論文殼牌干煤粉氣化爐廣場關鍵設備的制造林麗華(大連中集物流裝備有限公司遼寧大連116600 )[摘要]介紹了年產(chǎn)50萬晚甲醇工程項目 氣化關鍵設備一殼牌 干堞粉氣化爐的主要結構、主要參數(shù)及制造方法，并對其主要部件的制造過程進行了總結。. [關鍵詞I殼牌干謀粉氣化爐制造總結近年來，采用的比較先進的煤產(chǎn)能力大，以塊煤為原料尤其適化碳輸送，適合用于做甲醇的氣化工藝有，德士古水煤漿氣化應褐煤， 主要適合用于城市煤氣原料。 但其關鍵問題是國產(chǎn)化爐、魯奇爐和干粉煤氣化工藝等的生產(chǎn)， 魯奇爐生產(chǎn)的合成氣中率低， 裝置投資高。.三種。甲烷含量高(8%~10%),且含焦油、由上述對比可以看出，大型干德士古水煤漿氣化爐是1978酚等物質， 氣化爐需設置廢水處法煤粉 氣化是當今世界上解決煤年推出的。其技術特點是對煤種理及回收裝置和甲 烷分離裝置，的高效利用、綜合利用、清潔利用的適應較寬，對煤的活性沒有嚴生產(chǎn)流程長、投資大。的最優(yōu)工藝。其中的核心設備就格的限制，但對煤的灰熔點有一-殼牌千粉煤氣化爐的主要特是一- 干煤粉氣化爐。定的要求(-般低于1400)。單點是干粉煤進料， 煤種適應廣;由于國內煤化工和煤制油技爐生產(chǎn)能力大，碳轉化率高達氣化溫度高 ( 1500~1700C),碳96%- -98%，排水中不含焦油、酚等轉化可達 98%左右，產(chǎn)品氣中甲污染物，煤氣質量好，有效氣成分烷含量低， 有效氣含量高達.(CO+H,)高達80%左右，甲烷含量90%;與德士古水煤漿氣化爐相低，適宜制合成氣。單爐投煤量從比氧耗可降低 15%~25%;單爐生360噸/天到1500噸/天，氣化壓力產(chǎn)能 力大,達860~2000噸煤/天;mr從2.6MPa到6.37MPao采用水冷壁，無耐火襯里，維護魯奇爐是目前世界上建廠數(shù)工作量小; 氣化熱效率高，冷煤量最多的煤氣化技術，運行中的氣效率可達 80%;七是氣化廢水氣化爐達數(shù)百臺。上世紀70年代單處理較簡單， 可以做到零排放。臺爐產(chǎn)氣量65000Nm/h, 80年代單它的有效氣中CO 含量高( 60%以臺爐產(chǎn)氣量90000 Nm/ho魯奇爐生上), 如果能改氮氣輸送為二氧經(jīng)芽作者簡介I林麗華女工程師， 大連中集物流裝備有限公司從事壓力中國煤化工工作。YHCNMHG14術的迅速發(fā)展，殼牌煤氣化工藝表1主體材料在我國得到了推廣，氣化關鍵設名稱部件規(guī)格材料備壓力容器已經(jīng)成為粉煤加壓技封頭675+5SA387Gr. 11CL2+NO 88285復合板術的核心設備，本文結合其材料氣化爐簡體890+5 .SA3876.11CL2+NO 885復合板特殊，幾何尺寸大，技術要求高，簡體、錐體 865, 680. 895 SA37.11L2制造難度大的特點，對設備的主|導管886. 665SA387Gr.11CL2要制造工藝加以總結。簡體、錐體 δ70SA3876.11CL21氣化爐氣體返回窒5210SA336F11CU2簡體(支管)8285SA336F11CL21.1氣化關鍵設備壓力容器的結構簡體、錐體870+5SA387Gr. 11CL2+304L復合板(如圖)廢熱鍋爐.氣化關鍵設備壓力容器由氣870， 880SA3876r11CL2化爐、導管、氣體返回室和廢熱鍋接管、法蘭鍛件SA182F11CL2 (SA182F11CL2+堆焊鎳基四大件組成，壓力容器外殼材料選用抗氫腐蝕的S387Cr1.C2材料表2主要焊接材料和焊接方法與濕氣氛接觸的壓力容器外殼如氣化爐底)采用SA387Grl 1.CL2+N08825主體材料焊接方法.