專利名稱：一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種用于熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭氣化，即在一定溫度、壓力條件下利用氣化劑(02、 H20或C02)與 煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣(CO、 H2的混合物)是對煤炭進(jìn)行化學(xué)加工的一個重 要方法，是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵技術(shù)。氣流床煤氣化技術(shù)代表著煤氣化技 術(shù)的發(fā)展趨勢，是現(xiàn)在最高效、清潔的煤利用技術(shù)之一，目前已投產(chǎn)運(yùn)行的大 型煤氣化裝置中，熱壁式水煤漿及干煤粉氣化的裝置被廣泛采用。
熱壁型氣化爐開車前需嚴(yán)格按照耐火磚供應(yīng)商提供的升溫曲線進(jìn)行烘爐， 隨著爐溫上升及時調(diào)節(jié)氣化爐負(fù)壓、燃料氣/液)量。烘爐質(zhì)量的好壞直接影響 著氣化爐內(nèi)耐火材料的使用壽命，繼而影響氣化爐的運(yùn)行周期?，F(xiàn)行的控制方 法為人工手動調(diào)節(jié)。其控制流程為
1. 操作人員先打開蒸汽閥，將蒸汽引入文丘里管。觀察現(xiàn)場負(fù)壓表手動調(diào) 節(jié)蒸汽量，使氣化爐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。
2. 接燃料氣(液)爐外點(diǎn)燃預(yù)熱燒嘴。將預(yù)熱燒嘴插入氣化爐爐頭，根據(jù) 火焰情況調(diào)節(jié)蒸汽、燃料氣(液)量。此過程如調(diào)節(jié)不當(dāng)容易造成預(yù)熱燒嘴熄 火。
3. 控制室人員，根據(jù)爐溫情況，結(jié)合升溫曲線通知現(xiàn)場操作人員調(diào)節(jié)蒸汽、 燃料氣.(液)量，控制爐溫。
4. 氣化爐調(diào)溫原則升溫——先加大燃料氣(液)量，后加氣抽引量；降
溫——先減小燃料氣(液)量，再減抽引氣量。此過程如調(diào)節(jié)不當(dāng)容易造成預(yù) 熱燒嘴"熄火"或氣化爐"回火"。現(xiàn)有的控制系統(tǒng)的弊端為1. 調(diào)節(jié)精度不夠。往往因?yàn)槿藶槭謩诱{(diào)節(jié)出現(xiàn)燃料氣(液)不穩(wěn)或爐內(nèi)負(fù) 壓不穩(wěn)，造成爐頭"回火"，增加了不安全因素。2. 調(diào)節(jié)不及時。從發(fā)現(xiàn)問題到現(xiàn)場人員進(jìn)行處理調(diào)節(jié)之間時差過長，特別 是在烘爐前期容易出現(xiàn)"熄火"現(xiàn)象，延長了烘爐期限，造成開車延期。3. 結(jié)構(gòu)不合理?，F(xiàn)有水煤漿氣化系統(tǒng)負(fù)壓點(diǎn)取在近文丘里管處，負(fù)壓指示 不能夠及時準(zhǔn)確反應(yīng)氣化爐內(nèi)真實(shí)情況。4. 爐溫控制調(diào)節(jié)參數(shù)單一。烘爐系統(tǒng)調(diào)節(jié)依據(jù)僅為氣化爐溫度指示，無其他參數(shù)可供借鑒。對調(diào)節(jié)之后的結(jié)果也只能通過爐溫來判斷對錯，滯后嚴(yán)重。技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明專利的目的在于克服上述缺陷，實(shí)現(xiàn)烘爐過程的溫控及時、準(zhǔn)確。 一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，它包括爐體頂部的與預(yù)熱燒嘴相連的燃 料氣管線，燃料氣管線上設(shè)計有流量閥，爐體壁上設(shè)計有溫度檢測儀，溫度檢測儀測溫探頭位于爐腔燃燒室內(nèi)；在氣化爐壁上安裝有負(fù)壓檢測儀；燃燒室下 部連接有合成氣管線，合成氣管線上連接有尾氣管線，尾氣管線與蒸汽管線上 的文丘里管相連，蒸汽管線上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥，尾氣管線上設(shè)有尾氣切斷閥， 其特征在于在燃料氣管線上設(shè)置有燃料氣流量自控闊，燃料氣管線上設(shè)計有 流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號送至中央控制器，中央控制器控 制燃料氣流量自控閥的狀態(tài)；在蒸汽管線上設(shè)置有蒸汽流量自控閥，蒸汽管線 上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號傳送至中央控制器，中 央控制器控制蒸汽流量自控閥的狀態(tài)。