[發明專利]一種濕法氣流床煤氣化工藝過程的控制系統

有效

• 申請號: 201010122415.8
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101807069A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 門長貴;賀根良;李璞;王錦;楊云龍;徐紅東;徐宏偉;韋孫昌;羅進成;鄭亞蘭;朱春鵬
• 申請（專利權）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: 北京君智知識產權代理事務所 11305
• 代理人: 向華

【技術領域】

本發明涉及煤氣化技術領域，更具體地，本發明涉及一種濕法氣流床 煤氣化技術的控制系統。

【背景技術】

煤的氣化技術是未來煤潔凈利用的基礎，被認為是最清潔的煤轉化利 用方式。在煤的多種氣化途徑中，氣流床氣化因其技術先進、氣化指標好、 節能高效、環境友好等諸多優勢，為煤氣化項目首選技術。

氣流床濕法氣化技術是氧氣和料漿同時進入高溫高壓的氣化反應器內 進行燃燒。特點是：①操作壓力高。料漿加壓氣化壓力一般約為 0.1～20MPa(G)。②反應激烈迅速，氣體在氣化反應器內停留時間僅數秒。 ③氧氣參加反應。因此，對于氣化反應器內的所有反應條件都必須嚴格控 制，所有與氣化反應器相關的設備、儀表、閥門、電機都必須良好運行， 要按設計的要求反映氣化反應器內外介質的溫度、壓力、流量、液位、成 分，各控制閥門靈活、可靠準確到位，運轉設備穩定運行，否則，就可能 會引起工藝狀況的紊亂，運行設備產生事故，甚至會出現著火、爆炸，使 機毀人亡，造成無法挽回的損失。而避免事故發生僅靠操作人員的努力是 遠遠不夠的，還要有一套完整的控制系統。因為，快速的化學反應是始終 在進行，人的反應總是滯后的，尤其對大型的現代化煤化工裝置，自動控 制和儀表的重要性就更加突出。

目前，很多氣化工廠的控制系統或者不夠全面，不能全面的控制氣化 生產的主要工藝過程，或者控制方法不夠先進，這些都增加了氣化生產的 危險性和降低了生產效率。針對濕法料漿加壓氣化的特點，投料及整個生 產操作過程應該是自動的。因此，為了保證氣化生產安全性高和反應速度 快以及連續性強的特性，本發明人在經過長時間的研究和多套試驗裝置的 磨合后，終于做出了本發明，設計出了一套濕法氣流床煤氣化反應的完整 的控制系統。

【發明內容】

[要解決的技術問題]

本發明的目的在于提供了一種濕法氣流床煤氣化工藝過程的控制系 統，以保證氣化生產裝置連續、穩定、安全的運行。

[技術方案]

本發明提供了一種濕法氣流床煤氣化工藝過程的控制系統。

所述濕法氣流床煤氣化工藝過程是專利CN101407313中所描述的氣 化工藝過程。

所述控制系統能夠全面的控制濕法氣流床煤氣化工藝的主要生產過 程，該控制系統包括氧氣/料漿比值及進料量控制系統、氣化反應器溫度控 制系統、氣化反應器激冷室液位控制系統、氣化反應器壓力控制系統、混 合霧化器冷卻保護系統；排渣控制系統、水洗塔液位控制系統、灰水處理 部分的液位控制系統、灰水處理部分的壓力控制系統以及氣化反應器安全 保護系統，這些系統在本說明書中也稱之子系統。

本發明濕法氣流床煤氣化工藝過程控制系統的子系統都輸出信號給分 散控制系統(DCS)，由分散控制系統進行檢測和控制。

所述安全保護系統及其子系統通過所述分散控制系統進行通信連接， 所述安全保護系統是一個獨立的系統，具有優先表決權，一旦任意安全保 護子系統滿足安全保護系統啟動條件，則立即啟動安全保護系統，使整個 氣化裝置處于安全狀態；

所述安全保護系統包括氧氣供給系統、料漿供給系統、氣化反應器溫 度系統、氣化反應器激冷室液位系統、混合霧化器冷卻保護系統、排渣控 制系統，當任意安全保護子系統滿足安全保護系統設定條件時，都會觸發 氣化反應器停車，并且所述安全保護系統還設置有手動緊急停車按鈕，發 生意外情況時，也可手動使氣化反應器停車。

根據本發明的一種優選實施方式，進入氣化反應器的氧氣和料漿的流 量控制采用的是所述氧氣/料漿比值及進料量控制系統；所述氧氣/料漿比值 及進料量控制系統包括負荷給定單元，料漿流量調節單元和氧氣流量調節 單元；

在所述氧氣流量調節單元中氧氣流量(101)是由下述補償公式計算后 得到的：