焊接材料/規(guī)格復合板。其它與氣體接觸溫度為I SA3876r.11CL2SMAW (手工焊)E8016-B2/4. φ5{焊條)380C，最高工作溫度為365C，合鋼板對接焊縫SAW(埋狐焊}FBP2-EB2-B2/φ4 (焊絲)成器冷卻的壓力容器外殼均采用SA387G.11CL2+N08825 | SAW (埋弧焊)FBP2-EB2-B2/φ4(焊絲)40mm厚的耐熱襯里加以保護,以便SMAW (手I焊)E8016-B2/◆4. φ5(焊條)使壓力容器得到-一個安全備用反MOW(手工堆焊)ENCMo 3/φ4(鑣基焊條)應時間，避免無法控制的操作失SA387r11CL2+304LSAW(埋弧焊)FBP2-EB2- -B2/φ4(焊絲)誤(膜式壁破裂)造成壓力容器局部F8P2-EB2- B2/φ4(焊條)快速升溫。MOWl手工堆焊}E309Uφ4; E308U/φ4(不銹鋼焊條)接管內璧堆焊鎳基GTAW-AU(小管堆焊)| ERNCMo 3/$1.2(鎳基焊帶)1.2設計參數(shù)ENCrMo-3/$32. φ4(鑣基焊條)氣化爐的設計壓力為5.1MPa,操作壓力4.2 MPa;合成器冷卻器底部采用復合板的部位，設計器過殼施工圖進行了全面制造工藝性熱段采用復合板的部位設計溫度2氣化關鍵設備的制造工藝 審查， 經(jīng)認真分析后認為有以下為450”,最高工作溫度為395C:設技術準備八個制造難點:備其余部分的設計溫度為350C,最(1)氣化關鍵設備的結構尺寸高工作溫度為2719C,工作介質為合2.1制造難點和外形尺寸大，總高度50.2米，寬成氣,焊接接頭系數(shù)為1.0,腐蝕裕量由于氣化爐長期處于高溫,加度約15米,設備重量約1282噸(其5.0mm,殼體的材料為SA387C.11 1.2壓腐蝕介質工況下，操作條件十中內件重241噸,殼體重1039 噸)，三類壓力容器，熱處理，容器凈重分刻苛，因此從設計材料、生產(chǎn)制設備接管開孔數(shù)量多達229個。1023噸,內件258噸。壓力容器外造及檢測手段等都有極嚴格的事其中，與化爐(462噸,其中殼殼材料見表1,焊接材料和焊接方求，為確保和提高制造中國煤化工管93個;廢熱鍋爐法見表2。對氣化關鍵設備壓力容MHC N M H G:體重372噸)接管15論文廣場99個;氣體返回室(217噸,其中高及切向圓形成，對內件的調整置、水壓試驗工裝、內件的安裝外殼體重202噸)接管29個;導管(96其困難非常大。 內件與外殼之間軌道等大型工藝裝備， 從而確保噸，其中殼體重80噸)接管8個。振打裝置的安裝調整 質量將直接了 設備制造質量。(2)制造公差要求嚴影響內件的使用壽命。內件的中SEG對設備的整體制造公差要心線與外殼中心線的同心度調整，3 主要零部件的制造求遠高于ASME及國內同類產(chǎn)品煤燒嘴、點火燒嘴及火焰觀察口的要求。如:各簡體之間，筒體的形位公差的調整是氣化爐內件為了便于生產(chǎn)，將整個氣化關與封頭或錐段之間的環(huán)向焊接接調整的重點。鍵設備分為四部分進行制造:氣化頭(B類焊接接頭)錯邊量，對于復(6)設備現(xiàn)場黃金焊縫的安裝爐、 導管、氣體返回室、廢熱鍋爐。合板的錯邊量≤2mm,其它筒節(jié)復位，由于黃金焊縫焊后無法做的錯邊量≤5mm。簡節(jié)及錐段縱水壓試驗， 施焊條件差，因而該焊3.1氣化爐向焊接接頭(A類焊接接頭)的錯縫的焊接將作為現(xiàn)場工作的重要氣化爐分為上下兩段制造，上邊量≤2mm;氣體返回室45°斜質量控制點。段包括- .段錐體和四節(jié)簡體，下插管與主筒體軸線間的角度偏差(7)氣化關鍵設備在整個制造段包括球形封頭、六節(jié)筒體(其中不得超過+0.10 ;接管開孔的標過程中要 進行多次熱處理,以消除兩節(jié)簡體為復合板)和裙座。