Báo cáo Thực tập tại công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ---------oOo---------- BÁO CÁO THỰC TẬP TẠI CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC Họ và tên : Nguyễn Đức Long Lớp : Kỹ thuật môi trường Khóa : 52 Hà Nội, 6/2011 Lời cảm ơn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Viện khoa học và Công nghệ môi trường Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc đã cho phép và tạo điều kiện giúp đỡ tôi được thực tập tại Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc từ 14/6/2011 đến 22/6 /2011. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Vũ Ngọc Thủy và ThS. Đoàn Thị Thái Yên (Viện khoa học và Công nghệ môi trường) và các anh/chị kỹ thuật viên các xưởng Tạo khí, NH3, Urea (Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc) đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực tập. Hà Nội, 6/ 2011 Sinh viên: Nguyễn Đức Long Mục lục Lời mở đầu………………………………………………………………….. 1 Chương 1. Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc………………………………………………………………………. 2 1. 1. Thông tin chung…………………………………………………. 2 1. 2. Quá trình phát triển……………………………………………… 4 Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc……………………………………...................... 6 2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc…………………………. 6 2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc……… 8 2. 2. 1. Xưởng Tạo khí……………………………………………………. 8 2. 2. 2. Xưởng NH3……………………………………………………….. 17 2. 2. 3. Xưởng Urea………….……………………………………………. 31 Chương 3. Vấn đề môi trường trong sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc…………………………………….. 49 3. 1. Các dòng thải chính trong công nghệ sản xuất urea Hà Bắc……. 49 3. 1. 1. Xưởng Tạo khí…………………………………………………… 49 3. 1. 2. Xưởng Amoniac…………………………………………………. 50 3. 1. 3. Xưởng Urea……………………………………………………… 50 3. 1. 4. Các dòng thải khác……………………………………………… 50 3. 2. Khắc phục vấn đề môi trường trong sản xuất urea Hà Bắc…….... 51 Kết luận và Kiến nghị………………………………………………………. 53 Lời mở đầu Nội dung Báo cáo thực tập tại Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắcnày tập trung vào thuyết minhlưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc cùng với vấn đề môi trường kèm theo. Báo cáo thực tập được viết dựa trên kiến thức thực tế khi thực tập và tham khảo các tài liệu sau: Thông tin từ trang web: Nguyễn Văn Linh (Phòng Kỹ thuật công nghệ - Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc). Giáo trình Lớp cán bộ, công nhân vận hành Dự án đạm Phú Mỹ tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. 11/2002. Quy trình kỹ thuật của các xưởng Tạo Khí, NH3 và Urea. Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do thời gian thực tập hạn chế cho nên Báo cáo thực tập không tránh khỏi thiếu sót nhất định, rất mong được sự góp ý của các Thầy cô. Hà Nội, 6/2011 Sinh viên: Nguyễn Đức Long Chương 1.Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc 1. 