CN101735858B - 一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统。这种冷却保护系统由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与混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统等十二个子系统组成。这种混合雾化器冷却保护系统能有效地保护混合雾化器及混合雾化器冷却系统的设备，延长了混合雾化器的总使用寿命，提高了气流床反应器的开工率，保障了人员和设备的安全。

Description

一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统

【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；

(4)事故冷却水槽保护子系统

所述的事故冷却水槽保护子系统由液位变送器202、液位指示报警仪表203、止逆阀206和安全阀207组成；

(5)混合雾化器冷却水入口流量保护子系统

所述的混合雾化器冷却水入口流量保护子系统由安装在冷却水入口管道504上的孔板流量计501、流量指示报警仪表502和止逆阀503组成；

(6)混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统

所述的混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统由安装在冷却水出口管道513上的孔板流量计511和流量指示报警仪表512组成；

(7)混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统

所述的混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统由安装在混合雾化器冷却水出口管道513上的温度传感器611和温度指示报警仪表612组成；

(8)可燃气体检测报警子系统

所述的可燃气体检测报警子系统由取样点位于冷却水气液分离器401气相出口管道上的可燃气体检测仪402和可燃气体指示报警仪403组成；

(9)冷却水安全联锁子系统

所述的冷却水安全联锁子系统由冷却水槽液位变送器101、电磁阀204、事故冷却水阀205、冷却水总管压力变送器301、混合雾化器冷却水入口孔板流量计501、混合雾化器冷却水出口孔板流量计511、混合雾化器冷却水出口温度传感器611、可燃气体检测仪402、电磁阀505、混合雾化器冷却水入口阀506、电磁阀508、混合雾化器冷却水出口阀509和可编程逻辑控制器303组成；

在所述冷却水安全联锁子系统中，冷却水槽液位变送器101、冷却水总管压力变送器301、冷却水入口孔板流量计501、冷却水出口孔板流量计511、冷却水出口温度传感器611、可燃气体检测仪402的输出信号是可编程逻辑控制器303的输入信号，可编程逻辑控制器303对其输入信号进行处理后，其输出信号分别送到电磁阀204、505和508，由电磁阀控制事故冷却水阀205、混合雾化器冷却水入口阀506和冷却水出口阀509的开启与关闭；

(10)脱盐水流量控制子系统

所述的脱盐水流量控制子系统由脱盐水入口截止阀321和脱盐水入口止逆阀322组成；

(11)原水流量控制子系统

所述的原水流量控制子系统由原水入口截止阀318和原水入口止逆阀319组成；

(12)混合雾化器冷却水出口压力保护子系统

所述的混合雾化器冷却水出口压力保护子系统由安全阀507组成；

使用所述冷却水槽液位控制子系统的液位变送器101测量冷却水槽105的液位，液位变送器101的输出信号输入液位调节器102，液位调节器102按比例积分控制算法控制液位调节阀104的开度，调节进入冷却水槽105的脱盐水的流量，从而调节冷却水槽105的液位；

混合雾化器冷却水泵(306)和(307)互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管(312)的压力，当冷却水总管312的压力低于所述冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水泵自启动子系统启动另一台冷却水泵306或307，使冷却水总管(312)的压力恢复到所述冷却水泵自启动子系统的压力设定值以上；

所述冷却水泵306或307不能启动或启动后冷却水总管312的压力仍低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水安全联锁子系统开启所述事故冷却水阀205，由事故冷却水槽201给混合雾化器515提供冷却水；

所述冷却水泵306、307和事故冷却水槽201不能正常供应冷却水时，开启所述脱盐水流量控制子系统的脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器515的冷却水；

两台冷却水泵306、307、事故冷却水槽201和脱盐水管道320都不能正常供应冷却水时，开启所述原水流量控制子系统中的原水截止阀318，用原水作为混合雾化器515的冷却水；

所述混合雾化器515需要运行且工艺条件满足开启混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509的安全联锁条件时，所述的冷却水安全联锁子系统开启混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509，让冷却水在混合雾化器冷却水系统中循环，使所述的混合雾化器515冷却；

所述混合雾化器冷却系统发生故障且使关闭混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509的安全联锁条件成立时，所述的冷却水安全联锁子系统关闭混合雾化器却水入口阀506和出口阀509，同时触发气流床反应器514停车。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的混合雾化器515的冷却系统由冷却水槽105、冷却水泵306/307、冷却水换热器311、事故冷却水槽201、冷却水气液分离器401、原水管道317、脱盐水管道320及所述混合雾化器冷却水管道组成。

根据本发明的另一种优选实施方式，通过管道404往所述的冷却水气液分离器401通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气作为可燃气体检测仪402的载气。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的可燃气体检测仪402是一氧化碳分析仪或氢分析仪。

根据本发明的另一种优选实施方式，通过管道208往所述的事故冷却水槽201通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气维持事故冷却水槽201的压力。

根据本发明的另一种优选实施方式，当所述的混合雾化器冷却系统断电或出现故障而停水时，在所述氮气压力下用事故冷却水槽201的冷却水作为所述混合雾化器515的冷却水。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水入口管道504上安装1-3台测量混合雾化器冷却水入口流量的流量变送器501。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水出口管道513上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口流量的流量变送器511。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水出口管道513上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口温度的温度传感器611，这些温度传感器的测温点位于同一位置。

下面将详细地描述本发明。

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并使其混合雾化均匀。

所述混合雾化器515安装在所述气流床反应器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，冷却水从冷却水盘管516中流过以便冷却混合雾化器515。