高偏差為+ 2mm,方位的偏差為應力， 如果熱處理規(guī)范選擇不當，(1)錐體的制造土0.10 ;簡體圓度不得超過簡體就不能保證制造質量，如何選擇錐體的材料為SA387Gr11CL2,內徑的0.5%，且不大于15mm等熱處理 工藝規(guī)范是制造氣化關鍵壁厚為95mm,大端直徑為中4630mm,等。該公差要求對于制造而言其設備的又- 一個關鍵。小端直徑為φ 3020mm,按我公司難度是非常大的。(8)由于殼體的焊前要預熱，焊油壓機的現(xiàn)有能力,錐體分六片油(3)水壓試驗難度大后作消氫處理，這樣使焊工操作壓成型，為此設計錐體壓模胎,利由于設備自重加上盛水后重條件十分惡劣， 而且簡體壁厚，對用油壓機和壓模胎具壓型，壓型量大，這時試水時墊墩的數(shù)量及簡體的橢圓度、 對接錯邊量等幾后用樣 板檢查成型偏差，對壓型布置對設備的安全性尤為重要，何尺寸要求很嚴， 給零部件的制.的瓣片進行二次號料并采取碳弧因而水壓試驗的強度計算是非常造 帶來相當大的困難。氣刨后砂輪打磨的方法加工坡口。重要的。要保證六片組對成的錐體幾何尺(4)設備的整體預組裝難度大2.2技術準備寸符合工藝要求，縱縫的對接錯由于設備結構尺寸大，重量分析以上制造難點,為確保制邊量不大于2mm，橢圓度不大于重，所以預組裝調整非常困難，而造質量， 我們在原設計技術要求基15mm確實是相當困難的，為此我這時的預組裝將直接影響設備施礎 上又提出相應的制造工藝要求。們采取了錐體六片在錐體組對胎工現(xiàn)場的組對及焊接質量，故這制訂了氣體返回室45°接管上進行組對點固的措施，為減少是氣化關鍵設備外殼制造的一個的制造工藝方案、 整體預組裝方焊接變型，保證錐體的幾何形狀，重要質量控制點。案、氣化關鍵設備外殼與內件的焊前對六條焊縫同時進行預熱，(5)氣化關鍵設備外殼與內件組裝方案、 現(xiàn)場黃金焊縫組裝方由六名焊工同時焊六條焊縫，焊的安裝案等?？p均經(jīng)100%射線探傷、100%超聲內件與外殼的安裝是對兩大波探傷和100%磁粉探傷檢驗合部分各自制造質量的一個總體檢2.3 工藝裝備的設計格。錐體環(huán)縫坡口在探傷合格后，驗，其組裝質量的好壞也將影響為保證產(chǎn)品制造符合設計要按圖紙的要求進行加工，加工時整個設備開車、設備的正常運行。求， 對關鍵零部件的加工、組對接保證上下兩端面平行并垂直通體尤其是氣化爐部分是整個設備的管、 焊接預熱及內件的的直線中國煤化工造核心，內件與外殼的連接接口約80計了錐 片壓模、錐體組對fY片C N M H G SA387Gr11CL2/左右，其內件中心、煤燒嘴的中心接管焊 接工裝、焊接預16SA387Gr1 ICL2+N08825。簡體內徑熱，由八名焊工同時焊八條焊縫變形， 我們采取了防止焊接變形為φ 4630mm和φ 3020mm。簡體板厚的措施， 減少了焊接變形，因此獲的工裝。 焊前預熱不小于150C,焊分別為95mm、65mm、80mm、90+5mm。得了球形封頭組對一-次成型，免后立即消氫熱處理 (消氫溫度350C/對于內徑為中4630 mm的簡體需要去了油壓校形工作。3H )。對焊縫進行100%射線檢驗、2張板拼接，下料時要考慮焊縫的(4)氣化爐的整裝工藝100%超聲波檢驗、100% 磁粉檢驗。收縮率并留直邊的壓頭量(板厚超氣化爐分別按上、下兩段組對簡 體上的開孔采用鏜床加工管孔，過70mm),同時應嚴格控制板邊對環(huán)焊縫，按照每節(jié)筒節(jié)所做的標對開孔坡 口處進行表面磁粉檢驗，角線長度差不大于2 mm (同時號出記進行組對和焊接。為了避免環(huán)組對各 接管等所有與殼體相焊的簡體焊接試板一塊)，以便保證筒焊縫錯邊量和筒體橢圓度的超差，焊接連接件， 焊接完畢后,對導管體組焊后達到圖紙的要求。