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德士古（TEXACO）气化炉与壳牌（SHELL）气化 炉
随着近年来煤化工的不断发展，公司施工的煤化工项目越来越多，而煤化工项目的核心装置气化炉最常用的技术有两种，一种是德士古（TEXACO）技术气化炉、一种是壳牌（SHELL）技术气化炉，为了便于以后大型煤化工气化装置仪表安装工程的施工，现对两种气化炉的仪表安装工程特点进行分析和对比。
1 工艺流程简介
德士古（TEXACO）煤气化装置采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。气化炉主要结构是水煤浆单喷下喷式，并采用耐火砖炉壁，大部分是采用水激冷工艺流程，操作压力大多为4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.7MPa。 壳牌（SHELL）煤气化装置以干煤粉为原料，采用粉煤加压部分氧化的方法转化生产粗合成气（煤气）。气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用水冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程。
2 各类仪表设备的选用及安装特点
2.1 温度仪表的选用及安装特点
德士古（TEXACO）气化炉采用耐火砖炉壁，故其炉内温度是通过高温热电偶直接测量，且热电偶的安装位置需在炉内砌砖时预留好。由于气化炉内温度高达1300多度，故热电偶保护套管必须选用耐高温陶瓷管（易碎、安装时要特别小心），且为了保证高压（炉内压力高达80多MPa）密封，热电偶保护套管（陶瓷）与热电偶法兰（不锈钢）连接需采用特殊瓷环密封技术。而高温热电偶是散装运输到达现场，故需在现场进行组装，组装时要特别注意组装顺序及组装方式，尤其是特殊高压密封瓷环的安装，如果安装顺序及安装方式错误则很可能导致密封瓷环压碎或压坏，则导致整套高温热电偶报废（其价格相当昂贵）。另外，由于气化炉外壳与耐火砖的受热后膨胀系数不同发生相互剪切，很容易损坏热电偶，尤其是气化炉烘炉和气化炉预热升温期间，更容易损毁热电偶。因气化炉烘炉和预热升温期间还没有进料，炉膛内是微负压，故可进行热电偶的更换，但高温下热电偶套管（陶瓷）已与炉壁耐火砖粘到一起，更换前需准备特殊钻类工具才能将损坏的热电偶彻底除去。 德士古（TEXACO）气化炉表面温度多采用特殊热敏电缆进行测量，安装起来相当繁琐。首先，需将固定热敏电缆的小支架沿气化炉预留好的螺丝帽固定好，然后再按厂家图纸上
的分布规则将热敏电缆沿小支架穿好固定好，接着再沿炉壁上固定好的热敏电缆安装四圈引线用的角
钢，并将引线连接至厂家成套的9个接线箱内，接线箱一般固定在炉旁且每个接线箱内装有4台变送器，最后再用主电缆将接线箱内变送器输出信号送入控制室DCS系统进行监控、显示。
壳牌（SHELL）气化炉采用水冷炉壁，不直接测量炉内燃烧温度，在气化炉水冷壁与气化炉内壁的环形空间设立了54个温度检测点进行泄漏检测，从而间接监控气化炉温度。壳牌气化炉每套气化炉共有18套特殊高温热电偶，每套高温热电偶带3支3至8米长铠装热电偶，合计54支铠装热电偶。每支铠装热电偶均要沿气化炉内壁穿过气化炉内壁预留安装环敷设至测温点内，由于气化炉内壁所带安装环内孔太小且焊接密集，而热电偶最长敷设路径有8米多长，加上在气化炉内作业，施工难度非常大，而且还容易损坏热电偶，所以安装时要有次序，特别注意。