1. Thông tin chung Tên giao dịch quốc tế:HabacNitrogenous Fertilizer and Chemical Company Limited Tên viết tắt: HANICHEMCO Logo: Chủ quản: Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM) Địa chỉ: Phường Thọ Xương/ Thành phố Bắc Giang Điện thoại: (0240)3854538 Fax: (0240)3855018 Email: pdhabac@hn.vnn.vn info@damhabac.com.vn Website: Giấy chứng nhận kinh doanh số: 110340 Số tài khoản: 10201 0000 4444 35 tại Ngân hàng Công thương Bắc Giang Mã số thuế: 2400120344 Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, kinh doanh phân đạm; Sản xuất, kinh doanh hóa chất cơ bản; Sản xuất kinh doanh điện và quản lý lưới điện trong phạm vi Công ty; Sản xuất, kinh doanh NH3 lỏng, CO2 lỏng và rắn, các sản phẩm khí công nghiệp; Sản xuất kinh doanh hàng cơ khí; Xây lắp các công trình, lập dự án đầu tư xây dựng các công trình, thiết kế thiết bị công nghệ công trình hóa chất; Đầu tư và kinh doanh tài chính; Xuất nhập khẩu, kinh doanh các sản phẩm hóa chất và phân bón; Kinh doanh các ngành nghề khác. Sản phẩm chính: urea, amoniac lỏng, CO2 lỏng và rắn. Tổ chức: 1/ Ban lãnh đạo: Chủ tịch hội đồng thành viên kiêm Tổng giám đốc: Ông Nguyễn Anh Dũng Hội đồng thành viên: Ông Đỗ Doãn Hùng Ông Phan Văn Tiền Bà Nguyễn Thị Thanh Minh Ông Đồng Văn Quyết Các Phó tổng giám đốc: Ông Đỗ Doãn Hùng Ông Phan Văn Tiền Ông Đỗ Minh Sơn 2/ Sơ đồ tổ chức (Hình 1): Hình 1. Mô hình quản lý trực tuyến, chức năng của HANICHEMCO 3/ Các thành viên: Các thành viên trực thuộc gồm 15 phòng, 11 đơn vị sản xuất và 2 đơn vị đời sống – xã hội. Các phòng nghiệp vụ, kinh tế: Văn phòng; Phòng Tổ chức nhân sự; Phòng Bảo vệ quân sự; Phòng Kế hoạch; Phòng Thị trường; Phòng Kế toán-Thống kê-Tài chính; Phòng Vật tư-Vận tải. Các phòng kỹ thuật: Phòng Kỹ thuật công nghệ; Phòng Điều độ sản xuất; Phòng Kỹ thuật an toàn-Môi trường; Phòng Điện-Đo lường-Tự động hóa; Phòng Cơ khí; Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm; Phòng Đầu tư xây dựng. Các đơn vị sản xuất: Phân xưởng Than; Xưởng Nước; Xưởng Điện; Xưởng Tạo khí; Xưởng Amoniac; Xưởng Uera; Xưởng Vận hành và sửa chữa điện; Xưởng Đo lường-Tự động hóa; Xưởng Sữa chữa và lắp đặt thiết bị hóa chất; Phân xưởng Than phế liệu; Xưởng CO2. Các đơn vị đời sống – xã hội: Nhà văn hóa; Phân xưởng phục vụ đời sống. 4/ Số lượng cán bộ, công nhân viên: khoảng 2000 người 1. 2. Quá trình phát triển Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam và Chính phủ Trung Quốc đã ký kết hiệp định về việc Chính phủ Trung Quốc giúp xây dựng Nhà máy Phân đạm Hà Bắc cho Việt Nam theo hình thức viện trợ không hoàn lại.Theo đó nguồn nguyên liệu đi từ than Hòn Gai và sản phẩm là NH4NO3 và HNO3. Quý I năm 1960 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khởi công xây dựng trên mặt bằng khoảng 40 ha tại phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang (hiện nay), toàn bộ thiết bị được thiết kế và chế tạo từ Trung Quốc. Dự định ngày 2/9/1965 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khánh thành và đi vào sản xuất nhưng do chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ mà Chính phủ quyết định đình chỉ dự định này. Đầu năm 1973 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc bắt đầu được khôi phục và mở rộng sản xuất nhưng chuyển đổi sản phẩm sang urea. Tháng 6/1975 việc xây dựng và lắp đặt về cơ bản hoàn thành chuẩn bị chạy thử máy. Ngày 28/11/1975 sản xuất thành công NH3 