[发明专利]一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法

说明书

本发明公开的一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法，属于气化炉技术领域。水蒸汽流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的水蒸汽系统连接，氧气流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的氧气系统连接，初始工况控制器分别与气化炉烧嘴的煤粉系统、水蒸汽系统和氧气系统连接，飞灰残碳在线检测装置和CO₂在线检测装置设在气化炉废锅出口；水蒸汽流量检测及控制装置、氧气流量检测及控制装置、飞灰残碳在线检测装置和CO₂在线检测装置分别与效率调节装置连接。本发明自动化程度高，能够有效控制气化炉热量平衡，控制气化温度，减少激冷气量，通过调节，控制气化炉CO和H₂的比例，能够有效提高气化炉的气化效率，保证气化炉的高效稳定运行。

技术领域

本发明属于气化炉技术领域，具体涉及一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法。

背景技术

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展先进的清洁煤发电、煤化工、煤基多联产等能源系统的关键技术，对各系统的运行可靠性和经济性具有重要影响。在现代煤化工项目快速发展驱动下，煤气化技术正在向大型化、清洁高效、宽煤种适应性方向发展。煤气化技术发展呈现百花齐放的局面，但是现阶段高效清洁煤气化技术的发展过程中，仍然存在诸多问题亟待解决。

气化炉气化效率是衡量气化炉工作性能的重要指标，但是气化炉气化效率的调节控制一直是煤气化领域的世界难题之一。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法，能够有效提高气化炉的气化效率，保证气化炉的高效稳定运行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种气化炉气化效率调节系统，包括效率调节装置、初始工况控制器、水蒸汽流量检测及控制装置、氧气流量检测及控制装置、飞灰残碳在线检测装置和CO₂在线检测装置；

水蒸汽流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的水蒸汽系统连接，氧气流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的氧气系统连接，初始工况控制器分别与气化炉烧嘴的煤粉系统、水蒸汽系统和氧气系统连接，飞灰残碳在线检测装置和CO₂在线检测装置设在气化炉废锅出口；水蒸汽流量检测及控制装置、氧气流量检测及控制装置、飞灰残碳在线检测装置和CO₂在线检测装置分别与效率调节装置连接。

优选地，效率调节装置为DCS。

优选地，初始工况控制器为PLC。

优选地，水蒸汽流量检测及控制装置包括水蒸汽流量计和水蒸汽调节阀，水蒸汽流量计和水蒸汽调节阀设在与气化炉烧嘴连接的蒸汽管道上，且分别与效率调节装置连接。

优选地，氧气流量检测及控制装置包括氧气流量计和氧气调节阀，氧气流量计和氧气调节阀设在与气化炉烧嘴连接的氧气管道上，且分别与效率调节装置连接。

优选地，CO₂在线检测装置包括合成气流量计和CO₂分析仪。

本发明公开的上述气化炉气化效率调节系统的工作方法，包括：

通过初始工况控制器设置气化炉的初始工况，进行煤粉、水蒸汽和氧气的进料，初始工况一方面使气化炉达到最优熔渣温度，另一方面使气化炉达到碳和水反应的反应条件温度；初始工况稳定后，开启效率调节装置，使气化炉达到100％额定工况；效率调节装置根据煤粉量、飞灰残碳在线检测装置检测到的飞灰含碳量和CO₂在线检测装置检测到的合成气中CO₂含量，计算相应的氧气量和水蒸汽量，并通过水蒸汽流量检测及控制装置和氧气流量检测及控制装置控制进入气化炉的氧气量和水蒸汽量，使煤和O₂反应放热等于C和水蒸汽反应吸热，从而使气化炉达到热量及温度平衡，提高气化炉的气化效率。