煤制气工程鲁奇式气化炉的研制.pdf

制造与安
煤制气工程鲁奇式气化炉的研制
袁承春
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046)
摘要:介绍了煤制气工程关键设备一一鲁奇式气化炉的主要设计结构、技术要求和制造工艺难点,
对其关鍵制造工艺进行了论述。
关键词;气化炉;设计结构;制造工艺
中图分类号:TYQ054;TQ050.6文献标识码:B文章编号:1001-4837(2011)09-0037-05
doi:10.3969/.jsa.1001-4837,.2011.09.008
Research on Lurgi Gasification Furnace of Coal Gas Project
YUAN Cheng-chun
(Harbin Boiler Co, Ltd. Harbin 150046, China)
Abstract: The main design structure, technical requirement and manufacturing process difficulty of Lurgi
gasification furnace--key equipment of coal gas project were introduced, and the key manufacturing
process was discussed
Key words: gasification furnace; design structure manufacturing process
煤气出口接管、人孔接管、连接环、锥形封头、下法
0引言
兰、轴套、锻管等部件组成;内筒由下封头、锥段、
平板、厚壁段、内筒体、短节、上部锥体、弧形板、内
煤炭通过气化技术变成清洁能源煤气,可以筒接管、炉篦座、水套、波式套筒等部件组成,见图1
提高煤炭利用效率、减轻环境污染,具有明显的社1.2技术参数
会效益、经济效益和广阔的开发前景。某公司制
气化炉容器类别为Ⅲ类(A2),轴套中心线与
造的鲁奇式气化炉(以下简称气化炉)是煤制气炉篦座支撑盘的垂直度为90°±1'轴套中心线与
工程的关键设备,结构复杂、技术要求高、制造难炉体中心线距离尺寸为1140+1m,上下法兰与
度大。通过制定切实可行的制造工艺和措施,解气化炉中心线的垂直度为90°±5',外壳筒身公差
决了多个制造工艺难点。
04000土5mm;内筒筒身公差/3848土5mm;夹
套间隙48±5mm。技术参数要求高,见表1。
1结构特点和主要技术参数
2关键制造工艺
1.1结构特点
该气化炉是由外壳与内筒组成的立式夹套容2.1锥形封头组件的制造
器,结构复杂。外壳由上法兰、上封头、外壳体、粗
锥形封头组件由锥形封头、下法兰、轴套、下
CPVT
煤制气工程鲁奇式气化炉的研制
工工艺。其工艺流程:装焊锥形封头与下法兰环
上法兰
缝一试装下封头与下法兰环缝→装焊接管、轴套
分布板
一上部锥体
上封头
组件中间热处理一装焊下封头与下法兰环缝、
弧形板
连接管
锥体
锻管
炉篦座、水套组件等→根据总装方案组件整体消
波式套筒
内筒接管
除应力或中间热处理→组件数控馑铣床整体机加
上段
粗煤
下段
出口接管
→车加工锥形封头环缝坡口→待总装。
人孔接管
连接环
短节
2.1.1轴套的裝配
为保证轴套裝配精度、减小轴套焊接变形、保
证后续整体机加需要,采用轴套装配专用胎具工
DB848×28
内筒体
装对两轴套和下法兰的高度和间距进行装配定
DI4000x62
外壳体
位,并在轴套和锥形封头端部分别用支撑固定,有
厚壁段
D3848x32
平板
效地减少了轴套焊接变形量,保证焊接最大变形
锥段
量小于轴套的二次加工余量,满足了二次加工需
下封头
水套
要。
轴套
炉篦座
2.1.2轴套的焊缝坡口形式
下法
锥形封头
由于轴套与锥形封头表面的角度倾斜,实际
生产中,其焊缝坡口结构形式有两种,见图2。第
图1气化炉结构示意
种坡口方向沿圆周变化,坡口加工难度大,焊接
表1气化炉技术参数
应力不对称,需将锥形封头多次翻个在其内外部
项目
外壳
简二交替焊接,但整圈焊接工作量均匀、焊接角度合
内筒
设计压力/MPa
0.15(外压)
理、便于施焊;为防止焊接变形,对称焊需多次翻
工作压力/MPa
4.11
10.05(外压)
个,操作比较麻烦。第二种坡口方向沿圆周不变,
设计温度/℃
260/343/470
260
坡口加工难度小,焊接应力相对对称,在锥形封头
工作温度/℃
外部焊接工作量较大,但整圈焊接工作量不均匀、
(进/出)
236/400
236
局部焊接角度不合理、不便于施焊。大部分焊接
工作介质
水/水蒸气
煤/灰/煤气
在封头外表面一侧进行,不需多次翻个,操作比较
介质特性
中度危害
焊接接头参数
方便。以上均可采用机加方法加工基孔,再气割
(筒体/封头)
修磨坡口,有利于保证坡口质量和孔位尺寸。两
腐蚀裕量/mm
种焊接坡口结构形式各有特点,在其他压力容器
水压试验/MPa
0.25(外压
上时常遇到,可根据具体情况选择其中一种结构。
气密试验/MP
0.15(外压
设备规格/m400e,=13009×238
,3848×32
设备主材
13MNNIMONBR
20R/15CRMOR
设备净重/t
封头、锥段、炉篦座支撑盘、水套等部件组成,是气
化炉中结构最为复杂、制造难度最大的装配件,也
是整个气化炉的制造工艺的关键。为满足轴套中
心线与炉篦座支撑盘面的垂直度为90°±1'、轴套
第一种
第二种
中心线与下法兰中心线尺寸为1140+1mm的加
图2轴套焊缝坡口结构示意
工精度要求,制定了下法兰、轴套、炉管座支撑盘
外端面和内孔预留二次加工余量,轴套装配采用2.1.3锥形封头组件的套装
装配胎具定位,锥形封头组件数控鏜铣床整体加
锥形封头组件内外锥封头间装焊有8件长