氣化燒嘴在線投料方法

2023-05-05 22:22:51 1

專利名稱：氣化燒嘴在線投料方法
技術領域：
本發明涉及煤氣化領域氣流床氣化爐氣化燒嘴在線投料的方法。特別是一種以水煤漿為原料的氣流床氣化爐在正常操作條件下，使部分停運的氣化燒嘴在不停爐的情況下實現氣化燒嘴在線帶壓連投的氣化燒嘴在線投料方法。
背景技術：
目前，以含碳氫化合物為原料的多噴嘴對置式氣流床氣化生產煤氣過程中，如在中國專利《多噴嘴對置式水煤漿或幹煤粉氣化爐及其應用》專利號ZL98110616.1，以及《頂部設有噴嘴的多噴嘴對置式水煤漿或煤粉氣化爐》專利號ZL01210097.8中公開的技術，氧氣與水煤漿通過多個燒嘴進入氣化爐內，形成撞擊流，強化混合和熱質傳遞。工程實踐證實，多噴嘴對置式氣流床氣化裝置的生產運行穩定，工藝指標先進，氧耗、煤耗低，適合於大型化。氣化爐由多個燒嘴進料，多個燒嘴間相互備用，即使其中的一部分燒嘴停車，氣化爐仍然可以繼續運行，不會導致後系統停車。
在氣化爐運行過程中一部分燒嘴停車後，確認不是因燒嘴自身原因導致燒嘴停車，在維持氣化爐運行並不影響後系統運行的情況下，如何實現停運的燒嘴在線帶壓連投，使氣化爐恢復到正常運行狀態就顯得非常重要。這將大大降低氣化爐事故停車的概率，提高多噴嘴對置式氣化爐的長周期運行的可靠性，對於進一步提高整個生產系統運行的穩定性、連續性具有重要意義。
因此，煤化工企業迫切需要一種多噴嘴進料的氣化爐在正常操作條件下，實現氣化燒嘴在線帶壓投料的方法，以進一步體現多噴嘴進料氣化爐的優勢。

發明內容
為了克服氣化爐部分燒嘴因非自身原因導致燒嘴停車、修復後不能在不停爐的情況下實現在線連投的不足，本發明提供一種氣化燒嘴在線投料方法，在氣化爐運行過程中一部分燒嘴停車後，確認不是因燒嘴自身原因導致燒嘴停車，在維持氣化爐運行並不影響後系統運行的情況下，實現停運的燒嘴在線連投，使氣化爐恢復正常運行狀態，降低氣化爐事故停車的概率，提高氣化爐的長周期運行的可靠性。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是氣化燒嘴在線投料方法，在氣化爐的水煤漿循環管線中增加壓力調節閥或/和限流孔板，在水煤漿泵的出口接壓力變送控制裝置，該裝置的控制端與壓力調節閥連接；水煤漿給料管線的切斷閥後至氣化燒嘴的水煤漿管線經切斷閥與保護氣體管線連接。在氣化爐的氧化劑放空管線中增加壓力調節閥或/和限流孔板，在流量調節閥的出口接壓力顯示控制裝置，該裝置的控制端與壓力調節閥連接；氧化劑給料管線的切斷閥後至氣化燒嘴的氧化劑管線經切斷閥與保護氣體管線連接。
其操作方法如下①打開水煤漿循環閥，關閉給料管線的兩個切斷閥，通過與氣化燒嘴對應的水煤漿循環管線，建立水煤漿的投料流量；②打開保護氣體管線的切斷閥，使保護氣體進入氣化燒嘴；③打開氧化劑放空閥，關閉給料管線的兩個切斷閥，通過與氣化燒嘴對應的氧化劑放空管線，建立氧化劑的投料流量；④打開保護氣體管線的切斷閥，使保護氣體進入氣化燒嘴；⑤調節水煤漿循環管線的壓力調節閥或/和限流孔板，使水煤漿的壓力高於氣化爐的操作壓力0.05～2.5MPa；⑥調節氧化劑放空管線的壓力調節閥或/和限流孔板，使氧化劑的壓力高於氣化爐的操作壓力0.05～4MPa；⑦確認水煤漿和氧化劑的壓力、流量參數正常，氣化爐運行穩定，進行氣化燒嘴在線帶壓投料a.關閉水煤漿循環閥，打開水煤漿給料管線的兩個切斷閥，關閉保護氣體管線的切斷閥，水煤漿通過氣化燒嘴進入氣化爐；b.關閉氧化劑放空閥，打開氧化劑給料管線的兩個切斷閥，關閉保護氣體管線的切斷閥，氧化劑通過氣化燒嘴進入氣化爐；⑧調節水煤漿泵的轉速和氧化劑流量調節閥的閥門開度，使氣化燒嘴的操作負荷至正常負荷。
