[发明专利]一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及碳氢物料气化技术领域。更具体地，本发明涉及一种气流 床反应器的混合雾化器冷却保护系统。

【背景技术】

碳氢物料气化技术是一种将碳氢物料(包括煤/石油焦/沥青/油/煤液化 残渣)进行不完全燃烧而使其转化成主要成份为H₂和CO的干净合成气 的技术。合成气既可用于生产基本有机化工产品和精细化学品，还可用于 煤的间接液化、联合循环发电和以煤为基础的多联产技术领域。因此，碳 氢物料气化技术是碳氢物料清洁高效转化的核心技术，是发展煤基化学品 合成(氨、甲醇、乙酸、烯烃等)、液体燃料合成(二甲醚、汽油、柴油等)、 煤气蒸汽联合循环发电、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等过程工业的基 础，是所述技术领域的基础性技术。

在气流床气化工艺过程中，碳氢物料和气化介质(氧气、水蒸汽等) 通过混合雾化器进入气流床反应器，并将两者混合雾化均匀，以达到快速、 完全反应的目的。混合雾化器所处的环境非常恶劣，一方面，混合雾化器 的头部暴露在气流床反应器的燃烧室中，反应器燃烧室中的高温 (1200-1700℃)、高压(0-15MPa)环境很容易使混合雾化器表面产生高 温氧化腐蚀；另一方面，进入反应室的物料流速很高，混合雾化器承受着 高速气流的冲刷，摩擦产生的热量会使混合雾化器出现局部超高温现象， 严重影响混合雾化器的正常使用。因此，为了保护混合雾化器，应在气化 装置中设置混合雾化器冷却系统，以有效降低混合雾化器的温度(～900 ℃以下)，从而延长混合雾化器的使用寿命，提高整套气化装置的运行稳 定性。

然而，实际上不可能完全保证在气流床反应器运行过程中混合雾化器 冷却系统总是正常运行的。如果混合雾化器冷却系统发生故障，则必然会 影响冷却水在混合雾化器冷却水盘管中的循环，从而导致混合雾化器被烧 坏。另外，混合雾化器冷却系统的工作压力一般低于气流床反应器的工作 压力。在气流床反应器运行期间，如果混合雾化器冷却水盘管破裂，气流 床反应器中的高温高压合成气就会进入混合雾化器冷却系统。上述这些故 障如果没有及时地采取保护措施，可能会导致严重的生产事故。

综上所述，本着安全第一、预防为主的原则，有必要综合考虑混合雾 化器冷却系统可能出现的各种故障因素，发明一种更为有效的混合雾化器 冷却保护系统，有效保障气流床反应器正常运行。这种混合雾化器冷却保 护系统应能实时检测混合雾化器冷却系统的工作状况，当混合雾化器冷却 系统发生故障后，该保护系统能够自动、及时地采取必要的安全措施，以 保护工艺设备及操作人员的安全。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统，该混合雾 化器将含碳氢物料和气化介质送入所述的气流床反应器514中并使其混 合雾化均匀。

所述混合雾化器515安装于所述气流床反应器514的顶部，在所述混 合雾化器515的头部缠绕一个冷却水盘管516，冷却水从盘管中流过以便 冷却混合雾化器。

所述的混合雾化器冷却保护系统组成如下：

冷却水泵自启动子系统、冷却水槽液位控制子系统、冷却水总管压力 指示报警子系统、事故冷却水槽保护子系统、混合雾化器冷却水入口流量 保护子系统、混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统、混合雾化器冷 却水出口温度指示报警子系统、可燃气体检测报警子系统、冷却水安全联 锁子系统、脱盐水流量控制子系统、原水流量控制子系统和混合雾化器冷 却水出口压力保护子系统。下面分别描述这些子系统。

(1)冷却水泵自启动子系统

所述的冷却水泵自启动子系统由冷却水总管压力变送器301、可编程 逻辑控制器303、交流接触器304/313、电动机305/308、冷却水泵306/307 和止逆阀309/310组成；

(2)冷却水槽液位控制子系统

所述的冷却水槽液位控制子系统由液位变送器101、液位调节器102、 电/气转换器103、调节阀104和冷却水槽105组成；

(3)冷却水总管压力指示报警子系统

所述的冷却水总管压力指示报警子系统由压力变送器301和压力指 示报警仪表302组成；