[發明專利]一種氣化爐氣化效率調節系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202110027190.6
• 申請日: 2021-01-09
• 公開（公告）號: CN112831353B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 羅麗珍;王鵬杰;許世森;陶繼業;任永強;劉剛;李小宇;劉沅;陳智;樊強;王曉剛
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開的一種氣化爐氣化效率調節系統及其工作方法，屬于氣化爐技術領域。水蒸汽流量檢測及控制裝置與氣化爐燒嘴的水蒸汽系統連接，氧氣流量檢測及控制裝置與氣化爐燒嘴的氧氣系統連接，初始工況控制器分別與氣化爐燒嘴的煤粉系統、水蒸汽系統和氧氣系統連接，飛灰殘碳在線檢測裝置和CO₂在線檢測裝置設在氣化爐廢鍋出口；水蒸汽流量檢測及控制裝置、氧氣流量檢測及控制裝置、飛灰殘碳在線檢測裝置和CO₂在線檢測裝置分別與效率調節裝置連接。本發明自動化程度高，能夠有效控制氣化爐熱量平衡，控制氣化溫度，減少激冷氣量，通過調節，控制氣化爐CO和H₂的比例，能夠有效提高氣化爐的氣化效率，保證氣化爐的高效穩定運行。

技術領域

本發明屬于氣化爐技術領域，具體涉及一種氣化爐氣化效率調節系統及其工作方法。

背景技術

煤氣化技術是煤炭清潔高效利用的核心技術，是發展先進的清潔煤發電、煤化工、煤基多聯產等能源系統的關鍵技術，對各系統的運行可靠性和經濟性具有重要影響。在現代煤化工項目快速發展驅動下，煤氣化技術正在向大型化、清潔高效、寬煤種適應性方向發展。煤氣化技術發展呈現百花齊放的局面，但是現階段高效清潔煤氣化技術的發展過程中，仍然存在諸多問題亟待解決。

氣化爐氣化效率是衡量氣化爐工作性能的重要指標，但是氣化爐氣化效率的調節控制一直是煤氣化領域的世界難題之一。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種氣化爐氣化效率調節系統及其工作方法，能夠有效提高氣化爐的氣化效率，保證氣化爐的高效穩定運行。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種氣化爐氣化效率調節系統，包括效率調節裝置、初始工況控制器、水蒸汽流量檢測及控制裝置、氧氣流量檢測及控制裝置、飛灰殘碳在線檢測裝置和CO₂在線檢測裝置；

水蒸汽流量檢測及控制裝置與氣化爐燒嘴的水蒸汽系統連接，氧氣流量檢測及控制裝置與氣化爐燒嘴的氧氣系統連接，初始工況控制器分別與氣化爐燒嘴的煤粉系統、水蒸汽系統和氧氣系統連接，飛灰殘碳在線檢測裝置和CO₂在線檢測裝置設在氣化爐廢鍋出口；水蒸汽流量檢測及控制裝置、氧氣流量檢測及控制裝置、飛灰殘碳在線檢測裝置和CO₂在線檢測裝置分別與效率調節裝置連接。

優選地，效率調節裝置為DCS。

優選地，初始工況控制器為PLC。

優選地，水蒸汽流量檢測及控制裝置包括水蒸汽流量計和水蒸汽調節閥，水蒸汽流量計和水蒸汽調節閥設在與氣化爐燒嘴連接的蒸汽管道上，且分別與效率調節裝置連接。

優選地，氧氣流量檢測及控制裝置包括氧氣流量計和氧氣調節閥，氧氣流量計和氧氣調節閥設在與氣化爐燒嘴連接的氧氣管道上，且分別與效率調節裝置連接。

優選地，CO₂在線檢測裝置包括合成氣流量計和CO₂分析儀。

本發明公開的上述氣化爐氣化效率調節系統的工作方法，包括：

通過初始工況控制器設置氣化爐的初始工況，進行煤粉、水蒸汽和氧氣的進料，初始工況一方面使氣化爐達到最優熔渣溫度，另一方面使氣化爐達到碳和水反應的反應條件溫度；初始工況穩定后，開啟效率調節裝置，使氣化爐達到100％額定工況；效率調節裝置根據煤粉量、飛灰殘碳在線檢測裝置檢測到的飛灰含碳量和CO₂在線檢測裝置檢測到的合成氣中CO₂含量，計算相應的氧氣量和水蒸汽量，并通過水蒸汽流量檢測及控制裝置和氧氣流量檢測及控制裝置控制進入氣化爐的氧氣量和水蒸汽量，使煤和O₂反應放熱等于C和水蒸汽反應吸熱，從而使氣化爐達到熱量及溫度平衡，提高氣化爐的氣化效率。