、HS-LHC900型高温ヒートパイプ式流動床ガス化実験装置

1.製品の概要

本製品はナトリウムヒートパイプ装置及びナトリウムヒートパイプに基づく流動床熱分解システムを詳細に設計した。高温ナトリウムヒートパイプに基づく石炭の設計/バイオマス発泡床ガス化システムは主に石炭粉末ホッパ、加熱炉、流動床熱分解炉、ヒートパイプ群、サイクロン分離器、石炭粉末フィルタ、タール洗浄収集器、ガス乾燥器、ガスバッファタンク、ガス循環ファン及びデータ収集分析システムなどから構成され、適用石炭種の範囲が広く、石炭粉末の粒度の要求が高い。

2.構造特性と動作原理

本システムは循環システム（作業前に大量の不活性ガスを循環ガスとして充填する）であり、主に3つの小システムから構成される：左から右へ順に熱分解システム、浄化システム及び乾燥及びガス貯蔵システム。

（1）熱分解システム

熱分解システムは石炭熱分解プロセスと原料輸送プロセスを含む。

学術的な意味での石炭熱分解とは、石炭を空気を遮断する環境下に置いて加熱処理を行うこと、すなわち石炭の乾留である。具体的なステップはシール加熱です。実際の設計では、熱分解過程は無停止で石炭サンプルの補給及び熱分解ガスの収集排出でなければならないことを考慮し、伝統的な過程を拡張し、簡単に石炭乾留実験をシステム化し具体化した設計を行い、実験全体を無停止で行うことができるようにする。初期の設計過程では、伝統的な石炭加熱方式を変更し、ヒートパイプ伝熱加熱を採用し、熱分解装置全体を加熱段と熱分解段に分けた。

加熱段は炉糸加熱の方法を採用し、電力を選択する4.5KW 400×50の炉カバーは、急速にヒートパイプの加熱を完了することができ、図に示すように、ヒートパイプは炉カバーの中央で加熱処理を行い、周辺は保温綿に包まれた断熱部分であり、保温を行い、温度の散逸を回避する。熱分解部は使用φ108×3ステンレスパイプは熱分解室として使用され、周辺は同様に保温を使用している。循環ガスに含まれる石炭粉末は、これによって熱分解反応を行って蘭炭及び熱分解ガスを生成する。両端にはそれぞれフランジが接続されており、微粉炭の粒度要件は比較的細かく、供給段にはキャリアガス輸送があり、熱分解のプロセスを制御するためには、供給量とその速度、ガス流速度を含めて制御する必要があり、供給タンクから入る微粉炭の供給量はステッピングモーターによって制御され、キャリアガスの流速は循環ポンプの電力選択によって制御される。炉内の温度制御状況をいつでも知ることができるように、私たちはまだK型熱電対を挿入し、温度表示により加熱状況を調整し、温度が高すぎて他の状況が発生しないようにする。

原料輸送は全体的に比較的に簡単であり、多種の輸送方式の長所と短所を比較することによって、設計の理念zuiを結合して最終的に流動床輸送技術を使用し、パイプ接続を通じて炭倉とパイプの圧力バランスを維持し、炭粉が自身の重力作用によって落下することができ、zuiは最終的にガス挟みから熱分解室に入ることができる。

（2）浄化システム

浄化システムはサイクロン、フィルター、タール洗浄塔の3つの部分から構成され、熱分解ガス中の固形分を除去し、ガスを浄化する目的を達成する。

（3）乾燥

乾燥塔はガスを乾燥処理するために使用され、ガス流が乾燥塔に入った後、管径が広くなるため、その流速が遅くなり、乾燥に有利であると同時に、塔体のガス流自体の乾燥能力を高めるために、必要に応じて塔内でガスを3回乾燥するように設計されている。すなわち、段式乾燥塔は塔板を通じて塔体を分層し、それによって乾燥係数の異なる乾燥剤を異なる塔板に分置し、低から高吸湿能力がますます強くなり、また、水蒸気が運動中に凝縮するため、塔底の下に水バルブを設置し、沈積した液体をタイムリーに排出するのに便利である。

（4）流動床熱分解室

熱分解室の設計：熱分解室本体は1つφ108*3mm、高さ550mmの内空円筒体であり、両端はブラインドプレートで密封溶接されている。

供給口：熱分解室の底部から60mm穴をあけるφ46*3mmの鋼管を注入口として密封溶接した。

排出口：熱分解室上部のブラインド板の中心に穴をあけるφ46*3mmの鋼管をシール溶接し、排出口とした。

きゅうねつ:熱分解室底部のブラインド板中心に穴を開け、ナトリウムヒートパイプを挿入し、熱分解室とナトリウムヒートパイプの接合部分を密封溶接した。

（5）粉炭倉庫

粉炭倉庫の設計：上端は標準的な楕円形キャップと円柱体がカチューシャで挟まれ、ガスケットが密封され、取り外し可能で、密閉でき、石炭の積み込み、空気の排出に便利である。下端は勾配が30°の円錐形漏斗で、円筒体と密封溶接して死んだ。粉炭タンクのzui大容量は80L。