上述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征在于負(fù)壓檢測儀穿過爐 壁，其探測位置與烘爐上的預(yù)熱火焰燃燒位置相對應(yīng)。上述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征在于負(fù)壓檢測儀從爐壁 上的工藝燒嘴口位置探入爐內(nèi)，負(fù)壓檢測儀與中央控制器電連接，并將負(fù)壓檢 測信號送至中央控制器。上述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征在于在尾氣管線上設(shè)置 有氧氣含量在線分析儀，氧氣含量在線分析儀處于文丘里管的前方，它包括氧 含量檢測單元、氧含量信號變送單元，氧含量信號變送單元與中央控制器電連 接，并將尾氣中的氧含量信號送至中央控制器。在本系統(tǒng)中，中央控制器負(fù)責(zé)接收燃料氣管線上的流量變送單元、爐體壁 上的溫度檢測儀、負(fù)壓檢測儀壓力變送單元、蒸汽管線上的流量變送單元、尾 氣管線上氧氣含量在線分析儀的氧含量變送單元的信號，并可發(fā)出指令調(diào)節(jié)燃 料氣流量自控閥、蒸汽流量自控閥的開閉程度，從而通過調(diào)節(jié)燃料氣流量、爐 內(nèi)負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)烘爐火焰的最佳燃燒狀態(tài)。采用上述方案后，具有如下優(yōu)點(diǎn)1. 本系統(tǒng)在燃料氣管線、蒸汽管線各加裝了自控閥門，對流通氣量做到了 精準(zhǔn)、及時調(diào)節(jié)，避免了由于調(diào)節(jié)不當(dāng)引發(fā)的事故。2. 本系統(tǒng)將氣化爐負(fù)壓取壓點(diǎn)設(shè)在了氣化爐爐膛段，取壓更為合理，排出 了干擾因素。為操控人員及時、準(zhǔn)確調(diào)整烘爐負(fù)壓工況提供了真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù) 據(jù)。避免了因負(fù)壓過小或過大可能引起的烘爐"回火"或"熄火"。3. 本系統(tǒng)在烘爐尾氣管道處加裝了氧氣含量在線分析儀。其目的是，為烘 爐操控人員提供除爐溫外，爐內(nèi)燃燒反應(yīng)程度的判斷依據(jù)。特別是氣化爐提溫 時，將會依據(jù)尾氣中的氧含量判斷增加的燃料氣與吸入空氣的配比是否合適， 從而增強(qiáng)了烘爐的穩(wěn)定性。在四噴嘴對置式新型水煤漿氣化爐烘爐過程中，采用本方法擺脫了手動調(diào)節(jié)的弊端，實(shí)現(xiàn)了整個烘爐過程的遠(yuǎn)程調(diào)控。


圖1為本發(fā)明一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)系示意圖。圖中，l一燃料氣管線，2—燃料氣流量自控閥，3—預(yù)熱燒嘴，4一氣化爐 爐頭，5—耐火磚，6—工藝燒嘴口， 7—負(fù)壓檢測儀，8—溫度檢測儀，9一蒸汽 管線，IO—蒸汽流量自控閥，ll一文丘里管，12—氧氣含量在線分析儀，13— 尾氣切斷閥，14一合成氣管線，15—尾氣管線。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示， 一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，它包括爐體頂部的與預(yù)熱 燒嘴3相連的燃料氣管線1，燃料氣管線1上設(shè)計有流量閥，爐體壁上設(shè)計有溫 度檢測儀8，溫度檢測儀8測溫探頭位于爐腔燃燒室內(nèi)；在氣化爐壁上安裝有負(fù) 壓檢測儀7，負(fù)壓檢測儀7穿過爐壁，其探測位置與烘爐上的預(yù)熱火焰燃燒位置 相對應(yīng)，負(fù)壓檢測儀7從爐壁上的工藝燒嘴口6位置探入爐內(nèi)，負(fù)壓檢測儀7 與中央控制器電連接，并將負(fù)壓檢測信號送至中央控制器。