煤气化装置的控制方法与流程

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种煤气化装置的控制方法。

背景技术：

1、壳牌煤气化装置采用粉煤加压气化工艺,要求气化炉内部反应温度为1400到1600℃,对于不同高灰分及高灰熔点的原料煤，需要在原料煤中加入对应量的石灰石，以降低其灰熔点,确保气化后废渣能以熔融状态排出,防止气化炉堵渣或者垮渣。按照控制要求准确添加石灰石量，是保证上述反应过程和气化炉稳定运行的重要因素。

2、原始设计的石灰石添加比例控制方法为：

3、石灰石添加比例=称重式螺旋给料机称量/称重式埋刮板给煤机称量

4、但在实际使用中，称重式螺旋给料机称量和称重式给煤机称量都不稳定，不能真实反应石灰石实际添加量和给煤机的实际给煤量，导致石灰石添加比例控制失真，且不稳定，严重影响气化炉的安全、稳定运行。

5、并且，不同原料煤的灰分和灰熔点是不同的，同一煤种如果堆放时间过长其灰分也会出现变化。煤气化装置对原料的灰分和灰熔点有着严格要求，一旦原料煤的灰熔点和灰分突然出现大幅变化，势必会引起气化炉炉温发生大幅波动，很容易出现气化炉超温烧坏内件和气化炉垮渣、堵渣险情。在装置运行初期，气化炉在换煤或换堆时气化炉炉温波动很大，容易出现调节不及时情况，严重影响煤气化装置安全、稳定、长周期运行。

技术实现思路

1、为解决上述提到的两个问题，本发明提出一种煤气化装置的控制方法，分别对煤气化装置石灰石添加比例和煤气化装置原料煤煤种更换更为精准的控制。

2、一种煤气化装置，包括石灰石缓冲仓和输送线，石灰石缓冲仓设置有一个进料口和甲乙两个出料口，进料口连通石灰石输送系统，输送线依次连通石灰石缓冲仓、旋转给料机、螺旋输送机和埋刮板给煤机，埋刮板给煤机还连接有碎煤仓出料口，碎煤仓进料口连接煤库，埋刮板给煤机的出料口连通磨煤线；输送线设置相同的甲乙两条线并分别连接石灰石缓冲仓的甲乙出料口，甲乙两条输送线最终共同连接至一个粉煤储仓；在石灰石缓冲仓内设置有称重仪，在碎煤仓内设置有位料指示装置，在粉煤储仓内设置有称重仪；

3、该煤气化装置的控制方法，其特征在于包括：控制石灰石添加比例，控制新煤进入磨煤机的时间，具体步骤如下：

4、s1、将装置运行10分钟，并统计该10分钟内粉煤储仓料位上涨量和石灰石储仓重量下降量；

5、s2、计算10分钟内埋刮板给煤机频率的计算煤量，10分钟内埋刮板给煤机频率的计算煤量=10分钟内粉煤储仓料位上涨量-10分钟内石灰石缓冲仓重量下降量；

6、s3、确定石灰石添加比例，石灰石添加比例=石灰石仓称重仪10分钟内的重量下降量÷10分钟内埋刮板给煤机频率的计算煤量；

7、s4、计算新煤进入磨煤线的时间，

8、 ，

9、其中修正系数为碎煤仓下部为锥体的容积补正，

10、当碎煤仓料位小于45%时，k=碎煤仓料位× ，

11、当碎煤仓料位大于45%时，k=碎煤仓料位× - ，

12、s5、换煤前，同一时间甲乙两条输送线只开启一条，根据新煤进入磨煤线的时间提前10分钟开启另一条磨煤线并行1小时后关闭另先开启的磨煤线，使新煤和旧煤混和过渡进入粉煤储仓。