lỏng. Ngày 22/12/1975 sản xuất thành công urea. Ngày 30/10/1977 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được chính thức khánh thành. Giai đoạn 1976-1983 là thời kỳ sản xuất gặp nhiều khó khăn, chẳng hạn sản lượng năm 1981 chỉ đạt 9000 tấn urea bằng 9% công suất thiết kế. Ngày 10/10/1988 đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc với phương thức hạch toán kinh doanh theo cơ chế sản xuất hàng hóa. Ngày 13/02/1993 để phù hợp với tình hình kinh tế đất nước Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc. Thực tế giai đoạn 1995 – 1997 Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc sản xuất 80 000 tấn NH3/ năm và 130 000 tấn urea/năm Giai đoạn 2000 – 2002 các chuyên gia Trung Quốc thực hiện Dự án cải tạo kỹ thuật Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc nâng công suất lên 90 000 tấn NH3/năm và 150 000 tấn urea/năm. Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân đạm và  Hoá chất Hà Bắc. Năng lực sản xuất hiện tại: urea ≥ 170 000 tấn/ năm; NH3 ≥ 100 000 tấn/năm; CO2 lỏng, rắn ≥ 30 000 tấn/năm. Các sản phẩm được áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2000 từ năm 2007 và đã đạt được nhiều danh hiệu chất lượng sản phẩm có uy tín. Các dự án trọng điểm đang triển khai: Dự án đầu tư xây dựng công trình cải tạo - mở rộng nâng công suất lên 500 000 tấn urea/năm; Dự án đầu tư dây truyền sản xuất hydrogen peroxide (H2O2) công suất 10 000 tấn/năm; Dự án sửa chữa khôi phục đường sắt ga Bắc Giang - kho urea; Dự án xây dựng khu tái định cư thuộc Dự án cải tạo - mở rộng nâng công suất lên 500 000 tấn urea/năm; Dự án cải tạo, mở rộng tuyến đường Phạm Liêu đoạn đường từ cổng 1 đến cổng 2 (cũ); Dự án đầu tư xây dựng Hệ thống thông tin quản trị doanh nghiệp tổng thể (ERP). Nhiệm vụ quan trọng/ Chiến lược phát triển của Công ty TNHH MTV Phân đạm và hóa chất Hà Bắc trong giai đoạn tiếp theo được xác định là góp phần đảm bảo cung ứng lượng urea cần thiết cho sản xuất nông nghiệp trong nước, hạn chế nhập khẩu như hiện nay và tiến tới xuất khẩu ra thị trường thế giới. Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc Urea Hà Bắc: Công dụng: - Trong nông nghiệp: phân bón cung cấp N cho cây trồng. - Trong công nghiệp: sản xuất chất dẻo, keo dán, nhựa tổng hợp, vecni và một số dược phẩm,… Chỉ tiêu chất lượng quan trọng: - Hàm lượng N ≥ 46% - Biuret (H2NCONHCONH2) ≤ 1,5% - Hàm ẩm ≤ 0,5% Hình thức: Đóng bao trắng hoặc bao vàng, khối lượng tịnh 50 kg Sản lượng: Khoảng 170 000 tấn/năm Phân phối: Thị phần chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc 2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc gồm 3 xưởng chính: xưởng Tạo khí, xưởng Amoniac và xưởng Urea được thể hiện như Hình 2. Hoi nước Sản phẩm phụ Than cục antraxit Điện Hóa chất khác Chất thải Urea Xưởng Urea: Tổng hợp urea Không khí Xưởng Tạo khí: Tạo khí than ẩm: H2: N2 = 3: 1, và các tạp chất (bụi, H2S, CO,…) Xưởng Amoniac: - Tinh chế khí: tách tạp chất trong khí than ẩm (H2S, CO,…) - Sản xuất nguyên liệu tổng hợp urea: NH3 lỏng, CO2 khí Hình 2. Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc Hình 3. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc như Hình 3. Urea Hà Bắc được sản xuất từ nguyên liệu gồm than antraxit cục, hơi nước và không khí. Quá trình khí hóa than gián đoạn theo phương pháp tầng ngọn lửa cố định. Sản phẩm của quá trình khí hóa gồm CO2 , CO, H2, N2, H2S, CH4, Ar,…được gọi là khí than ẩm. Khí than ẩm được tách bụi, làm nguội và chứa trong két khí. Khí than ẩm được đưa ra khỏi két khí, qua lọc bụi tĩnh điện tách nốt lượng bụi còn lại rồi qua quạt tăng áp. Khí than ẩm được quạt tăng áp đưa vào tháp khử H2S thấp áp, sau đó đi vào các đoạn 1, 2 và 3 của máy nén 6 cấp. Ra khỏi đoạn 3 của máy nén 6 cấp khí than ẩm tiếp tục đi vào tháp biến đổi CO thành CO2 và khi ra khỏi đây được gọi là khí biến đổi. Khí biến đổi đi vào tháp khử H2S trung áp rồi đi sang tháp hấp thụ CO2 và sau hệ thống này được gọi là khí tinh chế. Khí tinh chế đi vào các đoạn 4 và 5 của máy nén 6 cấp. Ra khỏi đoạn 5 của máy nén 6 cấp khí tinh luyện được đưa vào tháp khử vi lượng bằng dung dịch đồng kiềm và trở thành khí nguyên liệu tổng hợp NH3. Khí nguyên liệu qua đoạn 6 của máy nén 6 cấp, qua thiết bị phân ly dầu và đi vào tháp tổng hợp NH3. Khí đi ra khỏi tháp tổng hợp NH3 có nồng độ NH3 cao được làm lạnh , phân ly tách NH3 lỏng đưa vào kho chứa. CO2 thu được từ công đoạn hấp thụ CO2 được nén cao áp và đưa sang tổng hợp urea. Nguyên liệu tổng hợp urea gồm NH3lỏng và CO2 khí. NH3 lỏng đưa vào đáy tháp tổng hợp urea nhờ bơm tăng áp. CO2 cũng đưa vào đáy tháp tổng hợp nhờ máy nén khí. Với điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp phản ứng tổng hợp urea xảy ra rất nhanh theo 2 giai đoạn: tạo cacbamat và cacbamat tách nước thành urea Ở đây quá trình tổng hợp urea mang tính tuần hoàn toàn bộ, tức là tất cả NH3 và CO2 dư được đưa trở lại đầu hệ thống. Dịch urea ra khỏi đỉnh tháp tổng hợp urea qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưa phản ứng, đồng thời nâng cao nồng độ urea, sau đó đi vào tháp tạo hạt. Hạt urea đạt tiêu chuẩn kích thước, làm nguội, đóng bao và chuyển vào kho thành phẩm. 2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc 2. 2. 1. Xưởng Tạo khí 2. 2. 1. 1. Nhiệm vụ Chế tạo hỗn hợp khí H2, N2 với tỷ lệ H2:N2 = 3:1 làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3. 2. 2. 1. 2. Lưu trình công nghệ Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng Tạo khí như trong Hình 4.Quá trình khí hóa làm việc gián đoạn ở khâu tạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục, Hình 4. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng Tạo khí hơi nước và không khí. Than cục đang dùng là loại antraxit nhập về từ các vùng mỏ ở Quảng Ninh. Than cục từ kho than được băng tải nghiêng đưa lên 10 bunke dung tích 50 tấn và đưa gián đoạn vào lò khí hóa. Hiện tại xưởng có 10 lò tạo khí (tương ứng với 10 bunke) trong đó 8 lò tạo khí có bộ phận thu hồi khí thổi gió và 2 lò tạo khí còn lại không có bộ phận thu hồi khí thổi gió để dự phòng.Than cục được chia làm 3 loại theo cấp hạt gồm 12 – 25mm, 20 – 40mm và > 40mm sẽ được cấp cho từng lò tạo khí khác nhau. Trung bình mỗi ngày chạy máy tiêu tốn hết 400 – 450 tấn than cục. Hơi nước 0,49 Mpa nhiệt độ 250oC được cấp từ xưởng Nhiệt điện tới, không