1水煤浆气化工艺流程

利用美国 GE公司的水煤浆加压气化工艺，以煤、氧等为原料，在煤制烯装置上生成的一种粗品合成气，将其输送到下游的精炼厂。该方法为：将原煤通过制浆装置处理，得到具有特定粒径分布，适宜 pH值，浓度较高，稳定性好，流变性好的水煤浆；用高压煤浆泵将水煤浆加压，再将纯氧气送入汽化炉，使其在约1350℃的压力下，在约6.5 MPa的温度下，将其气化，得到以 CO,H2,CO2为主的粗气；通过对黑水的处理，使其进入闪蒸沉降系统，实现了热量的回收，并对其进行再生和循环利用。

由气化炉和洗涤塔等设备排放的黑水，经过四个阶段的闪蒸后，进入沉淀池进行净化或回收。通过水浴法将气化炉内反应产生的炉渣进行分离，然后用捞渣机将炉渣从炉渣中捞出，再用卡车运输。本文就水煤浆、氧气、合成气和黑水等几种主要工艺介质进行了详细的阐述，并就其选择方法进行了详细的阐述。

2水煤浆流量计与切断阀的选型

2.1水煤浆电磁流量计

水煤浆是一种非牛顿流体，其固体含量高达55%-65%，动态粘度为0.7-3.0 Pa. s，流速小于1 m/s，且具有很强的腐蚀性。对流量计的抗冲刷性，低流速抗干扰和抗腐蚀性的要求，因此，必须采用专用的煤浆电磁流量计来测量流量。水煤浆式电磁流量计的特性：1。

1)一般使用耐磨损的内衬材料，例如具有耐磨性的 ETFE或 PFA，还有一些使用聚氨酯内衬。

2)使用诸如哈氏合金 C+陶瓷等材料的低噪声或双频率激励电极。

3)使用了一种可过滤和降低噪声的分离式发射机。

4)必须有一个好的接地，可以选择内置接地，也可以选择外置接地环，外置接地环也可以用于保护内衬翻转。

2.2水煤浆气动切断球阀

一般情况下，水煤浆切断球阀使用的是固定球型式，阀体的材质是碳钢 WCB，它的下游切断阀靠近炉头，需要考虑到回火425℃的高温要求，它的材质是碳钢WC6或WC9，可以要求对基材进行 NACE处理，阀芯阀座使用的是SS316加STELLITE6或碳化钨（WC）硬化处理，阀芯采用刮刀设计，阀杆采用防喷出结构，材质为174 PH加热处理，阀座后弹簧材质为INCONEL750，开关行程时间都要求不超过5 s，选择弹簧复位气缸式执行机构，在出厂前要按照配管要求旋转一定的角度。

当前， GE工艺包通常要求，在水煤浆主管线及回流管线上，都要设置上、下游两道切断阀，4台煤浆阀都是参与开车顺控及安全联锁的重要切断阀，因此，对阀门的泄漏等级有很高的要求，通常情况下，建议使用 TSO, V级双向密封。但是，以煤浆阀的切断特性为依据，同时，还需要阀门能达到API598双向零泄漏密封等级。

3氧气流量测量与控制阀的选型

3.1氧气流量测量元件

管路氧流量一般使用文丘里流量计，管路上装有温度压力补偿器，总体材料是INCONEL625，可以焊接也可以法兰，取压口组3对“2003”型联锁，考虑到管路有震动，建议取压口组和导压管采用焊接连接。中央氧气管道的流量检测一般使用标准孔板，孔板和压力检测凸缘材料为INCONEL625型。在主氧管的炉头上，一般都会设有一个节流孔，因为节流孔靠近炉头，在高温下容易发生变形，所以需要节流孔有一定的厚度，才能保证节流孔的强度。在选择氧流量传感器的隔膜时，要注意防止硫磺和氯气的侵蚀，隔膜应选用 MONEL材料。

3.2氧气控制阀选型

氧管上安装有氧管流量控制阀，远程控制阀和氧管上、下氧管下、下氧管上和下氧管上的断流阀。氧气放空管道中设有放空流量控制阀和放空断流阀。在中央氧气管道上安装有一个流量调节阀。另外，还配有氮塞，用于隔绝高压氮气，缓冲和净化阀门等。它们都涉及到启停顺控、减压顺控等关键的安全连锁，一般都是由两个电磁阀共同控制，由两个限位开关的关闭状态和阀位传感器的反馈信息共同构成“2003”连锁连锁。