壳牌（SHELL）气化炉表面温度采用表面热电阻进行测量，每4支为一组沿气化炉表面对称设置，共计40支。安装时只需在预留好的螺丝孔直接固定即可，安装相对来说比较方便。
2.2 液位仪表的选用及安装特点
德士古（TEXACO）煤气化装置采用水煤浆技术，故液位测量多采用双法兰毛细管变送器及单法兰变送器，且仪表加冲洗装置及冲洗水，以免堵塞影响测量。
壳牌（SHELL）采用粉煤加压技术，煤粉及飞灰系统设备的液位测量需采用放射性液位计，安装比较
复杂且比较危险；除渣及湿洗工段设备的液位测量采用双法兰毛细管变送器及单法兰变送器，且加氮气吹扫装置及吹扫氮气；其它系统设备的液位测量采用雷达液位计、浮筒液位计、双法兰变送器、单法兰变送器等一般液位测量仪表。
2.3 流量仪表的选用及安装特点
德士古（TEXACO）煤气化装置煤浆进料流量测量采用电磁流量计，调试精度要求比较高；氧气进料流量采用带3对取压孔的标准孔板配3台差压变送器进行3选2再取平均值的测量方式，对测量及安装要求比较高；气化炉出来的粗合成气、渣水、黑水多采用楔形节流装置配双法兰毛细管变送器进行流量测量，其根部阀特别大、特别重，安装十分不便；其它一般介质流量测量多采用孔板、差压变送器及电磁流量计。
壳牌（SHELL）煤气化装置煤粉管线流量测量需采用速度计配放射性密度计进行煤质量流量测量；氧气及氮气管线多采用旋涡流量计，尤其氧气管线需要双传感器、双变送旋涡流量计，以保证测量准确性；除渣及湿洗工段流量测量多采用高压电磁流量计；其它一般介质多采用孔板配差压变送器进行流量测量。由于煤与氧气进料比值是最主要的工艺参
数，故煤质量流量及氧气流量测量精度要求十分高，尤其是速度计和放射性密度计，其安装、调试要求都比较高。
2.4 压力及差压仪表的选用及安装特点
德士古（TEXACO）煤气化装置煤浆、粗合成气、渣水、黑水压力及差压测量大多采用毛细管变送器，且加冲洗装置及冲洗水，其根部阀特别大、特别重，安装十分不便；其它一般介质采用普通压力、差压变送器。
壳牌（SHELL）煤气化装置煤粉及飞灰系统压力、差压测量采用压力、差压变送器，且加氮气吹扫装置及吹扫氮气；除渣及湿洗工段压力、差压测量采用单法兰、双法兰毛细管变送器，且加冲洗装置及冲洗水，根部阀特别大、特别重，安装难度都比较高；氧气、氮气及其它一般介质采用普通压力、差压变送器进行测量。
2.5 其它仪表的选用及安装特点黑猎蝽
德士古（TEXACO）煤气化装置和壳牌（SHELL）煤气化装置在线分析取样仪表均采用成套分析小屋，但壳牌（SHELL）煤气化装置分析仪表的种类和数量均比德士古（TEXACO）多。两种气化炉周围均设有可燃及有毒气体报警器，但壳牌（SHELL）气化炉周围报警器设置特别密集，且壳牌（SHELL）煤气化装置可燃及有毒气体报警系统独立于DCS之外，单独设立一套报警系统，德士古（TEXACO）煤气化装置则将可燃及有毒气体报警信号直接送入DCS系统进行监控及报警。两种气化炉均要使用高压锁斗阀，且多为德士古（TEXACO）和壳牌（SHELL）指定的进口ARGUS阀门。两
种气化炉的主要仪表测量及控制设备均集中于烧嘴进料系统周围，德士古（TEXACO）气化炉烧嘴位于气化炉顶部，故其主要仪表测量及控制设备均集中于气化框架顶部（九层），壳牌（SHELL）气化炉烧嘴位于气化炉底部，故其主要仪表测量及控制设备均集中于气化炉底部即气化框架中部（七层），两者仪表施工难度及技术要求都比较高。
3 仪表特殊材料的选用及安装特点