khí được cấp từ quạt không khí tới. Hỗn hợp phản ứng trong lò khí hóa ở khoảng 1100oC tạo thành khí than ẩm có thành phần gồm CO, CO2, H2S, H2, N2, CH4 và bụi. Khí than ẩm được đi qua lò đốt để trữ nhiệt nhằm gia nhiệt cho hỗn hợp hơi nước và không khí ở giai đoạn thổi xuống, đồng thời cũng lắng bụi. Khí than ẩm sau đó đi qua nồi hơi nhiệt thừa để tận dụng nhiệt sản xuất hơi nước từ nước tuần hoàn 100oC, làm nguội và tách bụi. Tiếp tục, khí than ẩm qua van ba ngả đi vào thủy phong túi rửa để làm lạnh và rửa sơ bộ khí than trước khi đi qua 2 tháp rửa. Sau khi qua 2 tháp rửa thì khí than ẩm đi vào két khí. Két khí còn có tác dụng trộn và cân bằng áp suất khí than ẩm của các lò tạo khí. Cuối cùng, khí than ẩm còn phải qua thiết lọc bụi tĩnh điện trước khi được quạt khí than ẩm đưa sang xưởng Amoniac. 2. 2. 1. 3. Các cương vị chính Một số cương vị chính của xưởng Tạo khí gồm: Cương vị Lò tạo khí; Cương vị Lọc bụi tĩnh điện; Cương vị Nước tuần hoàn; Cương vị Thu hồi khí thổi gió. A. Cương vị Lò tạo khí Nhiệm vụ: Cương vị Lò tạo khí đóng vai trò chủ chốt trong xưởng Tạo khí, có nhiệm vụ chế tạo khí than ẩm bằng phương pháp khí hóa than bằng lò tạo khí tầng lửa cố định làm việc gián đoạn. Nguyên lý quá trình khí hóa than ẩm: Nguyên lý quá trình khí hóa than ẩm ở đây gồm 2 giai đoạn chính: thổi gió để tăng nhiệt và chế tạo khí than ẩm. Ban đầu dùng không khí thổi vào đáy lò tạo khí để tăng nhiệt. Khi nhiệt độ trong lò tạo khí tăng đến mức độ nhất định thì ngừng thổi gió bắt đầu đưa hỗn hợp khí và hơi nước vào để chế tạo khí than ẩm. Như vậy mỗi tuần hoan làm việc từ gia đoạn thổi gió lần trước đến giai đoạn thổi gió lần sau. a) Thổi gió để tăng nhiệt Không khí đưa vào lò tạo khí ở nhiệt độ than > 700oC sẽ xảy ra các phản ứng sau: = + Q = + Q = - Q Khí thổi gió ở nhiệt độ > 550oC đem đốt sẽ xảy ra phản ứng: = + Q b) Chế tạo khí than ẩm Sau khi nâng cao nhiệt độ lò tạo khí, tiến hành đưa hỗn hợp hơi nước và không khí vào. Hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 1100oC có các phản ứng sau: = - Q = - Q = - Q = + Q = + Q = - Q = + Q Ngoài ra ở nhiệt độ thấp còn có phản ứng: = + Q Thành phần % khí than ẩm như sau: H2 CO CO2 N2 CH4 O2 37,0 33,3 6,6 22,4 0,3 0,3 Thực tế để đảm bảo an toànvà nâng cao chất lượng khí than ẩmmỗi tuần hoàn làm việc bao gồm 5 giai đoạn: Giai đoạn thổi gió: Không khí đưa vào đáy lò để đốt cháy than cục, nhiệt sinh ra để cấp cho phản ứng giữa C và hơi H2O. Giai đoạn thổi lên lần 1: Sau giai đoạn thổi gió nhiệt độ tầng than cục rất cao, đưa hỗn hợp không khí và hơi nước vào đáy lò để sinh khí than ẩm. Mục đích của việc đưa không khí vào lò để đảm bảo tỷ lệ (H2 + CO)/ N2 = 3,1 – 3,2, đồng thời cấp thêm nhiệt cho phản ứng giữa C và hơi H2O. Giai đoạn thổi xuống: Trong giai đoạn thổi lên lần 1, do phản ứng giữa C và hơi H2O thu nhiệt khá lớn làm cho nhiệt độ tầng lửa phía dưới giảm, và khí than ẩm không ngừng gia nhiệt làm cho nhiệt độ tâng lửa phía trên tăng. Hiện tượng dịch chuyển tầng lửa gây vỡ vụn than cục và gia tăng tổn thất nhiệt theo khí than ẩm. Để khắc phục hiện tượng này cần có giai đoạn thổi xuống, dùng dòng hơi nước đi từ đỉnh xuống