13、进一步地，所述煤气化装置还包括粉煤加压输送单元和气化炉，粉煤储仓出料口通过粉煤加压输送单元连接至气化炉；计算粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间，粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间=输新煤前碎煤仓内旧煤全部进入磨煤线的时间+粉煤储仓内粉煤全部输送完的时间，根据粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间控制气化炉的进氧量，从而调节氧煤比。

14、进一步地，所述石灰石称重仓、旋转给料机、螺旋输送机、埋刮板给煤机均与dcs控制系统电信连接。

15、本发明的有益效果在于：通过控制石灰石添加比例有效消除了螺旋给料机和埋刮板给煤机称重测量数据不准确、波动大导致石灰石添加控制不稳定的问题。埋刮板给煤机的频率是相对固定的，对应频率计算出来的煤量也就相对固定，使计算出的石灰石添加比例更加稳定和更加容易控制，从而能够精准调节原料煤灰熔点。通过计算新煤进入磨煤线的时间，能够在新煤进入磨煤线前启动备用磨煤线，采用磨煤双线运行并行，使新煤和老煤混用的方式来缓和煤种变化，达到煤种切换平稳过渡，防止气化炉炉温大幅波动的目的。通过预测新煤进入气化炉时间，可在新煤进入气化炉前重点监控气化炉相关参数变化，及时调节氧煤比，控制气化炉炉温稳定。该控制方法具有精准度高、操作方便、控制稳定的特点，有利于控制气化炉炉温稳定，实现煤气化装置的安全、稳定、长周期运行。

技术特征：

1.一种煤气化装置，包括石灰石缓冲仓和输送线，石灰石缓冲仓设置有一个进料口和甲乙两个出料口，进料口连通石灰石输送系统，输送线依次连通石灰石缓冲仓、旋转给料机、螺旋输送机和埋刮板给煤机，埋刮板给煤机还连接有碎煤仓出料口，碎煤仓进料口连接煤库，埋刮板给煤机的出料口连通磨煤线；输送线设置相同的甲乙两条线并分别连接石灰石缓冲仓的甲乙出料口，甲乙两条输送线最终共同连接至一个粉煤储仓；在石灰石缓冲仓内设置有称重仪，在碎煤仓内设置有位料指示装置，在粉煤储仓内设置有称重仪；

2.如权利要求1所述的煤气化装置的控制方法，其特征在于该装置还包括粉煤加压输送单元和气化炉，粉煤储仓出料口通过粉煤加压输送单元连接至气化炉；该煤气化装置的控制方法还包括计算粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间，粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间=输新煤前碎煤仓内旧煤全部进入磨煤线的时间+粉煤储仓内粉煤全部输送完的时间，根据粉煤加压输送单元输送入气化炉的时间控制气化炉的进氧量，从而调节氧煤比。

3.如权利要求1所述的煤气化装置的控制方法，其特征在于煤气化装置中所述石灰石称重仓、旋转给料机、螺旋输送机、埋刮板给煤机均与dcs控制系统电信连接。

技术总结煤气化装置的控制方法，属于煤化工领域。该方法通过控制石灰石添加比例有效消除了螺旋给料机和埋刮板给煤机称重测量数据不准确、波动大导致石灰石添加控制不稳定的问题。通过计算新煤进入磨煤线的时间，能够在新煤进入磨煤线前启动备用磨煤线，采用磨煤双线运行并行，使新煤和老煤混用的方式来缓和煤种变化，达到煤种切换平稳过渡，防止气化炉炉温大幅波动的目的。通过预测新煤进入气化炉时间，可在新煤进入气化炉前重点监控气化炉相关参数变化，及时调节氧煤比，控制气化炉炉温稳定。该控制方法具有精准度高、操作方便、控制稳定的特点，有利于控制气化炉炉温稳定，实现煤气化装置的安全、稳定、长周期运行。技术研发人员：陈凯,姚文金,郭冰,赵亚彬,赵宁,秦勇,杨德辉受保护的技术使用者：云南水富云天化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/29