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。下面将分别描述这些子系统。

一、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。冷却水泵自启动子系统的作用是把混合雾化器冷却水总管的压力控制在工艺给定值并确保混合雾化器冷却水总管的冷却水不能反向流动。

所述的压力变送器301是本技术领域中通常使用的压力变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名压力变送器销售的1151系列压力变送器。

所述的交流接触器304/311是本技术领域中通常使用的交流接触器，例如北京博顿电气有限公司以商品名交流接触器销售的BEC1系列交流接触器。

所述的冷却水泵306/307是本技术领域中通常使用的离心泵水泵，如上海申欧通用泵阀厂以商品名离心泵销售的IS系列离心泵。

所述的冷却水泵出口止逆阀309/310是本技术领域中通常使用的止逆阀，例如上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的止逆阀。

二、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。

冷却水槽液位控制子系统的作用是把混合雾化器冷却水槽105的液位控制在正常操作值。

所述的液位变送器101是本技术领域中通常使用的液位变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的电/气转换器103是本技术领域中通常使用的电/气转换器，例如重庆世壮仪器仪表有限公司以商品名电/气转换器销售的QZD-1002A电/气转换器。

所述的混合雾化器冷却水槽液位调节阀104是本技术领域中通常使用的调节阀，例如上海宝丰阀门厂以商品名气动薄膜直通单座调节阀销售的调节阀。

三、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。

冷却水总管压力指示报警子系统的作用是对混合雾化器冷却水总管的压力进行指示，当混合雾化器冷却水总管压力低于报警值时，发出声光报警信号。

所述的压力变送器301是本技术领域中通常使用的压力变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名压力变送器销售的1151系列压力变送器。

所述冷却水总管压力指示报警仪表由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

四、事故冷却水槽保护子系统

所述的事故冷却水槽保护子系统由液位变送器202、液位指示报警仪表203、止逆阀206和安全阀207组成。

所述的事故冷却水槽保护子系统有三个作用：

第一个作用是测量显示事故冷却水槽201的液位，且当事故冷却水槽201的液位低于报警值时发出声光报警信号；

第二个作用是确保事故冷却水槽201的压力不超过安全阀207的定压；

第三个作用是确保事故冷却水槽的冷却水只能从事故冷却水槽201流入混合雾化器冷却系统的总管312而不能反向流动。

所述的液位变送器202是本技术领域中通常使用的液位变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的冷却水槽液位调节器102和事故冷却水槽液位指示报警仪表203由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

所述的事故冷却水槽出口止逆阀206是本技术领域中通常使用的止逆阀，例如上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的止逆阀。

所述的事故冷却水槽安全阀207是本技术领域中通常使用的安全阀，例如上海东宝阀门制造有限公司以商品名安全阀销售的A41H-16C系列安全阀。

五、混合雾化器冷却水入口流量保护子系统

所述的混合雾化器冷却水入口流量保护子系统由安装在混合雾化器冷却水入口管道504上的孔板流量计501、流量指示报警仪表502和止逆阀503组成。

混合雾化器冷却水入口流量保护子系统的作用是对混合雾化器冷却水入口流量进行指示与报警并确保混合雾化器冷却水入口的冷却水不能反向流动。

所述的孔板流量计501所用的差压变送器是本技术领域中通常使用的差压变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的混合雾化器冷却水入口流量指示报警仪表502由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

所述的混合雾化器冷却水入口止逆阀503是本技术领域中通常使用的止逆阀，例如上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的止逆阀。

六、混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统

所述的混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统由安装在冷却水出口管道513上的孔板流量计511和流量指示报警仪表512组成。

混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统的作用是指示混合雾化器冷却水出口流量，当混合雾化器冷却水出口流量低于报警值时，发出声光报警信号。

所述的孔板流量计511所用的差压变送器是本技术领域中通常使用的差压变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的混合雾化器冷却水出口流量指示报警仪表512由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

七、混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统

所述的混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统由安装在混合雾化器冷却水出口管道513上的温度传感器611和温度指示报警仪表612组成。

所述的混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统的作用是指示混合雾化器冷却水出水的温度，当混合雾化器冷却水出水温度高于报警值时，发出声光报警信号。

所述的混合雾化器冷却水出口温度传感器是本技术领域中通常使用的铂热电阻，例如西安西仪工控仪表厂以商品名热电阻销售的WZP系列铂热电阻。

所述的混合雾化器冷却水出水温度指示报警仪表612由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

八、可燃气体检测报警子系统

所述的可燃气体检测报警子系统由取样点位于冷却水气液分离器401气相出口管道上的可燃气体检测仪402和可燃气体指示报警仪403组成，所述的可燃气体检测报警子系统的作用是检测并指示混合雾化器冷却水气液分离器401的排放气中可燃气体(一氧化碳或氢气)的含量，若可燃气体的含量达到报警值，则发出声光报警信号信号。

可燃气体检测报警子系统可以采用下述两种方式实现。

第一种方式：所述的可燃气体检测报警子系统的可燃气体检测仪402是一氧化碳分析仪，可燃气体指示报警仪403是一氧化碳指示报警仪。

第二种方式：所述的可燃气体检测报警子系统的可燃气体检测仪402是氢分析仪，可燃气体报警显示仪403是氢指示报警仪。

通过管道404往所述的冷却水气液分离器401通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气作为可燃气体检测仪402的载气。