đáy lò tạo khí. Giai đoạn thổi lên lần 2: Cần thiết phải dùng không khí và hơi nước thổi vào đáy lò tạo khí để đuổi hết khí than ẩm ở đó, tránh nổ do phản ứng giữa CO và O2không khí. Giai đoạn thổi sạch: Giai đoạn thổi sạch để tận dụng hết khí than ẩm còn lưu lại ở đỉnh lò tạo khí và đường ống. Mỗi tuần hoàn làm việc kéo dài khoảng 3 phút và thông thường theo phân phối thời gian như sau: Giai đoạn Thổi gió Thổi lên lần 1 Thổi xuống Thổi lên lần 2 Thổi sạch % 22 – 26 24 – 28 38 – 42 6 – 9 3 – 4 Lưu trình công nghệ: Vận chuyển và cung cấp nguyên liệu: Than cục theo các cấp hạt khác nhau được băng tải vận chuyển lên các bunke. Giai đoạn thổi gió: Không khí được quạt gió đưa vào đường ống chung với áp suất 2800 – 3200 mmH2O, đưa qua tầng than nóng đỏ ở đáy lò tạo khí sẽ xảy ra phản ứng đốt cháy C. Nhiệt sinh ra được tầng gạch chịu lửa tích trữ lại. Khí thổi gió ra khỏi lò tạo khí, đi vào lò hơi nhiệt thừa theo hướng từ trên xuống, rồi tới cương vị Thu hồi khí thổi gió. Giai đoạn thổi lên lần 1: Hơi nước quá nhiệt 5at, 280 – 350oC từ xưởng Nhiệt điện qua lưu lượng kế cấp sang khu lò tạo khí qua bộ giảm áp và phân đoạn cấp cho từng lò tạo khí. Khí than ẩm chế tạo được đi qua lò đốt, qua lò hơi nhiệt thừa về van 3 ngả, đến túi rửa. Giai đoạn thổi xuống: Hơi nước được đưa vào lò tạo khí từ trên xuống. Khí than ẩm sinh ra được qua tầng xỉ, mũ gió, van 3 ngả vào thủy phong túi rửa rồi ra đường ống khí than ẩm chung. Giai đoạn thổi lên lần 2: Dùng hỗn hợp không khí và hơi nước thổi lên theo lưu trình như giai đoạn thổi lên lần 1 nhưng thời gian ngắn hơn. Giai đoạn thổi sạch: Giai đoạn thổi sạch theo lưu trình như giai đoạn thổi gió nhưng van ống khói đóng để khí than ẩm đi vào đường ống khí than ẩm chung. Chú ý: Điều chỉnh tỷ lệ H2 : N2 trong khí than ẩm chủ yếu nhờ tăng giảm lượng không khí (N2). Các thiết bị chính trong cương vị: Hệ thống lò phát sinh khí than Φ3m: 8 lò; Φ2,745m: 2 lò. Mỗi hệ thống lò bao gồm các thiết bị sau: Lò phát sinh khí than: 01 Lò đốt: 01 Nồi hơi nhiệt thừa: 01 Thủy phong túi rửa: 01 Thủy phong lò đốt: 01. Hệ thống lò 3÷10 sử dụng hệ thống khống chế bằng máy vi tính sử dụng dầu cao áp để khống chế quá trình đóng mở van cửa lò. Hệ thống lò 1,2 sử dụng hệ thống khống chế bằng máy tự động và đóng mở van bằng nước cao áp. 1) Lò khí hóa UGI Có 2 loại lò có đường kính khác nhau là Φ2745mm và Φ3000mm. Lò bao gồm có 4 phần chính như sau: Nồi hơi vỏ kép: H = 2961mm; FTN = 13m2; lượng nước chứa 12m3. Có tác dụng chống hiện tượng nhiệt độ tầng nhiên liệu quá cao làm cho xỉ chảy ra bám dính vào thành lò gây hiện tượng treo nhiên liệu, đồng thời sản xuất ra hơi nước thấp áp 0,5÷0,8at. Mũ gió: làm bằng gang, cao 1400mm. Có tác dụng phân phối khí đều cho tầng than. Loại cũ có hình bảo tháp có đường kính vành lớn nhất 1200mm, mũ gió tầng trên cùng khoan 20 lỗ Φ20, diện tích thông gió 0,9m2. Loại mới có hình dẻ quạt có đường kính 2650mm, diện tích thông gió 1,5m2. Ghi lò: có 2 loại. Loại cũ có cơ cấu truyền động bằng giảm tốc hành tinh, điều chỉnh tốc độ bằng bộ khống chế ZLK; loại mới cóc ơ cấu truyền động bằng giảm tốc kiểu biến tần. Tốc độ chuyển động trung bình của ghi