一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統的製作方法

2023-12-01 11:24:01

專利名稱：一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種用於熱壁式氣化爐烘爐控制系統。
背景技術：
煤炭氣化，即在一定溫度、壓力條件下利用氣化劑(02、H20或C02)與煤炭反應生成潔淨合成氣(C0、^的混合物)是對煤炭進行化學加工的一個重要方法，是實現煤炭潔淨利用的關鍵技術。氣流床煤氣化技術代表著煤氣化技術的發展趨勢，是現在最高效、清潔的煤利用技術之一，目前已投產運行的大型煤氣化裝置中，熱壁式水煤漿及幹煤粉氣化的裝置被廣泛採用。 熱壁型氣化爐開車前需嚴格按照耐火磚供應商提供的升溫曲線進行烘爐，隨著爐溫上升及時調節氣化爐負壓、燃料氣/液)量。烘爐質量的好壞直接影響著氣化爐內耐火材料的使用壽命，繼而影響氣化爐的運行周期。現行的控制方法為人工手動調節。其控制流程為 1.操作人員先打開蒸汽閥，將蒸汽引入文丘裡管。觀察現場負壓表手動調節蒸汽量，使氣化爐內產生負壓。 2.接燃料氣(液)爐外點燃預熱燒嘴。將預熱燒嘴插入氣化爐爐頭，根據火焰情況調節蒸汽、燃料氣(液)量。此過程如調節不當容易造成預熱燒嘴熄火。[0006] 3.控制室人員，根據爐溫情況，結合升溫曲線通知現場操作人員調節蒸汽、燃料氣(液)量，控制爐溫。 4.氣化爐調溫原則升溫——先加大燃料氣(液)量，後加氣抽引量；降溫——先減小燃料氣(液)量，再減抽引氣量。此過程如調節不當容易造成預熱燒嘴"熄火"或氣化爐"回火"。
現有的控制系統的弊端為 1.調節精度不夠。往往因為人為手動調節出現燃料氣(液)不穩或爐內負壓不穩，造成爐頭"回火"，增加了不安全因素。 2.調節不及時。從發現問題到現場人員進行處理調節之間時差過長，特別是在烘爐前期容易出現"熄火"現象，延長了烘爐期限，造成開車延期。 3.結構不合理。現有水煤漿氣化系統負壓點取在近文丘裡管處，負壓指示不能夠及時準確反應氣化爐內真實情況。 4.爐溫控制調節參數單一。烘爐系統調節依據僅為氣化爐溫度指示，無其他參數可供借鑑。對調節之後的結果也只能通過爐溫來判斷對錯，滯後嚴重。[0013] 技術內容 本實用新型專利的目的在於克服上述缺陷，實現烘爐過程的溫控及時、準確。[0015] —種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，它包括爐體頂部的與預熱燒嘴相連的燃料氣管線，燃料氣管線上設計有流量閥，爐體壁上設計有溫度檢測儀，溫度檢測儀測溫探頭位於爐腔燃燒室內；在氣化爐壁上安裝有負壓檢測儀；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裡管相連，蒸汽管線上設有蒸汽調節閥，尾氣管線上設有尾氣切斷閥，其特徵在於在燃料氣管線上設置有燃料氣流量自控閥，燃料氣管線上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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；在蒸汽管線上設置有蒸汽流量自控閥，蒸汽管線上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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。 上述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，其特徵在於負壓檢測儀穿過爐壁，其探測位置與烘爐上的預熱火焰燃燒位置相對應。 上述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，其特徵在於負壓檢測儀從爐壁上的工藝燒嘴口位置探入爐內，負壓檢測儀與中央控制器電連接，並將負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，其特徵在於在尾氣管線上設置有氧氣含量在線分析儀，氧氣含量在線分析儀處於文丘裡管的前方，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，並將尾氣中的氧含量信號送至中央控制器。 在本系統中，中央控制器負責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，並可發出指令調節燃料氣流量自控閥、蒸汽流量自控閥的開閉程度，從而通過調節燃料氣流量、爐內負壓來實現烘爐火焰的最佳燃燒狀態。[0020] 採用上述方案後，具有如下優點 1.本系統在燃料氣管線、蒸汽管線各加裝了自控閥門，對流通氣量做到了精準、及時調節，避免了由於調節不當引發的事故。 2.本系統將氣化爐負壓取壓點設在了氣化爐爐膛段，取壓更為合理，排出了幹擾因素。為操控人員及時、準確調整烘爐負壓工況提供了真實、準確的數據。避免了因負壓過小或過大可能引起的烘爐"回火"或"熄火"。 3.本系統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，爐內燃燒反應程度的判斷依據。特別是氣化爐提溫時，將會依據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，從而增強了烘爐的穩定性。[0024] 在四噴嘴對置式新型水煤漿氣化爐烘爐過程中，採用本方法擺脫了手動調節的弊端，實現了整個烘爐過程的遠程調控。

