[发明专利]气化设备的燃烧炉温度控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及气化设备的燃烧炉温度控制方法及装置。

背景技术

近年来，由于石油枯竭的问题，提出了将石油精炼时的残渣、即石油焦和现在尚未有效得到利用的资源、即油砂、沥青、褐炭等低质炭以及其它化石燃料、生物物质、轮胎碎片等作为原料进行气化，获得以氢及碳化氢等为主体的气化气而加以有效利用的方案。

图１示出生成气化气的气化设备的一个例子，图１的气化设备示出由气化炉1与燃烧炉2构成的双塔式气化设备的概况，向气化炉1的下部供给水蒸气3以形成流动介质4（硅砂、石灰石等）的流动层，进行向该流动层投入的原料5（煤、生物物质、废塑料等）的气化，将在这里生成的气化气6向气体精制设备供给。

另一方面，前述气化炉1内的流动介质4与气化炉1内生成的未反应的木炭7一起经设置在气化炉1上的管道1a通过溢出向燃烧炉2导入，被导入该燃烧炉2的下部的空气8上吹，此时前述木炭7燃烧而进行流动介质4的加热。

再有，在前述燃烧炉2中，与流动介质4一起被上吹的燃烧废气9从燃烧炉2的上部导入旋风分离器10，由该旋风分离器10分离出来的流动介质4经由下降管11返回前述气化炉1，同时从前述旋风分离器10上部取出燃烧废气9向废气处理设备供给。

此外，在从气化炉1向前述燃烧炉2流入的木炭7的量不足时，向燃烧炉2供给煤等辅助燃料F，使得燃烧炉2内的流动介质的温度或燃烧炉2上部的温度保持一定。

另外，在气化炉1与燃烧炉2之间以及气化炉1与下降管11之间，分别具有用来阻止气化气6移动的由U形管道构成的密封部12、13。

此外，作为与本发明具有关联性的气化设备的在先技术文献情报，有专利文献1、2、3等。

专利文献1：特开2002-130647号公报，

专利文献2：特开平4-88086号公报，

专利文献3：特许第3933105号公报。

但是，在上述这种由气化炉与燃烧炉构成的双塔式气化设备中，自气化炉向燃烧炉供给的木炭的发热量及流量会随着气化炉的温度、水蒸气流量、原料投入量、底料循环流量发生很大的波动，要计量出具有多少发热量的多少木炭流向燃烧炉是困难的。

此外，燃烧炉内的流动介质温度或燃烧炉内上部温度波动的时间常数很大，若根据燃烧炉的流动介质的温度或燃烧炉内上部的温度对投入燃烧炉的辅助燃料量（煤量）进行反馈控制，则燃烧炉内温度的波动会很大，向燃烧炉后部的气化炉供给的流动介质的热量以及来自燃烧废气的由热交换器传热面产生的水蒸气的发生量将变化，因此，存在着不再能够保证气化炉的稳定操控作业的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述实际状况而提出的，其目的是把握自气化炉向燃烧炉送入的木炭的送给量以及发热量，以良好的精度对燃烧炉内的温度进行控制。

本发明的气化设备的燃烧炉温度控制方法包括气化炉及燃烧炉，该气化炉通过水蒸气的导入形成流动介质的流动层，将原料气化，该燃烧炉对该气化炉内的流动介质与未反应的木炭一起引导，并边利用空气上吹边使前述木炭燃烧，对流动介质进行加热，将被该燃烧炉加热后的流动介质从燃烧废气中分离出来并返回前述气化炉，还包括第一图表和第二图表，该第一图表依据额定点处的送向气化炉的水蒸气量和原料量限定木炭自气化炉向燃烧炉的送给量，该第二图表以系数限定气化炉的温度和流动介质的循环量对前述木炭送给量产生的影响，将当前送向气化炉的水蒸气量和原料量与第一图表进行比照，读出额定点处的木炭送给量，同时将当前的气化炉的温度和流动介质的循环量与第二图表进行比照，读出影响系数，使该影响系数与前述额定点处的木炭送给量相乘而计算出实际的木炭送给量，还包括第三图表和第四图表，该第三图表依据前述实际的木炭送给量和木炭的发热量限定流入燃烧炉的木炭的总发热量，该第四图表依据燃烧炉内上部的温度指令和燃烧炉空气流量限定维持燃烧炉内上部的指令温度所需要的热量，比照前述第三图表，读出流入燃烧炉的木炭的总发热量，同时比照第四图表，读出维持燃烧炉内上部的指令温度所需要的热量，使二者相减而计算出维持燃烧炉的温度所需要的发热量，还包括从前述所需要的发热量求出辅助燃料操作量的第五图表，对辅助燃料供给装置进行先行控制以达到前述辅助燃料操作量，还包括比例积分器，使调节操作量与前述辅助燃料操作量相加，对前述辅助燃料供给装置进行反馈控制，以使前述燃烧炉内上部的温度指令与燃烧炉内上部的检测温度相减所求出的差值变为零。