本發明的有益效果是，可以實現氣化爐部分燒嘴因非自身原因導致燒嘴停車、修復後能在不停爐的情況下實現在線帶壓連投，大大降低氣化爐事故停車的概率，提高多噴嘴對置式氣化爐的長周期運行的可靠性，對於進一步提高整個生產系統運行的穩定性、連續性具有重要意義。


圖1是水煤漿氣化中水煤漿給料的流程圖。
圖2是水煤漿氣化中氧化劑給料的流程圖。
圖1中101-水煤漿槽、102-水煤漿泵、103-切斷閥、104-切斷閥、105-氣化燒嘴、106-氣化爐、107-循環閥、108-壓力調節閥、109-限流孔板、110-切斷閥、PT1-壓力變送控制裝置。
圖2中201-切斷閥、202-流量調節閥、203-切斷閥、204-切斷閥、205-放空閥、206-壓力調節閥、207-限流孔板、208-切斷閥、PT2-壓力變送控制裝置、PIC-壓力顯示控制裝置。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，水煤漿給料以及循環管線於氣化燒嘴在線帶壓投料前應完成①水煤漿給料管線由水煤漿槽101下口接水煤漿泵102入口，水煤漿泵102出口經切斷閥103、切斷閥104，接氣化燒嘴105。切斷閥104後至氣化燒嘴105的水煤漿管線經切斷閥110接保護氣體管線。
②水煤漿循環管線由水煤漿泵102的出口經循環閥107、壓力調節閥108、限流孔板109返回水煤漿槽101上口。在水煤漿泵102的出口接壓力變送控制裝置PT1，該裝置PT1的控制端與壓力調節閥108連接。
保持與該停運氣化燒嘴105對應的水煤漿進氣化爐106管線上的切斷閥103和切斷閥104處於關閉狀態，開啟水煤漿泵102、打開循環管線上的循環閥107，水煤漿通過循環閥107、壓力調節閥108、限流孔板109，返回水煤漿槽101，從而建立水煤漿的投料流量。水煤漿的流量通過煤漿泵102的轉速來調節。水煤漿的壓力可以通過壓力調節閥108或限流孔板109單獨調節來提高，也可採用壓力調節閥108與限流孔板109組合調節的方式來提高，從而使水煤漿的壓力比氣化爐的操作壓力高0.05～2.5MPa，最好高0.4～1.0MPa。切斷閥104後到氣化燒嘴105的水煤漿管線，採用保護氣體保護，即切斷閥110打開，通入保護氣體。這樣可保證投料時，只發生水煤漿流入氣化爐105內，而不會發生氣化爐105內物質的逆向流動。
如圖2所示，氧化劑給料以及放空管線於氣化燒嘴在線帶壓投料前應完成①氧化劑給料管線經切斷閥201、流量調節閥202、切斷閥203、切斷閥204，接氣化燒嘴105；切斷閥201和流量調節閥202之間的管線上接壓力變送控制裝置PT2。切斷閥204後至氣化燒嘴105的氧化劑管線經切斷閥208接保護氣體管線。
②氧化劑放空管線由流量調節閥202後的管線經放空閥205、壓力調節閥206、限流孔板207後，至大氣。在氧化劑流量調節閥202後，還接壓力顯示控制裝置PIC，該裝置PIC的控制端與壓力調節閥206連接。
