[发明专利]一种粉煤气化炉安全控制机构

说明书

技术领域

本发明涉及到一种粉煤气化炉安全控制机构。

背景技术

在带有水冷壁的粉煤气化炉中，因气化炉的气化温度大都在1500℃以上，中心温度更高达1800℃～2000℃，如此高的温度，没有合适的测温元件来直接测量气化炉温度。目前气化炉温度的测量是通过在气化炉下游在线测量合成气组分、以及气化炉和废锅蒸汽产量、激冷气流量、温度等一系列参数后通过计算间接得到。在上述测量项目中，以合成气组分测量最为关键、也最缓慢滞后；这是因为合成气自气化炉反应室，需要经过气化炉废热锅炉、飞灰过滤器、洗涤塔、以及上述设备间的连接管道，才能到大达洗涤塔出口管线取样点，经过上述路径所需时间通常不小于1分种；自取样点取样后再经过冷却器冷却、连接管道到达在线色谱分析仪，经过分析仪分析得到数据再传至DCS进行计算。一般估计，测量滞后时间在6分钟以上。也就是说，在中控室DCS监控画面中看到的气化炉温度实际上至少是6分钟以前的温度。在气化炉稳定操作的情况下，气化炉气化温度基本变化不大，计算的气化温度能反映气化炉操作实际温度，能给操作员提供操作参考。但在气化炉负荷波动较大、或煤种变化较大、或氧煤比失衡情况下，间接计算的气化炉反应室温度与实际反应室温度差别较大，已不能作为操作员进行判断的依据。

正常操作时气化炉水冷壁有渣层，可以采用“以渣抗渣”的方法来保护水冷壁。炉温在正常范围内时，水冷壁的渣层厚度是一定的。但炉温超出正常操作温度范围或者由于煤种的变化等原因导致渣层部分熔融、渣层变薄到一定程度后，水冷壁就有被烧穿的危险。局部水冷壁烧穿后，导致水冷壁中的水大量喷入气化炉，造成沿水冷壁向下流动的熔融渣淬冷、结块，甚至发生堵塞下渣口的恶性工况，最后导致联锁停车。显然停车后的清渣、补修水冷壁、重新开车将耗费极大人力、物力、财力，造成企业巨大经济损失。

从以上论述可知，气化炉的炉温测量显然是至关重要的。但是目前技术中，气化炉炉温不能直接测量，间接测量通过计算得到的气化炉反应室温度滞后又不够准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够直接、即时反映气化炉反应室温度变化的粉煤气化炉安全控制机构。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种根据能够在粉煤气化炉内温度变化异常的情况下紧急停车的粉煤气化炉安全控制机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该粉煤气化炉安全控制机构，包括气化炉壳体、合成气冷却器壳体和汽包，气化炉水冷壁设置在气化炉壳体内，合成气冷却器蒸汽发生器设置在合成气冷却器壳体内，所述的汽包内设有汽包隔板将汽包分隔为两个室，即汽包气化炉蒸汽分离室和汽包合成气冷却器蒸汽分离室；

外界锅炉水通过管线进入汽包，换热温度升高至水饱和温度后通过管线进入锅炉循环水泵加压后分别进入管线和管线，然后分别进入气化炉水冷壁和合成气冷却器的蒸汽发生器；从气化炉水冷壁和合成气冷却器蒸汽发生器出来的汽水混合物分别通过管线和管线进入汽包气化炉蒸汽分离室和汽包合成气冷却器蒸汽分离室进行汽水分离；从汽包气化炉蒸汽分离室出来的蒸汽和从汽包合成气冷却器蒸汽分离室出来的蒸汽分别由管线和管线输送至汇合点；

其特征在于，从所述汽包气化炉蒸汽分离室出来的蒸汽管线上安装有用于测量气化炉水冷壁蒸汽产量、能直接反映气化炉内件操作状况的蒸汽流量计。

为了提高装置运行的自动化，使所述的蒸汽流量计能够发挥其实时检测、即时反馈的作用，所述的蒸汽流量计可以连接安全联锁系统。

较好的，为提高系统操作的可靠性、减少由仪表故障造成的误动作，所述的蒸汽流量计可以设置有三路测量信号经变送后送入安全联锁系统，经安全联锁系统进行三取二联锁判断后进行安全联锁操作。

与现有技术相比，本发明在汽包的气化炉蒸汽分离室的管线上设置了蒸汽流量计，当气化炉反应室水冷壁渣层变薄时，气化炉反应室水冷壁传热加剧，蒸汽产量明显加大，此过程反应迅速、灵敏可靠；同时，本发明将在汽包出口反映气化炉蒸汽产量的流量参数引入和安全联锁系统，在气化炉反应室温度升高渣层变薄时，汽包出口反映气化炉温度的蒸汽流量加大，在达到联锁值时，及时切断反应物流供给，避免气化炉操作状况进一步恶化、直至水冷壁烧穿恶性事故的发生。

附图说明

图1为本发明实施例中的工艺流程示意图；

图2为本发明实施例中蒸汽流量计与安全联锁系统的连接关系图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。