[发明专利]一种热壁式气化炉烘炉控制系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种用于热壁式气化炉烘炉控制系统。

背景技术

煤炭气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O₂、H₂O或CO₂)与 煤炭反应生成洁净合成气(CO、H₂的混合物)是对煤炭进行化学加工的一个重 要方法，是实现煤炭洁净利用的关键技术。气流床煤气化技术代表着煤气化技 术的发展趋势，是现在最高效、清洁的煤利用技术之一，目前已投产运行的大 型煤气化装置中，热壁式水煤浆及干煤粉气化的装置被广泛采用。

热壁型气化炉开车前需严格按照耐火砖供应商提供的升温曲线进行烘炉， 随着炉温上升及时调节气化炉负压、燃料气/液)量。烘炉质量的好坏直接影响 着气化炉内耐火材料的使用寿命，继而影响气化炉的运行周期。现行的控制方 法为人工手动调节。其控制流程为：

1.操作人员先打开蒸汽阀，将蒸汽引入文丘里管。观察现场负压表手动调 节蒸汽量，使气化炉内产生负压。

2.接燃料气(液)炉外点燃预热烧嘴。将预热烧嘴插入气化炉炉头，根据 火焰情况调节蒸汽、燃料气(液)量。此过程如调节不当容易造成预热烧嘴熄 火。

3.控制室人员，根据炉温情况，结合升温曲线通知现场操作人员调节蒸汽、 燃料气(液)量，控制炉温。

4.气化炉调温原则：升温——先加大燃料气(液)量，后加气抽引量；降 温——先减小燃料气(液)量，再减抽引气量。此过程如调节不当容易造成预 热烧嘴“熄火”或气化炉“回火”。

现有的控制系统的弊端为：

1.调节精度不够。往往因为人为手动调节出现燃料气(液)不稳或炉内负 压不稳，造成炉头“回火”，增加了不安全因素。

2.调节不及时。从发现问题到现场人员进行处理调节之间时差过长，特别 是在烘炉前期容易出现“熄火”现象，延长了烘炉期限，造成开车延期。

3.结构不合理。现有水煤浆气化系统负压点取在近文丘里管处，负压指示 不能够及时准确反应气化炉内真实情况。

4.炉温控制调节参数单一。烘炉系统调节依据仅为气化炉温度指示，无其 他参数可供借鉴。对调节之后的结果也只能通过炉温来判断对错，滞后严重。

技术内容

本发明专利的目的在于克服上述缺陷，实现烘炉过程的温控及时、准确。

一种热壁式气化炉烘炉控制系统，它包括炉体顶部的与预热烧嘴相连的燃 料气管线，燃料气管线上设计有流量阀，炉体壁上设计有温度检测仪，温度检 测仪测温探头位于炉腔燃烧室内；在气化炉壁上安装有负压检测仪；燃烧室下 部连接有合成气管线，合成气管线上连接有尾气管线，尾气管线与蒸汽管线上 的文丘里管相连，蒸汽管线上设有蒸汽调节阀，尾气管线上设有尾气切断阀， 其特征在于：在燃料气管线上设置有燃料气流量自控阀，燃料气管线上设计有 流量变送单元，流量变送单元将流量数据信号送至中央控制器，中央控制器控 制燃料气流量自控阀的状态；在蒸汽管线上设置有蒸汽流量自控阀，蒸汽管线 上设计有流量变送单元，流量变送单元将流量数据信号传送至中央控制器，中 央控制器控制蒸汽流量自控阀的状态。

上述的一种热壁式气化炉烘炉控制系统，其特征在于：负压检测仪穿过炉 壁，其探测位置与烘炉上的预热火焰燃烧位置相对应。

上述的一种热壁式气化炉烘炉控制系统，其特征在于：负压检测仪从炉壁 上的工艺烧嘴口位置探入炉内，负压检测仪与中央控制器电连接，并将负压检 测信号送至中央控制器。

上述的一种热壁式气化炉烘炉控制系统，其特征在于：在尾气管线上设置 有氧气含量在线分析仪，氧气含量在线分析仪处于文丘里管的前方，它包括氧 含量检测单元、氧含量信号变送单元，氧含量信号变送单元与中央控制器电连 接，并将尾气中的氧含量信号送至中央控制器。

在本系统中，中央控制器负责接收燃料气管线上的流量变送单元、炉体壁 上的温度检测仪、负压检测仪压力变送单元、蒸汽管线上的流量变送单元、尾 气管线上氧气含量在线分析仪的氧含量变送单元的信号，并可发出指令调节燃 料气流量自控阀、蒸汽流量自控阀的开闭程度，从而通过调节燃料气流量、炉 内负压来实现烘炉火焰的最佳燃烧状态。

采用上述方案后，具有如下优点：