保持與該停運氣化燒嘴105對應的氧化劑進氣化爐106管線上的切斷閥203和切斷閥204處於關閉狀態，打開進入該氣化燒嘴系統的氧化劑切斷閥201、流量調節閥202和放空管線上的放空閥205，氧化劑通過切斷閥201、流量調節閥202、放空閥205、壓力調節閥206、限流孔板207後排入大氣，從而建立氧化劑的投料流量。氧化劑的流量由流量調節閥202調節。氧化劑的壓力通過壓力調節閥206或限流孔板207單獨調節來提高，也可採用壓力調節閥206與限流孔板207組合調節的方式來提高，從而使氧化劑的壓力比氣化爐的操作壓力高0.05～4MPa，最好高0.5～1.5MPa。切斷閥204後到氣化燒嘴105的氧化劑管線，採用保護氣體保護，即切斷閥208打開，通入保護氣體。這樣可保證投料時，只發生氧化劑流入氣化爐內，而不會發生氣化爐內物質的逆向流動。
水煤漿切斷閥104後到氣化燒嘴的水煤漿管線，及氧化劑切斷閥204後到氣化燒嘴的氧化劑管線，均採用保護氣體保護。這樣，當氣化燒嘴105在線帶壓投料時，水煤漿管線、氧化劑管線中不會有氣化爐內的高溫介質進入，水煤漿以及氧化劑就不會在管道內與氣化爐內高溫介質直接接觸，從而保證水煤漿以及氧化劑同時到達氣化爐106內進行氣化燃燒，避免發生危險的可能性。
確認各工藝參數正常，氣化爐106操作穩定，該氣化燒嘴105進行在線帶壓投料水煤漿的循環閥107關閉，切斷閥103和切斷閥104打開，切斷閥110關閉，水煤漿進入氣化爐；氧化劑的放空閥205關閉，切斷閥203和切斷閥204打開，切斷閥208關閉，氧化劑進入氣化爐。當水煤漿、氧化劑都通過該氣化燒嘴105進入氣化爐106後，調節該氣化燒嘴105的操作負荷至正常負荷，即調節水煤漿泵102和流量調節閥202，使氣化燒嘴105的帶壓投料時的負荷至正常負荷，帶壓投料時的負荷約為正常負荷的半負荷。
在不脫離本發明的構思和基本特徵的情況下，本發明還可以進行一些改進和變化，但這些也屬於本發明的權利要求的保護範圍。下面的實施例是對本發明的一個具體實施方案的說明，本發明不應受此實施例限制。
一個日處理1000噸煤的四噴嘴對置式水煤漿氣化爐，純氧氣化。氣化壓力4.0MPa，氣化溫度1300℃。由於煤漿泵故障，對置的兩個燒嘴A、B停車，另一對燒嘴C、D繼續運行，氣化系統和後續生產系統半負荷運行。C、D燒嘴的水煤漿流量15m3/h(單燒嘴)，氧氣流量為6200Nm3/h(單燒嘴)。在處理完煤漿泵故障後，進行A、B燒嘴的在線帶壓投料。
保持與A、B氣化燒嘴對應的水煤漿進氣化爐管線上的切斷閥103和切斷閥104處於關閉狀態，打開循環管線上的循環閥107，建立水煤漿的投料流量。水煤漿的流量通過煤漿泵102的轉速來調節，每個燒嘴的流量調節為8m3/h。採用壓力調節閥108與限流孔板109組合的方式把煤漿壓力提高到4.8MPa。煤漿管線切斷閥104後到氣化燒嘴105的水煤漿管線，採用氮氣保護。
保持與A、B氣化燒嘴對應的氧氣進氣化爐管線上的切斷閥203和切斷閥204處於關閉狀態，打開放空管線上的放空閥205，打開進入該對氣化燒嘴系統的氧氣切斷閥201，建立氧氣的投料流量。每個燒嘴的氧氣流量由流量調節閥202調節為3800Nm3/h。採用壓力調節閥206與限流孔板207組合的方式把氧氣的壓力提高到5.0MPa。氧氣管線切斷閥204到氣化燒嘴的氧氣管線，採用氮氣保護。
確認各工藝參數正常，氣化爐操作穩定，A、B氣化燒嘴在線帶壓投料水煤漿的循環閥107關閉，切斷閥103和切斷閥104打開，保護氮氣切斷閥110關閉，水煤漿進入氣化爐；氧氣的放空閥205關閉，切斷閥203和切斷閥204打開，保護氮氣切斷閥208關閉，氧氣進入氣化爐。當氧氣、水煤漿都通過該對氣化燒嘴A、B進入氣化爐106後，調節該對氣化燒嘴的操作負荷至正常負荷。
權利要求