所述一氧化碳分析仪是本技术领域中通常使用的一氧化碳分析仪，例如西安泰戈分析仪器有限责任公司以商品名红外气体分析仪销售的TG-J216系列红外气体分析仪。

所述氢分析仪是本技术领域中通常使用的氢分析仪，例如西安泰戈分析仪器有限责任公司以商品名氢分析仪销售的TG-X210氢分析仪。

所述的一氧化碳指示报警仪和氢指示报警仪由可编程逻辑控制器中的功能块实现。

九、冷却水安全联锁子系统

所述的冷却水安全联锁子系统由冷却水槽液位变送器101、电磁阀204、事故冷却水阀205、冷却水总管压力变送器301、混合雾化器冷却水入口孔板流量计501、混合雾化器冷却水出口孔板流量计511、混合雾化器冷却水出口温度传感器611、可燃气体检测仪402、电磁阀505、冷却水入口阀506、电磁阀508、冷却水出口阀509和可编程逻辑控制器303组成。

所述的冷却水安全联锁子系统有三个作用：

第一个作用是当混合雾化器需要运行且工艺条件满足开启混合雾化器冷却水入口阀506和冷却水出口阀509的安全联锁条件时，该冷却水安全联锁子系统打开冷却水入口阀506和冷却水出口阀509，使冷却水在混合雾化器冷却水系统中循环，冷却该混合雾化器；

第二个作用是当冷却水泵305和306不能启动，或者启动后冷却水总管312的压力仍低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水安全联锁子系统打开事故冷却水阀205，用事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器的冷却水；

第三个作用是当混合雾化器冷却系统发生故障并使关闭混合雾化器冷却水入口阀506和冷却水出口阀509的安全联锁条件成立时，所述的冷却水安全联锁子系统使混合雾化器冷却水入口阀506和冷却水出口阀509关闭，同时给气流床反应器安全联锁系统送出一个信号，触发气流床反应器停车。

在所述冷却水安全联锁子系统中，冷却水槽液位变送器101、冷却水总管压力变送器301、混合雾化器冷却水入口孔板流量计501、混合雾化器冷却水出口孔板流量计511、混合雾化器冷却水出口温度传感器611、可燃气体检测仪402的输出信号是可编程逻辑控制器303的输入信号，可编程逻辑控制器303对其输入信号进行处理后，其输出信号分别送到电磁阀204、505和508，由电磁阀控制事故冷却水阀205、冷却水入口阀506和冷却水出口阀509的开启与关闭。

所述的液位变送器101是本技术领域中通常使用的液位变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的压力变送器301是本技术领域中通常使用的压力变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名压力变送器销售的1151系列压力变送器。

所述的孔板流量计501/511所用的差压变送器是本技术领域中通常使用的差压变送器，例如上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

所述的混合雾化器冷却水出口温度传感器611是本技术领域中通常使用的铂热电阻，例如西安西仪工控仪表厂以商品名热电阻销售的WZP系列铂热电阻。

所述的可燃气体检测仪402是本技术领域中通常使用的可燃气体检测仪，例如西安泰戈分析仪器有限责任公司以商品名红外气体分析仪销售的TG-J216系列红外气体分析仪，或以商品名氢分析仪销售的TG-X210氢分析仪。

所述的电磁阀204/505/508是本技术领域中通常使用的电磁阀，例如EHSY西域中国区产品服务中心以商品名电磁阀销售的VP342系列电磁阀。

所述的事故冷却水阀205、混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509是本技术领域中通常使用的切断阀，例如上海美卓自动化公司以商品名切断阀销售的切断阀。

所述的可编程逻辑控制器是本技术领域中通常使用的可编程逻辑控制器，例如西门子(siemens)公司以商品名编程控制器销售的S7系列可编程逻辑控制器。

十、脱盐水流量控制子系统

所述的脱盐水流量控制子系统由脱盐水入口截止阀321和脱盐水入口止逆阀322组成。

脱盐水流量控制子系统的作用是在混合雾化器冷却水泵自启动子系统发生故障且事故冷却水槽201不能正常供应冷却水的情况下，打开脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器的临时冷却水。

所述的脱盐水入口截止阀321是本技术领域中通常使用的截止阀，例如上海川沪阀门有限公司以商品名截止阀销售的DSJ4l系列截止阀。

所述的脱盐水入口止逆阀322是本技术领域中通常使用的止逆阀，例如上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的止逆阀。

十一、原水流量控制子系统

所述的原水流量控制子系统由原水入口截止阀318和原水入口止逆阀319组成。

原水流量控制子系统的作用在于，在两台冷却水泵306/307、事故冷却水槽201和脱盐水管道320都不能正常供应冷却水的情况下，打开原水入口截止阀318，用原水作为混合雾化器的冷却水。

所述的原水入口截止阀318是本技术领域中通常使用的截止阀，例如上海川沪阀门有限公司以商品名截止阀销售的DSJ4l系列截止阀。

所述的原水入口止逆阀319是本技术领域中通常使用的止逆阀，例如上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的止逆阀

十二、混合雾化器冷却水出口压力保护子系统

所述的混合雾化器冷却水出口压力保护子系统由安全阀507组成。

混合雾化器冷却水出口压力保护子系统的作用在于确保混合雾化器冷却水出口压力不超过安全阀507的定压。

所述的混合雾化器冷却水出口安全阀507是本技术领域中通常使用的安全阀，例如上海东宝阀门制造有限公司以商品名安全阀销售的A41H-16C系列安全阀。

使用所述冷却水槽液位控制子系统的液位变送器101测量冷却水槽105的液位，液位变送器101的输出信号送入液位调节器102，液位调节器102按比例积分控制算法控制液位调节阀104的开度，调节进入冷却水槽105的脱盐水的流量，从而调节冷却水槽105的液位；

混合雾化器冷却水泵306和307互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管312的压力，当冷却水总管312的压力低于所述冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水泵自启动子系统启动另一台冷却水泵306或307，由另一台冷却水泵给混合雾化器515提供冷却水；