燃燒室下部連接有 合成氣管線14，合成氣管線14上連接有尾氣管線15，尾氣管線15與蒸汽管線 9上的文丘里管11相連，蒸汽管線9上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥，尾氣管線上設(shè)有尾氣 切斷閥13，在燃料氣管線1上設(shè)置有燃料氣流量自控閥2，燃料氣管線1上設(shè) 計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號送至中央控制器，中央控制 器控制燃料氣流量自控閥2的狀態(tài)；在蒸汽管線9上設(shè)置有蒸汽流量自控閥10， 蒸汽管線9上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號傳送至中央 控制器，中央控制器控制蒸汽流量自控閥的狀態(tài)。在尾氣管線上設(shè)置有氧氣含 量在線分析儀12，氧氣含量在線分析儀處于文丘里管11的前方，它包括氧含量檢測單元、氧含量信號變送單元，氧含量信號變送單元與中央控制器電連接， 并將尾氣中的氧含量信號送至中央控制器。
權(quán)利要求
1、一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，它包括爐體頂部的與預(yù)熱燒嘴(3)相連的燃料氣管線(1)，燃料氣管線(1)上設(shè)計有流量閥，爐體壁上設(shè)計有溫度檢測儀(8)，溫度檢測儀(8)測溫探頭位于爐腔燃燒室內(nèi)；在氣化爐壁上安裝有負(fù)壓檢測儀(7)；燃燒室下部連接有合成氣管線(14)，合成氣管線(14)上連接有尾氣管線(15)，尾氣管線(15)與蒸汽管線(9)上的文丘里管(11)相連，蒸汽管線(9)上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥，尾氣管線上設(shè)有尾氣切斷閥(13)，其特征在于在燃料氣管線(1)上設(shè)置有燃料氣流量自控閥(2)，燃料氣管線(1)上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號送至中央控制器，中央控制器控制燃料氣流量自控閥(2)的狀態(tài)；在蒸汽管線(9)上設(shè)置有蒸汽流量自控閥(10)，蒸汽管線(9)上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號傳送至中央控制器，中央控制器控制蒸汽流量自控閥的狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征在于 負(fù)壓檢測儀(7)穿過爐壁，其探測位置與烘爐上的預(yù)熱火焰燃燒位置相對應(yīng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征在于 負(fù)壓檢測儀(7)從爐壁上的工藝燒嘴口 (6)位置探入爐內(nèi)，負(fù)壓檢測儀(7) 與中央控制器電連接，并將負(fù)壓檢測信號送至中央控制器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，其特征 在于在尾氣管線上設(shè)置有氧氣含量在線分析儀(12)，氧氣含量在線分析儀處 于文丘里管(11)的前方，它包括氧含量檢測單元、氧含量信號變送單元，氧 含量信號變送單元與中央控制器電連接，并將尾氣中的氧含量信號送至中央控 制器。
全文摘要
一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統(tǒng)，蒸汽管線上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥，尾氣管線上設(shè)有尾氣切斷閥，在燃料氣管線上設(shè)置有燃料氣流量自控閥，燃料氣管線上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號送至中央控制器，中央控制器控制燃料氣流量自控閥的狀態(tài)；在蒸汽管線上設(shè)置有蒸汽流量自控閥，蒸汽管線上設(shè)計有流量變送單元，流量變送單元將流量數(shù)據(jù)信號傳送至中央控制器，中央控制器控制蒸汽流量自控閥的狀態(tài)。本系統(tǒng)在燃料氣管線、蒸汽管線各加裝了自控閥門，對流通氣量做到了精準(zhǔn)、及時調(diào)節(jié)，本系統(tǒng)在烘爐尾氣管道處加裝了氧氣含量在線分析儀，根據(jù)據(jù)尾氣中的氧含量判斷增加的燃料氣與吸入空氣的配比是否合適，從而增強(qiáng)了烘爐的穩(wěn)定性。
文檔編號C10J3/20GK101649225SQ20091001815
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者傅進(jìn)軍, 劉宗峰, 濤 張, 張大晶, 張新鳳, 張鴻林, 磊 李, 榮 潘, 路文學(xué), 郭寶貴, 剛 金 申請人:水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心