德士古（TEXACO）煤气化装置仪表氧气测量管线均采用脱脂INCONEL600及MONEL400材质，与氧气线连接的氮气吹扫管线仪表测量管采用脱脂304材质；壳牌（SHELL）煤气化装置只有极少数仪表氧气测量管线采用脱脂INCONEL600，其它氧气管线及与其连接的氮气吹扫管线仪表测量管均采用脱脂304材质材质，安装时要必须保证脱脂管线清洁和干净。钻井泥浆泵
壳牌（SHELL）采用粉煤加压技术，故比德士古（TEXACO）水煤浆技术多出除灰及湿洗等多道工序。煤粉及飞灰系统的液位、流量、密度测量需采用放射性仪表，安装比较复杂且比较危险；除渣、湿洗系统介质腐蚀性高，仪表安装材料需采用双相钢及哈氏合金材质，要采取特殊焊接工艺。
4 成套机组仪表特点
两种气化装置均要使用磨煤机（国产）、称重给煤机（国产）、石灰石系统（国产）、破渣机（国产）
钢筋塑料垫块
、捞渣机（国产）、除尘过滤器（国产）、烧嘴（进口）等成套机组。国产成套机组中磨煤机、煤称量给料机、石灰石系统成套仪表设备比较多，仪表控制系统虽不是太复杂，但出现问题比较多，安装也比较麻烦。国产破渣机、捞渣机成套仪表比较简单，容易安装及调试。
主要进口设备烧嘴的控制系统比较复杂，其中德士古（TEXACO）气化炉烧嘴是水煤浆单喷嘴下喷式，安装于气化炉顶部，分为预热烧嘴（国产）和开工煤烧嘴（进口），预热烧嘴多为国产设备，控制简单，主要控制设备为点火和火焰监测器，作用是气化炉点火和预热升温；开工煤烧嘴（进口）是德士古气化装置的关键设备，在正常开车运行进料使用，一般为三流道外混式设计，在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分雾化，以利于气化反应，由于德士古烧嘴插人气化炉燃烧室中，承受1400℃左右的高温，为了防止烧嘴损坏，在烧嘴外侧设置了冷却艋管，在烧嘴头部设置了水夹套，并由一套单独的系统向烧嘴供应冷却水，该系统设置了复杂的安全联锁。壳牌（SHELL）气化炉烧嘴是干煤粉多喷嘴上行式，比德士古（TEXACO）气化炉烧嘴复杂的多，共分为1个点火烧嘴、1个开工烧嘴、6个进料煤烧嘴，均为进口设备。点火烧嘴主要作用是点火，开工烧嘴主要作用开车预热升温用，点火烧嘴和开工烧嘴结构及所带成套仪表设备基本相同，均带有1台电机、2个切断阀、4个限位开关、1个压力表、1个火焰检测器，点火烧嘴只比开工烧嘴多出1个点火，两者均由成套控制系统进行插入、点火和抽出控制，正常开车后抽出到气化炉外；6个进料煤烧嘴则用于正常开车运行氧气和煤粉进料用，本身未带任何仪表设备，但与之相连的煤粉及氧气管线上装有大量和十分复杂的仪表设备，其控制程序相当复杂。
另外，德士古（TEXACO）气化炉需使用进口高压煤浆泵，并带有复杂的振动传感器及配套监控系统，振动传感器安装时要特别注意安装位置，否则容易搞混。壳牌（SHELL）气化炉还配有进口循环气压缩机、进口高温高压飞灰过滤系统、国产飞灰输送系统、热风炉系统等，进口循环气压缩机成套仪表设备相当多且相当复杂，其控制及联锁程序十分复杂，使用独立ITCC控制系统；进口飞灰过滤系统配有24台特殊角式快开阀，该阀内衬为特殊易碎材质十分贵重，且安装位置特别集中，采用就地PLC独立控制，安装时要特别注意，
以免损坏阀内件；国产飞灰输送系统、热风炉系统成套仪表比较简单，容易安装及调试。综上所述，德士古（TEXACO）气化炉和壳牌（SHELL）气化炉仪表安装工程均比较复杂、繁琐，具有工程量大、施工难度大、施工程序复杂等特点，但壳牌（SHELL）气化炉仪表安装工程要比德士古（TEXACO）气化炉更复杂、施工难度更大。
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