lò từ 0,3÷0,8v/h. Mâm tro: đỡ toàn bọ trọng lượng tầng tro xỉ và tầng nguyên liệu. Loại cũ trên mâm tro cố định 4 đỡ gạt tro hình lưỡi liềm gọi là gờ đẩy tro; loại mới có 2 cày tro có tác dụng đẩy tro xuống phễu tro. 2) Lò đốt Chiều cao H = 10880mm; đường kính Φ3354mm. Tác dụng: Thu hồi nhiệt khí thổi gió và thổi lên. Đốt triệt để CO và H2 trong khí thổi gió. Trữ nhiệt nhằm gia nhiệt cho hỗn hợp hơi nước ở giai đoạn thổi xuống. Loại bỏ một phần bụi trong khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên. Cấu tạo: Chóp trên và chóp dưới và phần trụ hình tròn. Vỏ lò làm bằng thép cuốn dày 8mm, phần hình trụ được xếp gạch chịu nhiệt, phần chóp và hình trụ dưới được xây lót bằng gạch chịu lửa. 3) Nồi hơi nhiệt thừa Tác dung: thu hồi nhiệt lượng của khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên để sản xuất hơi nước; làm nguội khí thổi gió trước khi phóng không; làm nguội khí than ẩm thổi lên trước khi đưa vào thủy phong túi rửa; tách một phần bụi trong khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên. Cấu tạo: có hình trụ tròn, 2 mặt trên và dưới có gắn 2 mặt sàng để lồng ống chùm. Φống:76x3 Φlò:2300 Hống:6000 Hlò:11714 FTN:480m2 4) Thủy phong túi rửa Tác dụng: Không cho khí than ẩm ở sau thủy phong túi rửa đi ngược trở lại lò khí hóa gây nổ. Làm lạnh và rửa sơ bộ khí than ra lò trước khi vào tháp rửa. Cấu tạo: Trên hình tròn, dưới hình chóp nón. Đường ống khí cắm sâu ngập trong nước 150mm. Đường kính túi rửa: 3000mm. Dung tích: 15m3 Plv: 700mmH2O Tlv: 80oC 5) Két khí Tác dụng: chứa khí than ẩm, trộn khí than của các lò với nhau, cân bằng phụ tải hệ thống sản xuất, giúp các cương vị sau ổn định phụ tải một cách liên tục. Cấu tạo: 2 tầng hình trụ tròn, 1 chụp vuông. Dung tích: 10000m3 Tầng dưới chứa nước có đường kính Φ:27928 x 14; H: 11312. Tầng trên chứa khí có đường kính: Φ:27016 x 6; H:9590. Chụp vuông: ϕ26100 x 4; H: 9585. Chụp an toàn, van phóng khô. Chỉ tiêu công nghệ: Lò 1 + 2 Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh khí than: 550÷650oC Nhiệt độ lò đốt: ≤ 850oC Nhiệt độ ghi lò: ≤ 300 oC Áp suất hơi nước thấp áp: ≥ 0,35 kg/cm2, ≤ 0,8 kg/cm2 Áp suất nước cao áp: 7 ÷ 9 kg/cm2 Áp suất gió đường ống chung: 2800 ÷ 3200 mmH2O Lưu lượng không khí thổi gió: 12000 ÷ 18000 Nm3/h Lưu lượng khôn gkhis thêm N2: ≤ 2560 Nm3/h Lưu lượng hơi nước thổi lên: 4,5 ≤ 8,0 tấn/h Lưu lượng hơi nước thổi xuống: 5,0 ≤ 9,0 tấn/h Thành phần khí than yêu cầu: CO + H2: ≥ 68% Tỷ lệ (CO+H2)/N2: 3,1 ÷3,3% Hàm lượng O2: ≤ 0,4% Thành phần CO2 trong KTA thổi lên: 7,0 ÷ 8,0% Thành phần CO2 trong KTA thổi xuống: 4,5 ÷ 5,5% Thành phần C trong xỉ: ≤ 30% Độ cao tầng than cách cửa ra đỉnh lò: 3 ÷ 4 viên gạch. Mặt lò: lửa màu hồng nhạt. Tỷ lệ % máy khống chế tự động: Thổi gió: 22 ÷ 28% Thổi lên: 25 ÷ 27% Thổi xuống: 35 ÷ 39% Thổi lên lần 2: 8% Thổi sạch: 3% Lò 3 ÷ 10 Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh: 320 ÷ 420 oC Nhiệt độ lò đốt: 320 ÷ 420 oC Nhiệt độ ghi lò: ≤ 300 oC Áp lực dầu cao áp: 3,8 ≤ 4,5 MPa Áp lực gió đường ống chung: 2800 ÷ 3200 mmH2O Lưu lượng không khí thổi gió: 18000 ÷ 25000Hm3/h Lưu lượng không khí thêm N2: ≤ 3200 Hm3/h Lưulượng hơi