所述冷却水泵306和307不能启动或启动后冷却水总管312的压力仍低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水安全联锁子系统开启所述事故冷却水阀205，用事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器的冷却水；

所述冷却水泵306、307和事故冷却水槽201不能正常供应冷却水时，开启所述脱盐水流量控制子系统的脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器的冷却水；

两台冷却水泵306、307、事故冷却水槽201和脱盐水管道320都不能正常供应冷却水时，开启所述原水流量控制子系统的原水入口截止阀318，用原水作为混合雾化器的冷却水；

所述混合雾化器需要运行且工艺条件满足开启混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509的安全联锁条件时，所述的冷却水安全联锁子系统开启混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509，让冷却水在混合雾化器冷却系统中循环，使所述的混合雾化器冷却；

所述混合雾化器冷却系统发生故障且使关闭混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509的安全联锁条件成立时，所述的冷却水安全联锁子系统关闭混合雾化器却水入口阀506和出口阀509，同时触发气流床反应器514停车。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的混合雾化器的冷却系统由冷却水槽105、冷却水泵306/307、冷却水换热器311、事故冷却水槽201、冷却水气液分离器401、原水管道317、脱盐水管道320及所述混合雾化器冷却水管道组成。

根据本发明的另一种优选实施方式，通过管道208往所述的事故冷却水槽201通入压力为0.2-0.6MPa的氮气，用氮气维持事故冷却水槽201的压力。

根据本发明的另一种优选实施方式，当所述的混合雾化器冷却系统断电或出现故障而停水时，在所述氮气压力下用事故冷却水槽201的冷却水作为所述的混合雾化器的冷却水。

根据本发明的另一种优选实施方式，用1-3台压力变送器测量冷却水总管312压力，这些压力变送器的取压点位于同一个检测位置。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水入口管道504上安装1-3台测量混合雾化器冷却水入口流量的流量变送器。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水出口管道513上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口流量的流量变送器。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述的混合雾化器冷却水出口管道513上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口温度的温度传感器，这些温度传感器的测温点位于同一个检测位置。

在本发明中，在气流床反应器正常运行期间，冷却水泵306或307把冷却水槽105中的冷却水送入冷却水换热器311。在冷却水换热器311中，用循环水把混合雾化器冷却水冷却到约60℃以下。从冷却水换热器311出来后冷却水流过缠绕在混合雾化器515头部的冷却水盘管516，以便冷却安装在气流床反应器514顶部的混合雾化器515。从混合雾化器冷却水盘管516流出的冷却水进入冷却水气液分离器401进行气液分离，分离出的气体直接排入大气，液体则回流到冷却水槽105，以便循环使用。

在正常的运行情况下，所述的冷却水槽液位控制子系统把冷却水槽105的液位控制在最高液位的60％以上。当冷却水槽105的液位处于正常操作值时，启动冷却水泵306或307，把冷却水总管的压力控制在正常操作值。此时，由所述的冷却水安全联锁子系统开启混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509，使冷却水在混合雾化器冷却系统中循环，以便冷却混合雾化器515。

冷却水总管的压力由冷却水总管压力指示报警子系统检测并显示。混合雾化器冷却水泵306和307互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管312的压力，当冷却水总管312的压力低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，冷却水泵自启动子系统使另一台冷却水泵306或307自启动。当总管的压力低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，若冷却水泵不能启动或启动后冷却水总管312的压力仍低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值，则冷却水安全联锁子系统使事故冷却水阀205开启，用事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器的冷却水。在冷却水泵自启动系统发生故障且事故冷却水槽201不能正常供水的情况下，开启脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器的冷却水，脱盐水流量的大小由脱盐水流量控制子系统控制。在冷却水泵自启动子系统发生故障、事故冷却水槽和脱盐水都不能正常供水的情况下，开启原水截止阀318，用原水作为混合雾化器的冷却水，原水流量的大小由原水流量控制子系统控制。

冷却水气液分离器的可燃气体含量由冷却水气液分离器可燃气体指示报警子系统检测。事故冷却水阀205、冷却水入口阀506和出口阀509由冷却水安全联锁子系统控制，这三台阀门的开启与关闭必须满足安全联锁子系统的条件。事故冷却水槽保护子系统不仅要测量显示事故冷却水槽的液位，而且要保证事故冷却水槽不超压，其出口冷却水不能反向流动。混合雾化器冷却水入口流量、出口流量和出口温度分别由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和混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统检测显示。冷却水槽液位测量值、冷却水总管压力测量值、混合雾化器冷却水入口流量测量值、混合雾化器冷却水出口流量测量值、混合雾化器冷却水出口温度测量值和可燃气体含量的测量值是冷却水安全联锁子系统的输入值。冷却水出口压力保护子系统确保冷却水出口压力不超过安全阀507的定压。

在气流床反应器运行过程中，当混合雾化器冷却水系统发生故障并使下述六个条件中的任意一个条件成立时，冷却水安全联锁子系统关闭冷却水入口阀506和出口阀509并同时触发气流床反应器停车。

○1冷却水入口流量低于安全联锁值；

○2冷却水出口流量低于安全联锁值；

○3冷却水进出口流量差高于安全联锁值；

○4冷却水进出口流量差低于安全联锁值；

○5冷却水出口温度高于安全联锁值；

○6冷却水气液分离器出口气中可燃气体的含量高于安全联锁值。

根据生产经验和混合雾化器的生产能力，通过试验的方法确定冷却水安全联锁子系统的安全联锁值。

用孔板流量计501和511分别把混合雾化器冷却水入口流量和出口流量转换成电信号并送入可编程逻辑控制器。在可编程逻辑控制器中，用冷却水入口流量减去冷却水出口流量而得到一个差值，这个差值就是冷却水流量差。如果冷却水流量差高于或低于冷却水流量差的联锁值，则关闭冷却水入口阀506和出口阀509，并同时触发气流床反应器停车。