パージポートぷらっしゅぽーと:バレルボディ上で、カチューシャから50mmに対称に穴を開け、φ38*3mmの鋼管シール溶接を行い、パージ、空気排出に使用します。

粉炭倉庫の設計要求は密封し、石炭を入れやすく、空気を排出しやすく、硬度と耐熱性に要求がないことにある。

（6）サイクロン分離器

サイクロン本体部は直径が140mm、高さ160mmの内空円柱で、下端は傾斜度が27°の双曲線コサインを返します。

供給口：筒体の上で、先端から60mmここで、筒体に接する開口部と、φ46*3mmの鋼管を密封して接続する。

じょうしょうきかん:筒体上端中心に穴を開け、挿入するφ46*3mmの鋼管、挿入深さは60mm、接続部は気管リフトとして密封溶接されている。

固体排出口：円錐形漏斗の下端で、1つを接続するφ46*3mmの鋼管を用いて、固体排出口として密封溶接した。

（7）フラップダウンフィーダ

ひっくり返し板下フィーダの設計：流動化床は定常運転が必要であり、供給定常状態は必要であるため、フリッププレートフィーダ供給を選択し、電流の大きさでモータ回転速度を制御して、供給量を制御する。

（8）ろ過塔

ろ過塔本体の設計：ろ過塔本体は内径174、肉厚は3mm塔の高さ800mm、塔の上下端はそれぞれカフでブラインドプレートで密封されている。

供給口：塔の底から300mm穴をあけるφ46*3mmパイプはシール溶接され、これを煙ガス供給口としている。

排出口：塔頂部ブラインド板の中心に穴を開け、1φ38*3mmの鋼管をシール溶接し、排出口とした。

フィラー仕切り：塔の底から400mm、760mmここにそれぞれフィラー仕切り板を置き、仕切り板と塔体の接続部分に酸素点溶接を行う。

（9）ジャケット熱交換器

熱交換器の設計：直接接触式のジャケット熱交換器を採用して熱交換を行い、処理量と生産時間が小さいため、煙ガスの洗浄を考慮する必要はなく、熱交換の意味は低温煙ガスの予熱と乾燥にあり、製造の利便性を考慮して選択するφ46*3mmの鋼管を管路とし、φ82*3mmの鋼管を管路とし、管路両端3mm厚い鋼板が密封され、ハウジングと管路が接する部分が密封溶接されている。

低温排ガス入口：ケーシング下端からキャップ41mm穴をあけるφ38*3mmの鋼管を密封溶接し、これを低温排ガス輸入とする。

低温排ガス出口：ケーシング上端からキャップ41mm穴をあけるφ38*3mmの鋼管を密封溶接し、これを低温排ガスの出口とした。

（10）半焦点収容器

半焦点収容器の設計：半焦点収容器本体はφ350mm肉厚3mmReceiver Height640mm、下端は楕円形キャップで溶接シールされ、上端はカフで楕円形キャップでシールされている。半焦点収容器のzui大容量は60L。

パージポート：収容器上端キャップ上の適切な位置に対称に穴を開け、それぞれとφ38*3mmの鋼管シール溶接を行う。

排コークス口：収容器底部キャップ中心に穴を開け、1φ38*3mmの鋼管を密封溶接し、コークス排出口とした。

（11）保温

熱分解反応を考慮すると500-600℃で行われ、熱分解による煙ガスの温度も比較的に高いため、システムを保温する必要があり、これによって効果的に熱の散逸を減らすことができ、危険な発生を回避することができる。

保温層の設計：タール洗浄塔の前で煙の煙の温度が高いことを考慮して、タール洗浄塔の前のすべての設備で、管路は保温しなければならない。保温は伝統的な方法を採用し、設備、管路外で巻き取る50mm厚い保温綿は、巻き固めてからブリキで包みます。

（15）配管

システム全体のすべての管路は標準亜鉛めっき鋼管を採用し、サイズはφ38*3mm、46*3mm、16*3mm、59*3mm、具体的な寸法は必要に応じて配選する。パイプの接続にはエルボ接続、直通接続、三方接続、バルブ接続、シール溶接があり、具体的な加工状況は実際を主とする。

3.インストールとデバッグ

に基づく高温ヒートパイプせきたん/バイオマス発泡床の気化システムは主に石炭粉末ホッパ、加熱炉、流動床熱分解炉、ヒートパイプ群、サイクロン分離器、石炭粉末フィルタ、タール洗浄収集器、ガス乾燥器、ガスバッファタンク、ガス循環ファン及びデータ収集分析システムなどから構成される。技術要求に応じて上記設備をそれぞれ1セットずつ配備する。このほか、半焦点収容器と溶剤ポンプを1つずつ、ルーツ流量計を2つずつ備え、各バルブ配管は若干備えている。工場出荷前に技術に基づいて設備を組み立て、設備を取り付ける時、各部品の間に密封を保証しなければならないことに注意する。