板厚我們利用簡體組對的外卡箍及內進行最終 的消除應力熱處理，熱處小于70mm的縱環(huán)縫坡口在刨邊機支撐胎等工裝。 氣化爐殼體上的理工藝為 690土14C,對熱處理的焊上刨邊成型，板厚超過70mm環(huán)縫開孔劃線是以筒體下端面為輔助縫應進行 100%超聲波檢驗、100%坡口為機加工成型，縱縫坡口在.基準，確定N10.1~10.8反應器膜式磁粉檢驗。卷制筒節(jié)后氣割切除合攏縱縫兩水冷 壁進口所在位置為該氣化爐殼側直邊部分，打磨縱縫坡口并對體的開孔基準，并以此基準劃各接3.3 氣體返回室坡口表面進行100%MT檢驗。簡節(jié)管開孔線，保證N4開車燒嘴與NS(1)氣體返回室是氣化關鍵設采用冷滾成型，縱縫組對時應嚴點火燒嘴之間的15°角度及553.5mm備壓力容器中焊接難度最大的部格控制錯邊量不大于2mm?？v縫焊的距離，確保二者組對的空間交件, 筒體主體主要由壁厚為70 mm前預熱≥150C,焊接接頭兩側叉點，保證N6.1、6.2火焰觀察孔與的SA387G.1ICL2、 壁厚為285 mm.150mm范圍內，施焊時的最高層間N5在同一平面上。特別是在組對210 mm的SA336F1 1CL2鍛件及壁厚溫度≤250C,焊接采用外側焊接N4、N5接管時，為了保證與內件組為 50 mm的SA387Gr.11CL2球形封內部清根，清根后的表面進行對時的尺寸，設計專用的工裝及頭所組成。 殼體接管上的孔是以100%MT檢驗合格后進行內側焊接管組焊胎進行接管的安裝，N5 N52.1-52.4 接管孔的中心線為基準接，焊后立即消氫熱處理。焊縫經(jīng)與N6.2組對時采用盲板透光檢驗劃線 并進行機加工開孔，開孔處100%射線探傷、100%超聲波探傷兩孔是否在同一直線上，以確保的坡 口進行100%磁粉探傷檢驗。和100%磁粉探傷檢驗合格，對復接管的組對符合圖紙的要求。氣體返回室45°斜插管與主簡體合板面層和過渡層須進行100%著接管與筒體組焊前采用圓型的開孔是利用內、 外壁樣板進行色檢驗。由于簡體直徑大以便環(huán)預熱裝置進行預熱,預熱溫度≥劃線并進行氣割， 開孔前整體進焊縫的組對和防止熱處理的變型，150, 焊后立即進行消氫熱處理爐 預熱，利用輔助工裝制作坡口在簡節(jié)內部增設工裝支撐。(消氫溫度350C/3H)。焊縫經(jīng)100%并 對坡口進行100%磁粉探傷檢(3)球形封頭的制造射線檢驗、100%超聲波檢驗、100%驗。球形封頭材料為磁粉檢驗。氣化爐的上、下段分別(2)氣體返回室45°斜插管與SA387Gr11CL2+N08825),成形后最進爐進行焊后消除應力熱處理，主簡體組對， 為了保證斜插管45°小厚度為δ 75+5mm采取復合板先熱處理的溫度為690士 14C。 對熱及偏 差的要求，利用精加工的工分瓣成型后拼接，球形封頭分8片處理后的焊縫進行 100%超聲波檢裝將返 回室分支管調整好，檢驗瓜瓣和頂部球缺片一塊，在球片驗、100%磁粉檢驗。各部分的尺寸滿足要求。為了防壓模胎上進行中溫壓型，中溫壓止焊接變形，采取防止焊接變形型的溫度為650° + 20°。為保證球3.2導管的工裝，并將其工裝點焊在氣體形封頭的組對質量，球瓣的縱縫導管共由5節(jié)簡節(jié)組成，內徑為返回室主簡體與分支管上。 對于坡口采取了在球瓣胎上進行機加φ 3020mm,材料為SA387中國煤化工我們建立了一整套工，由于球片壓型和坡口成型較其中三節(jié)壁厚為 86 mm訂了45°分支管的好，焊前對八條焊縫同時進行預為65 mm。鉚工組對時MYHCN M H G整個的組對形式17論文廣場和焊接位置加以說明。變形，我們在熱處理前組裝防變和位置及水壓試驗封頭進行強(3)焊接形的工裝。