通常情况下，分别用一台孔板流量计测量混合雾化器冷却水入口流量和出口流量。为保证安全联锁系统的可靠性，测量混合雾化器冷却水入口流量和出口流量时，可用两台或三台孔板流量计同时测量同一个检测位置的冷却水流量。若用两台或三台孔板流量计同时测量同一个检测位置的冷却水流量，则当孔板流量计输出信号中至少有两个流量信号低于流量联锁值时，冷却水安全联锁子系统使冷却水入口阀506和出口阀509关闭，并同时触发气流床反应器停车。

同样地，也可用两台或三台温度传感器同时测量混合雾化器冷却水同一个检测位置的出水温度。

在正常情况下，冷却水气液分离器401出口气中不含一氧化碳或氢气。一旦混合雾化器冷却水盘管破裂，冷却水气液分离器出口气中就会含有一氧化碳或氢气。因此，可通过检测冷却水气液分离器出口气中一氧化碳或氢气的含量判断混合雾化器冷却水盘管的工作状况是否正常。

本发明用一台取样点位于冷却水气液分离器放空管道上的可燃气体检测仪402测量冷却水气液分离器放空气中的可燃气体含量。通过管道404给冷却水气液分离器401通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气作为可燃气体检测仪402的载气。如果冷却水气液分离器401出口气中的可燃气体含量超过了冷却水安全联锁子系统的联锁值，则冷却水安全联锁子系统使冷却水入口阀506和冷却水出口阀509关闭，并同时触发气流床反应器停车。

为了保证在紧急情况下能够关闭冷却水入口阀506和出口阀509，本发明在冷却水安全联锁子系统中设置了关闭混合雾化器冷却水阀入口阀506和出口阀509按钮。在紧急情况下，只要按下混合雾化器冷却水阀关闭按钮，就能关闭冷却水入口阀506和出口阀509。

[有益效果]

本发明的有益效果是：

(1)完全保证了混合雾化器冷却水的连续供应。在冷却水泵发生故障的情况下，现有混合雾化器冷却保护系统一般采用事故冷却水槽给混合雾化器供应冷却水，而事故冷却水槽的连续供水时间一般不超过半小时。本发明把脱盐水和原水引入混合雾化器冷却水系统，能使混合雾化器冷却水的供应不再受时间限制。

(2)通过对冷却水系统的有效监控，降低了因冷却水系统故障引起混合雾化器损坏事故发生的概率，能够把混合雾化器的总使用寿命延长至2400小时以上，而采用现有技术的混合雾化器冷却保护系统通常只能使混合雾化器的总使用寿命达到1580小时。

(3)本发明不仅建立了混合雾化器冷却水系统故障预警机制，而且在混合雾化器损坏的情况下能够及时关闭冷却水入口阀和出口阀，极大程度上避免了冷却水进入气流床反应器的炉膛，或气流床反应器中的高温高压气体进入混合雾化器冷却水系统，有效地保护了混合雾化器冷却水系统的管道和设备、气流床反应器的炉砖及气化系统的设备安全和人身安全。因此，本发明的有益效果是非常显著的。

【附图说明】

图1为气流床反应器混合雾化器冷却保护系统示意图。

【具体实施方式】

实施例1

以河南义马煤为原料，单台反应器日处理能力为1065吨煤的单混合雾化器水煤浆气流床反应器的炉膛壳体直径为2.8米，气流床反应器操作压力为6.5MPa，炉膛操作温度为1350℃。气流床反应器混合雾化器冷却保护系统采用图1所示的保护系统。在图1中，压力为常压，温度约为50℃的冷却水槽105中的冷却水经冷却水泵306或307加压至1.6MPa后进入冷却水换热器311，在换热器311中与循环水进行热交换，冷却至约40℃后进入混合雾化器冷却水盘管516。从冷却水盘管516出来的压力为0.2MPa、温度约为50℃的冷却水进入冷却水气液分离器401，进行气液分离。从冷却水中分离出的气体排入大气，冷却水则流入冷却水槽105循环使用。

在本实施例中，用液位变送器101把冷却水槽105的液位转换成标准电信号并输入液位调节器102。液位测量值与给定值在液位调节器102中比较并产生偏差值，液位调节器102按比例积分控制算法对这个偏差值进行运算，得到一个控制信号。此控制信号是电/气转换器103的输入信号。电/气转换器103把液位调节器102输出的标准电信号转换成0.02～0.1MPa的气信号，用气信号控制冷却水槽液位调节阀104的开度，由冷却水槽液位调节阀104调节进入冷却水槽105的脱盐水的流量，从而达到控制冷却水槽105液位的目的。另一方面，冷却水槽液位变送器101的输出信号送入冷却水安全联锁子系统，作为安全联锁系统的一个输入信号。

在本实施例中，用上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器测量冷却水槽105液位。电/气转换器103用重庆世壮仪器仪表有限公司以商品名电/气转换器销售的QZD-1002A电/气转换器。冷却水槽液位调节阀104用上海宝丰阀门厂以商品名气动薄膜直通单座调节阀销售的调节阀。