4.使用方法と操作方法

（1）システムを起動する前に、必要な微粉炭と不活性循環ガスを用意して、微粉炭を微粉炭ホッパーに入れなければならない。すべての出口バルブを閉じて不活性ガスを通し、システムの気密性を検査する。実験室に気をつけて換気し、ガス中毒を防止しなければならない。

（2）燃焼室の電源を入れ、ガス循環ポンプを開き、ステッピング式下料器を開き、溶剤循環ポンプを開く。

（3）燃焼室の温度、圧力、流動床の流速などが正常かどうかを観察する。

（4）ハーフコークス収容室のハーフコークス炭素含有量を検出し、ステッピング式ダウンフィーダの大きさを調整する。

（5）発生ガスの水分含有量とタール含有量を検出し、乾燥塔とタール洗浄塔充填物の割合を調整する。

（6）キャビネット中にほこりが沈降しているかどうかを観察し、ろ過塔中の充填物の量を調整する。

（7）圧力計の大きさを観察し、圧力が高すぎるとルーツ流量計を開いてガスを放出する。

（8）必要な熱分解された微粉炭を熱分解し終わったら、燃焼室の電源を切り、ステッピング式下料器を閉じ、溶剤ポンプを閉じる。

5.トラブルシューティングとトラブルシューティング

テーブル1 デバイス障害解析テーブル

6.安全保護装置及び事故処理

（1）安全保護装置及び注意事項

①国家及び化学工業業界に関する安全規程を厳格に遵守、実行する。作業環境では、人身傷害や設備の損傷を避けるために、真剣に対処しなければならない。

②装置の通電使用前に説明書をよく読み、説明書を参照して装置の操作、検査、テストを行ってください。

③動作中に回路に接触してはならず、致命的な電圧、電流が発生する可能性がある。

④システム運転中に装置部品を取り外してはならず、回路に触れたり中毒にならないようにする。

⑤加熱炉と熱分解炉はシステム運転時に高温で動作するので、操作やけどを避けるために、高温危険に触れない標識を貼ったり、加熱炉と熱分解炉の外に保温綿を巻いてやけどを防止したりしてください。

⑥システムを運転する前に、ガス中毒を避けるために、システムにガス漏れがないかどうかを検査しなければならない。

（2）障害や事故が発生した場合の処理手順と方法

①ガス漏れが発見された場合は、速やかに電源をオフにし、換気し、露出点の整備を点検しなければならない。

②システムの動作が正常でないことを発見した場合、直ちに電源を切り、説明書と照らし合わせて検査を行う。

7.保守と保守

正確なメンテナンスとメンテナンスは設備の性能をよりよく発揮し、設備の使用寿命を延長することができるので、定期的に設備のメンテナンスとメンテナンスを行わなければならない。

（1）ガス循環ポンプと溶剤ポンプは定期的にファンの内部と外部、ファンの空気通路を整理し、表面ほこりを除去しなければならない。ほこりが大量に蓄積され、放熱効果が悪いと、温度が上昇し、風量が減少し、振動が増加して故障する。ファンの軸受、オイルシール及びマフラー、ブレードなどは消耗品に属するため、一定の寿命があり、定期的に交換する必要がある。ターンテーブル回転装置の軸受は定期的に検査し、潤滑油を増加または交換し、油不足による伝動部品の温度上昇、回転軸の損傷を防止しなければならない。

（2）ろ過塔、タール洗浄塔、乾燥塔は定期的に洗浄するか、内部充填物を交換する。もし大zuiにほこり、タールなどが蓄積されると、通風量が低下し、システム内部の気圧が上昇し、流動化状態の正常な動作に影響を与える。生産されるガスの清浄度が低下することもあります。

（3）熱分解室、サイクロン分離器と半焦点収容器は定期的に内部スラグを整理しなければならない。もし大量にスラグなどが蓄積されると、通気量が低下し、システム内部の気圧が上昇し、流動化状態の正常な動作に影響を与えることもある。

（4）各バルブは常に点検し、使い切る前に給油しなければならず、潤滑油は5#, 7#機械油、油不足は空気漏れや損傷などの故障を引き起こす可能性があり、乾燥塔に水がたまっている場合は速やかに排出しなければならない。

（5）設備がよく使用する場合、起動するたびにシステムから空気が漏れていないかどうかを検査しなければならず、正常運転時期の点検周期は毎週1回であり、もし運転が正常でない場合、起動するたびに点検しなければならない。

（6）設備が使用されていない場合、10日おきに起動しなければならず、起動運転時間が少なくない0.5時間がかかりすぎると、バルブが長すぎると潤滑油が枯れ、バルブやシリンダが破損するのを防止する。同時に電気制御装置の部品が湿気によって損傷することを防止する。