关于高压氧，人们所关心的主要问题就是氧控制阀和管路的材料，欧洲工业气体协会 EIGA （EIGA）在它的氧管路系统规则中，对常见材料 INCONEL 625、INCONEL600、 MONEL 400、MONEL500等材料的免责压力进行了连续的调整，特别是在《欧洲氧管路系统规范》IGCDOC13/02/E-2002与《欧洲氧管路系统标准》 IGCD 13/12/E-2012中，对 INCONE 625的免责压进行了相应的调整，在最小厚度为3.18毫米的情况下，INCONONEL625的免责压下降至6.9 MPa，而 INCONONE 600的免损压上升至8.7 MPa。但是，因为INCONEL625有很好的抗高温和抗腐蚀性能，所以这个制程套件仍然把INCONEL625列为第一选择，并且表示经过了 GE的试验，INCONEL625的耐压性在6.35毫米的情况下能提高到11.7 MPa，并向 EIGA递交了试验结果。

4黑水流量测量及控制阀的选型

4.1楔式流量计

气化过程中所形成的渣水、黑水等介质，其温度高，含固较高，混合有多种尺寸的硬粒子，且在高速流动过程中混有强烈的冲刷作用，且含有丰富的硫氯离子，有很强的腐蚀性，且停机后极易形成污垢。黑水流量的测定，常用的楔形流量计是由喷射 WC碳化钨楔体或由固态碳化钨楔体构成，其硬度为HRC70，抗侵蚀能力强，在选择时要注意楔体顶部的夹角，要尽可能大，以90-120°为宜，这样才能有效地防止介质的侵蚀造成测量器的损伤，若测量器内的介质流速大于4米/秒，则需要在测量器内特别是楔体的另一端进行硬质涂层，以提高其耐磨能力，延长其使用寿命。

4.2锁渣阀

一般情况下，锁斗系统中的锁斗入口上、下游切断阀，锁斗出口切断阀及冲洗水切断阀这4台阀门被称为锁渣阀。锁渣阀的应用工况除了耐高温、耐磨损、耐腐蚀之外，它还具有一个非常重要的特点，那就是它的高频次开关特性，大约每30 min开关1次，此外，锁渣阀还参与到了气化炉的安全互锁之中。现在，这个工艺包已经开始对渣水中的硫、氯离子含量进行分析，并且将锁渣阀的阀体材料提升到了双相钢2205，甚至是超级双相钢2507，并且在阀体、阀球流道及阀球唇口处都进行了硬化处理，以加强阀体的耐腐蚀性及抗冲刷性。锁渣阀和黑水球阀大多使用INCONEL750作为阀座后弹簧材料，由于其硬度较高，若使用碳钢阀体，则由于其硬度较高，在长期浸入黑水后，会对其造成侵蚀，而对其硬度较高的弹簧进行改进，则可以有效地解决这个问题。为了降低生产成本，还采取了一种比较成熟的生产技术，如阀体内衬、堆焊硬质合金等，从而延长了锁渣阀的使用寿命。

4.3黑水角阀

黑水角阀是在黑水进入闪蒸槽，易发生闪蒸、汽化的情况下使用的。通过水力学计算，确定了无死区的流线型阀体，主要材料为双相钢，以固态碳化钨阀芯为主，以嵌套碳化钨阀座为主，以 STELLITE合金为主的文丘里扩散段，该结构可有效地防止因闪蒸和汽化而引起的阀体和内部部件的磨损。为了防止由于阀体内部撞击而造成的损坏，通常需要对角阀进行机械限制。角阀的出水口要根据需要选用厚壁管，为了防止冲刷腐蚀，在条件许可的情况下，最好进行淬火。

5结束语

气化装置是煤化工项目的核心,因此,首先要选用使用寿命长､质量及性能优越､更安全可靠的仪表,同时更要紧跟自动化仪表现代化科技发展的步伐,不断从设计中优化仪表选型,给最终用户提供最优的选型方案,能够为气化装置的安全稳定运行提供可靠的保证｡

参考文献:

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