在本实施例中，压力变送器301选用三台同一型号的压力变送器，这三台压力变送器的取压点位于冷却水总管的同一个检测位置。这三台压力变送器301的输出信号分别送入三台压力指示报警仪表302进行压力指示与报警。当冷却水总管的压力低于1.3MPa时，由压力指示报警仪表发出声光报警信号。当冷却水总管的三个压力测量值中至少有两个测量值低于1.1MPa时，冷却水泵自启动子系统使交流接触器304或311吸合，另一台混合雾化器冷却水泵306或307启动。如果冷却水泵启动5秒后，冷却水总管的压力仍低于1.1MPa，则冷却水安全联锁子系统开启事故冷却水阀205，用事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器的冷却水。由管道208往事故冷却水槽201通入0.4MPa氮气，用这个低压氮气维持事故冷却水槽201的压力。

在本实施例中，用上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名压力变送器销售的1151系列压力变送器测量冷却水总管的压力。交流接触器304/311用北京博顿电气有限公司以商品名交流接触器销售的BEC1系列交流接触器。冷却水泵306和307用上海申欧通用泵阀厂以商品名离心泵销售的IS系列离心泵。

在本实施例中，用差压变送器202测量事故冷却水槽201的液位。差压变送器202的输出信号送入液位指示报警仪表203。当事故冷却水槽201的液位低于报警值时，液位指示报警仪表发出声光报警信号。

在本实施例中，用上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器测量事故冷却水槽201的液位。

在本实施例中，所述的冷却水槽液位调节器102、事故冷却水槽液位指示报警仪表203和冷却水总管压力指示报警仪表302由可编程逻辑控制器303中的功能块实现。

在本实施例中，分别用孔板流量计501和511测量混合雾化器冷却水入口流量和出口流量。如果冷却水的入口流量或出口流量低于流量报警值，则流量指示报警仪表502或512发出声光报警信号。所述冷却水入口孔板流量计501的输出信号和出口孔板流量计511的输出信号还送入冷却水安全联锁子系统的可编程逻辑控制器，作为冷却水安全联锁子系统的输入信号。如果所述冷却水的入口流量或出口流量低于流量联锁值，则冷却水安全联锁子系统使冷却水入口阀506和出口阀509关闭并同时触发气流床反应器停车。

在本实施例中，所述的孔板流量计501/511所用的差压变送器选用上海龙瑞斯电子科技有限公司以商品名差压变送器销售的1151系列差压变送器。

在本实施例中，温度传感器611选用三台同一型号的温度传感器，这三台温度传感器安装在冷却水出口管道的同一个检测位置。这三台温度传感器611的输出信号分别送入三台温度指示报警仪表612，进行温度指示与报警。本实施例的温度报警值是55℃。三台温度传感器的信号还送入冷却水安全联锁子系统，如果这三个温度信号中至少有两个信号超过68℃，则所述的冷却水安全联锁子系统将冷却水入口阀506和出口阀509关闭，并触发气流床反应器停车。

本实施例所用的温度传感器611选用西安西仪工控仪表厂以商品名热电阻销售的WZP系列铂热电阻。

在本实施例中，由管道404往冷却水气液分离器401输送压力为0.4MPa的低压氮气，用这个低压氮气作为一氧化碳分析仪的载气。用一氧化碳分析仪402测量冷却水气液分离器401出口气中的一氧化碳含量。如果冷却水气液分离器401出口气中的一氧化碳含量超过50ppm，则冷却水安全联锁子系统将冷却水入口阀506和出口阀509关闭，并同时触发气流床反应器停车。

本实施例所述的一氧化碳分析仪402选用西安泰戈分析仪器有限责任公司以商品名红外气体分析仪销售的TG-J216红外气体分析仪。本实施例所述的一氧化碳指示报警仪采用可编程逻辑控制器的功能块实现。本实施例所述的可编程逻辑控制器选用西门子(siemens)公司以商品名编程控制器销售的S7系列可编程逻辑控制器。

本实施例所述的电磁阀204/505/508选用EHSY西域中国区产品服务中心以商品名电磁阀销售的VP342系列电磁阀。在本实施例中，所述的事故冷却水阀205、混合雾化器冷却水入口阀506和出口阀509分别选用上海美卓自动化公司以商品名切断阀销售的阀门作为事故冷却水阀、冷却水入口阀和冷却水出口阀。

在本实施例中，所述的事故冷却水槽出口止逆阀206、原水止逆阀319、脱盐水止逆阀322、混合雾化器冷却水入口止逆阀503以及冷却水泵出口止逆阀309/310选用上海美卓自动化公司以商品名止逆阀销售的阀门作为止逆阀。

在本实施例中，所述的原水截止阀318以及脱盐水截止阀321选用上海川沪阀门有限公司以商品名截止阀销售的DSJ4l系列截止阀。

表1列出了本实施例的冷却水安全联锁子系统的设定值。

表1冷却水安全联锁子系统的设定值

由表1可见，在冷却水槽105液位高于60％的情况下，按下冷却水安全联锁子系统中开启冷却水入口阀506和出口阀509的按钮，开启冷却水入口阀506和出口阀509，使冷却水在混合雾化器冷却系统中循环，冷却该混合雾化器515。

混合雾化器冷却水泵306和307互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管312的压力，当冷却水总管的压力低于1.1MPa时，冷却水泵自启动子系统启动另一台冷却水泵。若混合雾化器冷却水泵启动5秒后，冷却水总管的压力仍低于1.1MPa，则冷却水安全联锁子系统使事故冷却水阀205开启，使用所述事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器515的冷却水。当两台冷却水泵306和307发生故障并且事故冷却水槽201不能正常供水时，开启脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器的冷却水；当两台冷却水泵306、307和事故冷却水槽201发生故障且脱盐水不能正常供应时，开启原水截止阀318，用原水作为混合雾化器515的临时冷却保护用水。

