[發(fā)明專利]一種濕法氣流床煤氣化工藝過程的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010122415.8
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101807069A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 門長貴;賀根良;李璞;王錦;楊云龍;徐紅東;徐宏偉;韋孫昌;羅進(jìn)成;鄭亞蘭;朱春鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西北化工研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C10J3/54
• 代理公司: 北京君智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11305
• 代理人: 向華

1.一種濕法氣流床煤氣化工藝過程的控制系統(tǒng)，其特征在于該控制系統(tǒng)包括氧氣/料漿比值及進(jìn)料量控制系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器激冷室液位控制系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器壓力控制系統(tǒng)、混合霧化器冷卻保護(hù)系統(tǒng)；排渣控制系統(tǒng)、水洗塔液位控制系統(tǒng)、灰水處理部分的液位控制系統(tǒng)、灰水處理部分的壓力控制系統(tǒng)以及氣化反應(yīng)器安全保護(hù)系統(tǒng)；

上述每個系統(tǒng)均設(shè)置為獨(dú)立控制模塊，并且都輸出信號給分散控制系統(tǒng)(DCS)，由該分散控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測和控制；

所述安全保護(hù)系統(tǒng)包括氧氣供給子系統(tǒng)、料漿供給子系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器溫度子系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器激冷室液位子系統(tǒng)、混合霧化器冷卻保護(hù)子系統(tǒng)、排渣控制子系統(tǒng)；所述安全保護(hù)系統(tǒng)通過所述分散控制系統(tǒng)進(jìn)行通信連接，所述安全保護(hù)系統(tǒng)是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，具有優(yōu)先表決權(quán)，一旦任意一個安全保護(hù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)滿足安全保護(hù)系統(tǒng)啟動條件，則立即啟動安全保護(hù)系統(tǒng)，使整個氣化裝置處于安全狀態(tài)；

當(dāng)任意安全保護(hù)子系統(tǒng)滿足安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)定條件時，都會觸發(fā)氣化反應(yīng)器停車，并且所述安全保護(hù)系統(tǒng)還設(shè)置有手動緊急停車按鈕，發(fā)生意外情況時，也可手動使氣化反應(yīng)器停車。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述氧氣/料漿比值及進(jìn)料量控制系統(tǒng)包括負(fù)荷給定單元、料漿流量調(diào)節(jié)單元和氧氣流量調(diào)節(jié)單元；

在所述氧氣流量調(diào)節(jié)單元中氧氣流量(101)是由下述補(bǔ)償公式計算后得到的：

式中：

F_b是經(jīng)過溫度、壓力補(bǔ)償后的氧氣流量，

F_i為實際測量的氧氣流量，

T_i，P_i分別為實際測量溫度和實際測量壓力，?

所述氧氣流量是采用孔板流量計測量的；

所述負(fù)荷給定單元給定所述氣流床的負(fù)荷并限制其負(fù)荷變化速度，若負(fù)荷提高，首先通過料漿流量調(diào)節(jié)單元提高料漿流量，然后提高氧氣流量，若負(fù)荷降低，首先降低氧氣流量，然后降低料漿流量，將所述氣流床的負(fù)荷變動幅度限制在1％-5％；

所述氧氣/料漿比值是根據(jù)最佳反應(yīng)溫度進(jìn)行設(shè)定的，氧氣/料漿的標(biāo)準(zhǔn)體積比值是430-610。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述氣化反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)包括氣化反應(yīng)器溫度測量和氣化反應(yīng)器溫度調(diào)節(jié)，氣化反應(yīng)器溫度測量包括氣化反應(yīng)器內(nèi)溫度測量子系統(tǒng)(201)、氣化反應(yīng)器壁溫度測量子系統(tǒng)(202)、激冷室耐火磚支撐板溫度測量子系統(tǒng)(203)和氣化反應(yīng)器排出粗合成氣的溫度測量子系統(tǒng)(204)；氣化反應(yīng)器溫度調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)氧氣/料漿比值及進(jìn)料量來完成的，如果氣化反應(yīng)的溫度低于最佳反應(yīng)溫度，則增大氧氣/料漿比值設(shè)定值，如果氣化反應(yīng)的溫度高于最佳反應(yīng)溫度，則減小氧氣/料漿比值設(shè)定值；或氣化反應(yīng)器溫度調(diào)節(jié)由手動來完成；

所述氣化反應(yīng)器內(nèi)溫度測量子系統(tǒng)(201)采用直接測溫、間接測溫以及甲烷含量測溫相結(jié)合的方法；

所述氣化反應(yīng)器壁溫度測量子系統(tǒng)(202)由能夠測量一條連續(xù)路線上存在最高溫度的尋熱熱電偶組成，所述尋熱熱電偶沿著氣化反應(yīng)器拱頂至其圓柱段圍繞固定在氣化反應(yīng)器殼體上；

所述激冷室耐火磚支撐板溫度測量子系統(tǒng)(203)由安裝在激冷室耐火磚支撐板上的2-4支測溫?zé)犭娕冀M成；

所述氣化反應(yīng)器排出粗合成氣的溫度測量子系統(tǒng)(204)由安裝在出氣化反應(yīng)器粗合成氣管線上的1支測溫?zé)犭娕冀M成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述氣化反應(yīng)器激冷室液位控制系統(tǒng)是由液位變送器(301、302、303)、信號選擇器(304)、液位控制器(305)、流量控制器(306)、第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥組成的；

首先由1-3臺液位變送器(301、302、303)將測量所得液位值輸入到?信號選擇器(304)中，經(jīng)信號選擇器(304)選擇、計算準(zhǔn)確液位值后輸入到液位控制器(305)，液位控制器(305)將計算后的準(zhǔn)確液位值與液位設(shè)定值比較，經(jīng)比例積分微分算法后輸出到流量控制器(306)中作為設(shè)定值，最后由流量控制器(306)控制第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥的開度大小從而達(dá)到調(diào)節(jié)液位高低的目的；

所述液位變送器(301、302、303)采用的是雙法蘭式液位變送器，雙法蘭式液位變送器的正負(fù)壓室采用密封水吹掃的方法。