[发明专利]一种生产合成气过程中的煤浆浓度及粒度控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种生产合成气过程中的煤浆浓度及粒度控制系统和方法，该系统包括设置在细磨装置上的煤浆浓度控制子系统、煤浆粒度控制子系统和安全保护系统；细磨装置包括粗浆槽入口管道、制浆水管道、粗浆槽、粗浆槽出口管道、细磨机和细磨机出口管道；该方法包括步骤一、制备浓度均匀的煤浆；步骤二、控制煤浆浓度；步骤三、控制煤浆粒度。本发明设计合理且实现方便、使用效果好，煤浆浓度及粒度控制方法步骤简单，能够提高煤浆浓度和粒度的控制精度和稳定性，能够减小细磨机部件损坏的概率，延长细磨机的使用寿命，保证细磨装置的安全，同时不需要人工采样、分析和控制，能有效减轻分析人员和操作人员的劳动强度。

技术领域

本发明属于煤气化技术领域，具体涉及一种生产合成气过程中的煤浆浓度及粒度控制系统和方法。

背景技术

以煤为基础采用湿法生产合成气时，一般采用棒磨机湿磨制浆工艺制备煤浆。这种制浆工艺的特点是把原料煤、水与添加剂一起加入棒磨机，在棒磨机中湿磨制备煤浆，制得的煤浆的浓度一般不大于61％。用这种煤浆制合成气时，由于煤浆浓度较低，进入气化炉的水分偏多，致使煤气化的煤耗和氧耗较高，气化效率低。

为了提高煤浆浓度，把棒磨机出口槽中部分粗煤浆送入细磨装置再次研磨，以便制得粒度更细的煤浆。从棒磨机出口槽来的粗煤浆进入细磨装置内的粗浆槽，同时向粗浆槽补充一定量的制浆水，把粗浆槽内的煤浆稀释至工艺所需的浓度并搅拌均匀后经细磨机给料泵输送至细磨机。在细磨机中，对粗煤浆进行研磨制得粒度符合要求的细煤浆，然后再把这种细煤浆送入棒磨机。在棒磨机中，细煤浆与原料煤、水和添加剂一起研磨，用细磨装置制得的细煤浆填充粗颗粒煤浆间的空隙，从而提高煤浆的浓度，制成性能良好的高浓度气化煤浆。

在现阶段工业化生产装置中，一般由分析人员对煤浆采样，然后测量煤浆浓度和粒度。根据分析人员的分析结果，细磨装置的操作人员再调节煤浆浓度和粒度。由于这种人工手动测量并控制煤浆浓度和粒度的方法，不仅采样分析周期长，而且煤浆浓度和粒度的控制随机性较大，从而导致煤浆浓度和粒度的控制精度不高。这种手动分析煤浆浓度与粒度的方法不仅增加了分析人员和细磨装置操作人员的劳动强度，而且不能连续测量与控制煤浆的浓度与粒度，从而导致出细磨装置的煤浆浓度与粒度波动范围大，不利于制备高浓度气化煤浆，导致合成气的性能不稳定。为了减轻分析人员和操作人员的劳动强度，提高入气化炉煤浆的浓度和气化物料的利用率，降低综合投资成本，提高企业经济效益，需要发明一种稳定可靠的控制煤浆浓度和粒度的控制系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种生产合成气过程中的煤浆浓度及粒度控制系统，其设计合理且实现方便、使用效果好，煤浆浓度及粒度控制方法步骤简单，能够提高煤浆浓度和粒度的控制精度和稳定性，能够减小细磨机部件损坏的概率，延长细磨机的使用寿命，保证细磨装置的安全，同时不需要人工采样、分析和控制，能有效减轻分析人员和操作人员的劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种生产合成气过程中的煤浆浓度及粒度控制系统，其特征在于：包括设置在细磨装置上的煤浆浓度控制子系统、煤浆粒度控制子系统和安全保护系统；

所述细磨装置包括粗浆槽入口管道、制浆水管道、粗浆槽、粗浆槽出口管道、细磨机和细磨机出口管道；所述粗浆槽入口管道与细磨装置外的粗煤浆管道连接，所述制浆水管道与细磨装置外的制浆水管道连接，所述细磨机出口管道与细磨装置外的棒磨机入口管道连接；

所述煤浆浓度控制子系统包括搅拌机、煤浆浓度传感器、煤浆浓度给定器、煤浆浓度调节器、电气阀门定位器和制浆水流量调节阀；

所述煤浆粒度控制子系统包括煤浆粒度传感器、煤浆粒度给定器、煤浆粒度调节器、第一变频调速器、第一变频电机和细磨机给料泵；

所述安全保护系统包括料位传感器、粗浆槽料位给定器、粗浆槽料位调节器、粗浆槽料位报警器、第二变频调速器、第二变频电机、粗浆槽给料泵、煤浆切断阀和联锁控制器，所述煤浆浓度调节器、煤浆粒度调节器和粗浆槽料位调节器均设置在集散控制系统中。