由表1可见，在气流床反应器运行过程中，如果冷却系统发生故障并使下述六个条件中的任意一个条件成立，则冷却水安全联锁子系统将冷却水入口阀506和出口阀509关闭，同时触发气流床反应器停车。

○1混合雾化器冷却水入口流量低于7600kg/h；

○2混合雾化器冷却水出口流量低于7600kg/h；

○3混合雾化器冷却水进出口流量差高于7000kg/h；

○4混合雾化器冷却水进出口流量差低于-7000kg/h；

○5混合雾化器冷却水出口温度高于68℃；

○6冷却水气液分离器出口气中一氧化碳的含量高于50ppm。

通过在该套装置上近两年的运行，证明采用所述的冷却保护系统后，混合雾化器冷却系统的可靠性大大增加，混合雾化器的平均总使用寿命可延长至2400小时以上，而在原有混合雾化器冷却保护系统的保护下，混合雾化器平均总使用寿命约为1400～1500小时。试验期间因混合雾化器冷却水故障引起混合雾化器冷却保护系统及时动作2次，避免重大事故发生1次，避免因混合雾化器冷却系统故障造成的不必要停车1次。试验证明所述混合雾化器冷却保护系统能有效减少气流床反应器的年停车检修次数，提高了气化装置的开工率并保障了生命及财产安全。

实施例2

在国内某年产30万吨合成氨和20万吨甲醇的生产装置中，单台反应器日处理能力为78701吨煤的单混合雾化器水煤浆气流床反应器的炉膛壳体直径为3.2m，气流床反应器操作压力为6.5MPa，炉膛操作温度为1320℃，气流床反应器混合雾化器冷却保护系统采用图1所示的保护系统。

在本实施例中，气流床反应器混合雾化器冷却保护系统采用本发明所述的混合雾化器冷却保护系统，用氢分析仪测量冷却水气液分离器出口气中的氢含量。当冷却水气液分离器401出口气中的氢含量超过25ppm时，氢指示报警仪发出声光报警信号，同时冷却水安全联锁子系统将冷却水入口阀506和出口阀509关闭，并触发气流床反应器停车。

在本实施例中，除了测量可燃气体的分析仪采用氢分析仪以外，混合雾化器冷却保护系统与实施例1的冷却保护系统相同。氢分析仪选用西安泰戈分析仪器有限责任公司以商品名氢分析仪销售的HFY-3A型氢分析仪。

表2列出了本实施例的安全联锁子系统的设定值。

表2冷却水安全联锁子系统的设定值

由表2可见，在混合雾化器冷却水槽105液位高于60％的情况下，按下冷却水安全联锁子系统中开启冷却水入口阀506和出口阀509的按钮，开启冷却水入口阀506和出口阀509，使冷却水在混合雾化器冷却水系统中循环，以便冷却保护混合雾化器515。

在本实施例中，混合雾化器冷却水泵306和307互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管312的压力，当冷却水总管的压力低于1.1MPa时，冷却水泵自启动子系统启动另一台冷却水泵。若冷却水泵启动5秒后，冷却水总管的压力仍低于1.1MPa，则冷却水安全联锁子系统使事故冷却水阀205开启，用事故冷却水槽201的冷却水作为混合雾化器515的冷却水。

在两台冷却水泵306、307和事故冷却水槽201都不能正常供水的情况下，开启脱盐水截止阀321，用脱盐水作为混合雾化器515的冷却水；在两台冷却水泵306、307和事故冷却水槽201发生故障且脱盐水不能正常供应的情况下，开启原水截止阀318，用原水作为混合雾化器515的临时冷却保护用水。

在气流床反应器运行过程中，如果冷却水系统发生故障并使下述六个条件中的任意一个条件成立，则冷却水安全联锁子系统关闭冷却水入口阀506和出口阀509，同时触发气流床反应器停车。

○1混合雾化器冷却水入口流量低于11200kg/h；

○2混合雾化器冷却水出口流量低于11200kg/h；

○3混合雾化器冷却水进出口流量差高于7000kg/h；

○4混合雾化器冷却水进出口流量差低于-7000kg/h；

○5混合雾化器冷却水出口温度高于68℃；

○6冷却水气液分离器出口气中氢含量高于25ppm。

通过在该套装置上三年时间的运行，证明采用所述的冷却保护系统后，混合雾化器冷却系统的可靠性大幅增加，混合雾化器的平均总使用寿命可延长至2400小时以上，而在原有混合雾化器冷却保护系统的保护下，混合雾化器平均总使用寿命只有约1400～1500小时。试验期间因混合雾化器冷却水故障引起混合雾化器冷却保护系统及时动作5次，避免重大事故发生2次，避免因混合雾化器冷却水故障造成的不必要停车2次。试验证明，所述混合雾化器冷却保护系统能有效减少气流床反应器的年停车检修次数，提高了气化装置的开工率并保障了生命及财产安全。

Claims (10)

1.一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)并使其混合雾化均匀，混合雾化器(515)安装在所述气流床反应器(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)，所述的混合雾化器冷却保护系统的组成如下：

