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CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
水煤浆气化炉布置及管道设计
化工设计2017,27(3)
杨柳，北京石油化工工程有限公司西安分公司西安710075
摘要结合具体项目情况，介绍水煤浆气化炉及气化工艺特点，分析气化炉及其烧嘴从设备布置到相关管道布置的设计难点，提出合理建议。
关键词水煤浆气化炉烧嘴布置管道
水煤浆气化工艺是以纯氧和水煤浆为原料，
经烧嘴进气化炉，在高温、高压下进行气化反应，生成粗合成气的工艺过程。其中最具代表性的为德士古水煤浆气化工艺，作为工艺核心设备的气化炉，其设备布置及其相关管道设计的合理性直接影响到气化框架整体布局。本文以气化炉单台投煤量1500t/d，操作压力6.5MPa，燃烧室内径@3200mm，激冷室内径Φ3800mm，三台气化炉两开一备工况为例，提出气化炉布置及管道设计时应注意的几个问题。
1水煤浆气化炉与气化工艺
气化炉为燃烧室内衬耐火材料的立式压力容器，是气化工艺最核心设备，作为高温气化反应发生场所，根据不同的工艺要求，其燃烧室可与激冷室或废锅相连，在本文中以激冷流程进行说明，具体工艺流程：料浆由料浆贮槽经高压料浆泵加压后，连同空分送来的高压氧气经烧嘴混合雾化后进人气化炉发生气化反应。高温气体和熔渣经激冷环、下降管进人激冷室的激冷水中，并被水蒸汽饱和后出气化炉。粗合成气经文丘里和炭黑洗涤塔用水进一步湿润洗涤，除去残余的飞灰，并根据需要制氢或做它用，生成的灰渣通过
渣排放系统定期排出界外。 2气化框架
气化炉布置见图1。
气化框架占地面积约为16m×45m，总高度为 53.7m，框架东侧为装置外管廊，南侧与磨煤框架相连，气化炉布置在A、B轴与2-5轴区域内。为保证气化炉等大型设备吊装，西侧道路延伸至北
十)1预热货明2工艺使嘴3便嘴冷都本分高罐4附大砖填改区城5第车
出煤蛋巢
图1气化炉布置
侧框架，楼梯间设置在西南角及东南角，以满足安全疏散通道要求，吊装孔考虑设置在西北角靠近装置出人口附近，便于搬运。框架跨度的设计主要以气化炉为依据，它是此区域最大体积设备，其炉体直径为Φ3800mm，四个支耳支撑，支耳底板外缘 6m，同时兼顾操作检修将跨度确定为9m。
3气化炉布置时的注意事项 3.1支撑层高度的确定
根据气化工艺要求，为保证气化炉排渣顺畅，设备与设备间均为串联布置，其顺序依次为气化炉-破渣机-渣锁斗-捞渣机，故气化炉支撑高度应充分考虑设备及其相连管道所需空间，从下至上推算出气化炉安装高度，同时保证气化炉顶部管口（与烧嘴连接处法兰）高出平台150mm左右，以便拆卸更换烧嘴。
3.2吊装方案对框架结构的影响
气化炉总长约20m，设备质量约500t，为气化框架内最长、最重的设备，其吊装方案直接影响到框架结构，包括吊装孔的设置、框架梁的布置方式等。采用混凝土结构的气化框架，一般有以
*杨柳：工程师。2005年毕业于江苏工业学院制药工程专业。从事设备布置及管道布置专业工作。联系电话：（029）88345588-8565，
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