度計算。焊前預熱溫度≥170C (對筒體厚度為285 mm采用指型電加熱4熱處理6整體預組裝器內壁加熱的方式，對筒體厚度為210mm采用環(huán)形多排火焰加熱焊前采用火焰加熱器預熱(預設備的整體預組裝在返平的器外壁加熱的方式)，預熱溫度為熱溫度不小于 150C ),焊縫經(jīng)100%地面上進行，用水平儀找平平臺，保持焊接全過程。焊接采用手工射線檢驗 、100%超聲波檢驗、100%并將已計算的墊墩放在平臺 上，焊，電流控制在200-300A，電壓控磁粉檢驗, 焊后進行局部熱處理。將氣化爐、 導管、氣體返回室及制在22~26V，焊接速度控制在對設備上的所有Cr-Mo鋼的焊廢熱鍋爐放在墊墩上。調整找正.10~2cm/min,焊后消氫250-300C/接接頭，焊前均預熱(預熱溫度≥四大件，在黃金焊縫0°，90°3H。焊接采用每班6人同時對稱分1509C)， 焊接過程中間溫度保持在180° , 270°方位上間距200 mm處段施焊，對焊接的全過程進行24小最大 250C,焊接接頭中間進行中作出間隔標記，經(jīng)南京化檢中心時跟蹤監(jiān)控。焊后對此縫進行間消除應 力熱處理或及時消氫熱(三方檢驗)、現(xiàn)場安裝單位代表、100%超聲波探傷檢驗和100%磁粉處理。 氣化爐、導管、氣體反向室質量管理檢驗處及用戶代表共同探傷檢驗。整個焊縫的質量滿足及 廢熱鍋爐分別進行最終焊后熱確認。規(guī)定的要求。處理，嚴格控制了進爐前熱電偶(4)最終熱處理的布置位置和數(shù)量;進爐的溫度7內件的安裝所有焊接連接件焊完后進行和時間; 進爐后的升溫速度，保最終的消除應力熱處理，熱處理溫時間和降溫速度及出爐前的出內件的安裝是按照內件與壓溫度為690土14C,對熱處理后的爐 溫度。力容器外殼的組裝方案進行，內焊縫進行100%超聲波探傷檢驗和件的安裝和尺寸檢驗經(jīng)BBE、SEG .100%磁粉探傷檢驗5水壓試驗及南京化檢中心的確認和審批。3.4廢熱鍋爐氣化爐、導管、氣體返回室及8結束語廢熱鍋爐段長為40500mm,筒廢 熱鍋爐均采用特殊的工裝分別體直徑為φ 3400 mm，根據(jù)我公司進行水 壓試驗。氣化關鍵設備在制造過程中,的實際情況，共分兩段(.上段長為(1)由于氣化化爐受內件安裝我們抓住了設備制造難點，對關鍵19950 mm,下段長為20550mm),分的影響， 上段錐體與下段須在水工序實行了嚴格的監(jiān)控， 在公司領別制造，然后兩段合攏。在簡體環(huán)壓試驗后割開， 所以在氣化爐外導的親 自帶領下，在南京化檢中心焊縫的組對時，為了避免環(huán)焊縫殼水壓試驗時， 對此處的焊縫按和勞動局駐廠監(jiān)檢組的監(jiān)制下，生錯邊量和筒體橢圓度的超差，我焊接工藝的要求焊接 板厚的213。產(chǎn)管理人員、工程技術人員和工人們均采用特殊的工裝進行調整，焊縫進行 100%超聲波探傷檢驗、們在 一起認真貫徹制造工藝,保證使簡體偏差控制在標準所要求的100% 磁粉探傷檢驗。水壓試驗合了產(chǎn)品的質量。通過檢驗說明制造范圍內。格后，將焊縫切割開，并打磨坡工藝是科學合理的，達到了氣化關接管的開孔線按圖紙要求以口, 坡口表面進行100%磁粉探傷鍵設備圖紙的設計要求。 日N55.1~55.4接管中心線為基準劃檢驗。 同時在錐體和筒體相焊的線、號孔，采用機加工的方法加兩端0° ，90°, 180°，270°作工坡口，并對坡口表面進行100%出標記， 以便內件組裝后的焊縫磁粉探傷檢驗。接管組焊并經(jīng)檢組對。中國煤化工驗合格后，分別進行消除應力熱(2)由于設備直徑大，處理，為防止熱處理時簡體產(chǎn)生驗重量比較重， 對墊堰MHCNMHG8