1.一種氣化燒嘴在線投料方法，在氣化爐的水煤漿循環管線中增加壓力調節閥(108)或/和限流孔板(109)，在水煤漿泵(102)的出口接壓力變送控制裝置(PT1)，該裝置(PT1)的控制端與壓力調節閥(108)連接；切斷閥(104)後至氣化燒嘴(105)的水煤漿管線經切斷閥(110)與保護氣體管線連接；在氣化爐的氧化劑放空管線中增加壓力調節閥(206)或/和限流孔板(207)，在流量調節閥(202)的出口接壓力顯示控制裝置(PIC)，該裝置(PIC)的控制端與壓力調節閥(206)連接；切斷閥(204)後至氣化燒嘴(105)的氧化劑管線經切斷閥(208)與保護氣體管線連接；其操作方法如下①打開水煤漿循環閥(107)，關閉兩個切斷閥(103、104)，通過與氣化燒嘴(105)對應的水煤漿循環管線，建立水煤漿的投料流量；②打開切斷閥(110)，使保護氣體進入氣化燒嘴(105)；③打開氧化劑放空閥(205)，關閉兩個切斷閥(203、204)，通過與氣化燒嘴(105)對應的氧化劑放空管線，建立氧化劑的投料流量；④打開切斷閥(208)，使保護氣體進入氣化燒嘴(105)；⑤調節水煤漿循環管線的壓力調節閥(108)或/和限流孔板(109)，使水煤漿的壓力高於氣化爐(106)的操作壓力0.05～2.5MPa；⑥調節氧化劑放空管線的壓力調節閥(206)或/和限流孔板(207)，使氧化劑的壓力高於氣化爐(106)的操作壓力0.05～4MPa；⑦確認水煤漿和氧化劑的壓力、流量參數正常，氣化爐(106)運行穩定，進行氣化燒嘴(105)在線帶壓投料a.關閉水煤漿循環閥(107)，打開兩個切斷閥(103、104)，關閉切斷閥(110)，水煤漿通過氣化燒嘴(105)進入氣化爐(106)；b.關閉氧化劑放空閥(205)，打開兩個切斷閥(203、204)，關閉切斷閥(208)，氧化劑通過氣化燒嘴(105)進入氣化爐(106)；⑧調節水煤漿泵(102)的轉速和氧化劑流量調節閥(202)的閥門開度，使氣化燒嘴(105)的操作負荷至正常負荷。
2.如權利要求1所述的氣化燒嘴在線投料方法，其特徵在於，所說的水煤漿的壓力比氣化爐(106)的操作壓力高0.4～1.0MPa。
3.如權利要求1所述的氣化燒嘴在線投料方法，其特徵在於，所說的氧化劑的壓力比氣化爐(106)的操作壓力高0.5～1.5MPa。
4.如權利要求1所述的氣化燒嘴在線投料方法，其特徵在於，所說的保護氣體為氮氣、水蒸汽、二氧化碳中任一種氣體。
全文摘要
一種水煤漿氣化爐用的氣化燒嘴在線投料方法，通過分別建立水煤漿和氧化劑的投料流量，水煤漿的壓力比氣化爐的操作壓力高0.05～2.5MPa，氧化劑的壓力比氣化爐的操作壓力高0.05～4MPa。切斷閥後到氣化燒嘴的水煤漿和氧化劑管線，均採用保護氣體保護。確認壓力、流量參數正常，氣化燒嘴在線帶壓投料水煤漿的循環閥關閉，切斷閥打開，保護氣體切斷閥關閉，水煤漿進入氣化爐；氧化劑的放空閥關閉，切斷閥打開，保護氣體切斷閥關閉，氧化劑進入氣化爐。調節該氣化燒嘴的操作負荷至正常負荷。本發明可以實現氣化爐部分燒嘴因非自身原因導致燒嘴停車、修復後能不停爐在線帶壓連投，可大幅度降低氣化爐事故停車概率，提高多噴嘴對置式氣化爐長周期運行的可靠性。
文檔編號C10J3/56GK101050386SQ200710013320
公開日2007年10月10日 申請日期2007年2月14日 優先權日2007年2月14日
發明者王信, 張鳴林, 祝慶瑞, 朱敏, 張基永, 姜新芳, 張翼飛, 孫永奎, 韓梅, 張衛華 申請人:兗礦集團有限公司