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；

(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；

(4)事故冷却水槽保护子系统

所述的事故冷却水槽保护子系统由液位变送器(202)、液位指示报警仪表(203)、止逆阀(206)和安全阀(207)组成；

(5)混合雾化器冷却水入口流量保护子系统

所述的冷却水入口流量保护子系统由安装在冷却水入口管道(504)上的孔板流量计(501)、流量指示报警仪表(502)和止逆阀(503)组成；

(6)混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统

所述的混合雾化器冷却水出口流量指示报警子系统由安装在混合雾化器冷却水出口管道(513)上的孔板流量计(511)和流量指示报警仪表(512)组成；

(7)混合雾化器冷却水出口温度指示报警子系统

所述的冷却水出口温度指示报警子系统由安装在冷却水出口管道(513)上的温度传感器(611)和温度指示报警仪表(612)组成；

(8)可燃气体检测报警子系统

所述的可燃气体检测报警子系统由取样点位于冷却水气液分离器(401)气相出口管道上的可燃气体检测仪(402)和可燃气体指示报警仪(403)组成；

(9)冷却水安全联锁子系统

所述的冷却水安全联锁子系统由冷却水槽液位变送器(101)、第一电磁阀(204)、事故冷却水阀(205)、冷却水总管压力变送器(301)、混合雾化器冷却水入口孔板流量计(501)、混合雾化器冷却水出口孔板流量计(511)、混合雾化器冷却水出口温度传感器(611)、可燃气体检测仪(402)、第二电磁阀(505)、第三电磁阀(508)、冷却水入口阀(506)、冷却水出口阀(509)和可编程逻辑控制器(303)组成；

在冷却水安全联锁子系统中，冷却水槽液位变送器(101)、冷却水总管压力变送器(301)、孔板流量计(501、511)、冷却水出口温度传感器(611)和可燃气体检测仪(402)的输出信号是可编程逻辑控制器(303)的输入信号，可编程逻辑控制器(303)对其输入信号进行处理后，得到的输出信号分别送到第一电磁阀(204)、第二电磁阀(505)和第三电磁阀(508)，由电磁阀控制事故冷却水阀(205)、冷却水入口阀(506)和冷却水出口阀(509)的开启与关闭；

(10)脱盐水流量控制子系统

所述的脱盐水流量控制子系统由脱盐水入口截止阀(321)和脱盐水入口止逆阀(322)组成；

(11)原水流量控制子系统

所述的原水流量控制子系统由原水入口截止阀(318)和原水入口止逆阀(319)组成；

(12)冷却水出口压力保护子系统

所述的冷却水出口压力保护子系统由安全阀(507)组成；

使用所述的冷却水槽液位控制子系统的液位变送器(101)测量冷却水槽(105)的液位，液位变送器(101)的输出信号输入液位调节器(102)，液位调节器(102)按比例积分控制算法控制液位调节阀(104)的开度，由液位调节阀(104)调节进入冷却水槽(105)的脱盐水的流量，从而调节冷却水槽(105)的液位；

所述的混合雾化器冷却水泵(306和307)互为备用泵且仅用一台泵维持冷却水总管(312)的压力，当冷却水总管(312)的压力低于所述冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水泵自启动子系统启动另一台冷却水泵(306或307)，使冷却水总管(312)的压力恢复到所述冷却水泵自启动子系统的压力设定值以上；

所述冷却水泵(306、307)不能启动或启动后冷却水总管(312)的压力仍低于冷却水泵自启动子系统的压力设定值时，所述的冷却水安全联锁子系统开启所述事故冷却水阀(205)，用事故冷却水槽(201)的冷却水作为混合雾化器的冷却水；

所述冷却水泵(306、307)和事故冷却水槽(201)不能正常供应冷却水时，开启所述脱盐水流量控制子系统的脱盐水截止阀(321)，用脱盐水作为混合雾化器的冷却水；

两台冷却水泵(306、307)、事故冷却水槽(201)和脱盐水管道(320)都不能正常供应冷却水时，开启所述原水流量控制子系统的原水截止阀(318)，用原水作为混合雾化器的临时冷却用水；

所述混合雾化器需要运行且工艺条件满足开启混合雾化器冷却水入口阀(506)和出口阀(509)的安全联锁条件时，所述的冷却水安全联锁子系统开启混合雾化器冷却水入口阀(506)和出口阀(509)，让冷却水在混合雾化器冷却水系统中循环，使所述的混合雾化器冷却；

所述混合雾化器冷却水系统发生故障且使关闭混合雾化器冷却水入口阀(506)和出口阀(509)的安全联锁条件成立时，所述的冷却水安全联锁子系统关闭混合雾化器冷却水入口阀(506)和出口阀(509)，同时触发气流床反应器(514)停车。

2.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于所述的混合雾化器(515)的冷却系统由冷却水槽(105)、冷却水泵(306或307)、冷却水换热器(311)、事故冷却水槽(201)、冷却水气液分离器(401)、原水管道(317)、脱盐水管道(320)及所述混合雾化器冷却水管道组成。

3.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于通过管道(404)往所述的冷却水气液分离器(401)通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气作为可燃气体检测仪(402)的载气。

4.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于所述的可燃气体检测仪(402)是一氧化碳分析仪或氢分析仪。

5.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于通过管道(208)往所述的事故冷却水槽(201)通入压力为0.2-0.6MPa氮气，用氮气维持事故冷却水槽(201)的压力。

6.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于当所述的混合雾化器冷却系统断电或出现故障而停水时，在所述氮气压力下用事故冷却水槽(201)的冷却水冷却保护混合雾化器。

7.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于用1-3台压力变送器测量冷却水总管(312)的压力，这些压力变送器的取压点位于同一个检测位置。

8.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于在所述的混合雾化器冷却水入口管道(504)上安装1-3台测量混合雾化器冷却水入口流量的流量变送器。

9.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于在所述的混合雾化器冷却水出口管道(513)上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口流量的流量变送器。

10.根据权利要求1所述的混合雾化器冷却保护系统，其特征在于在所述的混合雾化器冷却水出口管道(513)上安装1-3台测量混合雾化器冷却水出口温度的温度传感器，这些温度传感器的测温点位于同一个检测位置。

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