圖1為本實用新型一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統系示意圖。[0026] 圖中，l-燃料氣管線，2-燃料氣流量自控閥，3-預熱燒嘴，4-氣化爐爐頭，5-耐火磚，6-工藝燒嘴口 ， 7-負壓檢測儀，8-溫度檢測儀，9-蒸汽管線，10-蒸汽流量自控閥，11-文丘裡管，12-氧氣含量在線分析儀，13-尾氣切斷閥，14-合成氣管線，15-尾氣管線。
具體實施方式
[0027] 實施例1[0028] 如圖1所示， 一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，它包括爐體頂部的與預熱燒嘴3相連的燃料氣管線l，燃料氣管線1上設計有流量閥，爐體壁上設計有溫度檢測儀8，溫度檢測儀8測溫探頭位於爐腔燃燒室內；在氣化爐壁上安裝有負壓檢測儀7，負壓檢測儀7穿過爐壁，其探測位置與烘爐上的預熱火焰燃燒位置相對應，負壓檢測儀7從爐壁上的工藝燒嘴口 6位置探入爐內，負壓檢測儀7與中央控制器電連接，並將負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上的文丘裡管11相連，蒸汽管線9上設有蒸汽調節閥，尾氣管線上設有尾氣切斷閥13，在燃料氣管線1上設置有燃料氣流量自控閥2，燃料氣管線1上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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；在蒸汽管線9上設置有蒸汽流量自控閥10，蒸汽管線9上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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。在尾氣管線上設置有氧氣含量在線分析儀12，氧氣含量在線分析儀處於文丘裡管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，並將尾氣中的氧含量信號送至中央控制器。
權利要求一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，它包括爐體頂部的與預熱燒嘴(3)相連的燃料氣管線(1)，燃料氣管線(1)上設計有流量閥，爐體壁上設計有溫度檢測儀(8)，溫度檢測儀(8)測溫探頭位於爐腔燃燒室內；在氣化爐壁上安裝有負壓檢測儀(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)上的文丘裡管(11)相連，蒸汽管線(9)上設有蒸汽調節閥，尾氣管線上設有尾氣切斷閥(13)，其特徵在於在燃料氣管線(1)上設置有燃料氣流量自控閥(2)，燃料氣管線(1)上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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；在蒸汽管線(9)上設置有蒸汽流量自控閥(10)，蒸汽管線(9)上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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。
2. 根據權利要求1所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，其特徵在於負壓檢測儀(7)穿過爐壁，其探測位置與烘爐上的預熱火焰燃燒位置相對應。
3. 根據權利要求2所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，其特徵在於負壓檢測儀(7)從爐壁上的工藝燒嘴口 (6)位置探入爐內，負壓檢測儀(7)與中央控制器電連接，並將 負壓檢測信號送至中央控制器。
4. 根據權利要求1、2、3所述的一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，其特徵在於在尾氣 管線上設置有氧氣含量在線分析儀(12)，氧氣含量在線分析儀處於文丘裡管(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， 並將尾氣中的氧含量信號送至中央控制器。
專利摘要一種熱壁式氣化爐烘爐控制系統，蒸汽管線上設有蒸汽調節閥，尾氣管線上設有尾氣切斷閥，在燃料氣管線上設置有燃料氣流量自控閥，燃料氣管線上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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；在蒸汽管線上設置有蒸汽流量自控閥，蒸汽管線上設計有流量變送單元，流量變送單元將流量數據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。本系統在燃料氣管線、蒸汽管線各加裝了自控閥門，對流通氣量做到了精準、及時調節，本系統在烘爐尾氣管道處加裝了氧氣含量在線分析儀，根據據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，從而增強了烘爐的穩定性。
文檔編號C10J3/54GK201473499SQ20092022562
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者傅進軍, 劉宗峰, 張大晶, 張新鳳, 張濤, 張鴻林, 李磊, 潘榮, 路文學, 郭寶貴, 金剛 申請人:水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心