nước thổi lên: 4,5 ÷ 8,0 tấn/h Lưu lượng hơi nước thổi xuống: 5,0 ÷ 9,0 tấn/h Thành phần khí than yêu cầu: CO + H2: ≥ 68% Tỷ lệ (CO+H2)/N2: 3,1 ÷3,3% Hàm lượng O2: ≤ 0,4% Thành phần CO2 trong KTA thổi lên: 6,0 ÷ 8,0% Thành phần CO2 trong KTA thổi xuống: 4,0 ÷ 6,0% Thành phần C trong xỉ: ≤ 30% Khoảng lưu không: 2,6 ÷ 3m Tỷ lệ % máy khống chế tự động: Thổi gió: 22 ÷ 28% Thổi lên: 25 ÷ 27% Thổi xuống: 35 ÷ 39% Thổi lên lần 2: 8% Thổi sạch: 3% B. Cương vị Lọc bụi tĩnh điện Cương vị Lọc bụi tĩnh điện có nhiệm vụ tách bụi trong khí than ẩm từ két khí trước khi đi vào quạt khí than ẩm đưa sang xưởng Amoniac. Khí than ẩm từ két khí được dẫn vào phía dưới của thiết bị lọc bụi tĩnh điện. Khí than ẩm đi từ dưới lên vào trong các điện cực lắng kiểu ống. Dưới tác dụng của điện trường mạnh giữa điện cực quầng và điện cực lắng sinh ra bởi dòng điện một chiều điện thế cao (-35 – -75 kV) các hạt bụi bị ion hóa tích điện âm và tách ra khỏi pha khí bám vào bề mặt điện cực lắng. Bụi bám vào điện cực lắng được bơm nước rửa liên tục. C. Cương vị Nước tuần hoàn tạo khí Cương vị Nước tuần hoàn tạo khí có nhiệm vụ lấy bụi, làm lạnh nước tuần hoàn và bơm nước tuần hoàn đã làm lạnh để giảm nhiệt độ và khử hàm lượng bụi thô trong khí than ẩm. Nước lạnh nhiệt độ 35 – 40oC được 3 bơm nước lạnh bơm lên các tháp rửa, 10 thủy phong túi rửa và làm mát xỉ. Nước ra có nhiệt độ cao theo đường ống qua 6 bể lắng, riêng nước làm mát xỉ ra 3 bể lắng than trước. Ở đây nước bốc hơi làm lạnh một phần và bụi lắng xuống. Bùn định kỳ nạo vét. Nước từ 6 bể lắng có nhiệt độ 40 – 50oC tiếp tục đưa qua bể trung gian và được 3 bơm nước nóng bơm lên 2 tháp làm lạnh. Tháp làm lạnh có các vòi phun nước rơi xuống giàn làm mát bằng đệm tre hoặc gỗ, phía trên còn lắp 2 quạt trục lưu để hút không khí tăng cường làm mát nước, phía dưới là bể chứa nước lạnh. Vì một phần nước tổn thất do bốc hơi nên có đường ống nước bổ sung vào bể chứa nước lạnh. D. Cương vị Thu hồi khí thổi gió Cương vị Thu hồi khí thổi gió có nhiệm vụ thu hồi hiển nhiệt và ẩn nhiệt của khí thổi gió từ lò tạo khí, khí thùng chứa từ tổng hợp NH3 và khí thải để sản xuất hơi nước bão hòa 1,37 MPa cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Khí thổi gió của các lò tạo khí được dẫn ra từ cửa lò hơi nhiệt thừa vào đường ống khí thổi gió chung, qua cyclone khử bụi, sau đó chia làm 2 đường đi vào đỉnh lò đót theo 2 hướng tiếp tuyến khác nhau. Tiếp theo, được trộn lẫn với không khí nóng từ bộ dự nhiệt không khí nhiệt độ cao. Hỗn hợp khí được bốc cháy nhờ vòi đốt. Khói lò có nhiệt độ cao qua phần dưới lò đốt đến bộ dự nhiệt không khí nhiệt độ cao, lò hơi nhiệt thừa, bộ gia nhiệt nước mềm, bộ dự nhiệt không khí nhiệt độ thấp, quạt khói và cuối cùng phóng không qua ống khói. Năng lực sản xuất 12 – 16 tấn hơi bão hòa 1,37 MPa/h. 2. 2. 2. Xưởng NH3 2. 2. 2. 1. Nhiệm vụ Công đoạn tinh chế khí: Công đoạn tinh chế khí rất quan trọng trước khi tổng hợp NH3 để sản xuất urea Hà Bắc. Trong khí than ẩm có nhiều tạp chất hóa học và cơ học như CO, CO2, CH4, Ar, H2S, COS, lưu huỳnh hữa cơ, tro bụi và dầu mỡ. Trừ CH4 và Ar được thải sau khi tổng hợp NH3 còn các thành phần khác đ