CN103215083A - 热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法，步骤是：(1)、通过进料皮带输送机控制加入煤矸石粒料和排料输送机排放调温脱水后的入炉煤矸石粒料；(2)、通过入炉煤矸石斗提机、入炉煤矸石皮带输送机控制加入热解气化煤矸石粒料，通过铰笼密封排料器控制排放热解气化后的固体产物；(3)、根据燃烧室温度表、荒煤气温度表测得的温度综合评估控制旋转换向电机和空气风机、煤气风机、废气风机，对煤矸石热解气化进行调整；(4)、通过调节轮、煤气风机组对热解气化起到辅助调节；(5)、通过饱和活性焦斗提机、不饱和活性焦斗提机控制荒煤气回收净化的活性焦再生循环；(6)、通过尾气风机、喷洒水泵控制尾气的水沐净化程度。
Description
技术领域
本发明涉及煤矸石热解气化的技术，特别是热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法。
背景技术
煤矸石-——从原煤中选出的石头，是选煤厂的废渣，不好处理，中国每年有上亿吨的煤矸石不能利用，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，造成严重的环境污染。
由于亿万年的煤化作用，煤矸石中含有20-30％的碳、油、气物质，其中油气占11-15％、碳占7-15％。把煤矸石热解气化，得到油气产品和70-80％的固体产物(成份为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷、氧化锰、三氧化硫等组成，是硅铝质耐火材料的熟料)，有经济价值，更有社会效益。
本发明人长期对煤矸石的物理特性和高温煤热解气化工艺的研究，创新一套全新的煤矸石高温热解气化综合工艺及装置。
发明内容
本发明提供热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法，该方法通过热循环连续煤矸石热解气化综合工艺中各设备的控制，煤矸石热解气化工艺稳定受控，生产效率高。
实现上述目的所采取的技术方案是：
本发明提供热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法，本方法涉及的设备包包括工控中心与煤矸石调湿脱水及尾气水沐净化用的进料皮带输送机、排料输送机、尾气风机、喷洒水泵相联；与煤矸石热解气化用的入炉煤矸石斗提机、入炉煤矸石皮带输送机、铰笼密封排料器、燃烧室温度表、旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废气风机、荒煤气温度表；与荒煤气回收净化用的调节轮、煤气风机组、饱和活性焦斗提机、不饱和活性焦斗提机相联，具体步骤是：
(1)、工控中心通过进料皮带输送机控制向入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的料仓中加入粉碎后的煤矸石粒料，控制排料输送机启闭从入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的下料仓中排放调温脱水后的入炉煤矸石粒料；
(2)、工控中心通过入炉煤矸石斗提机、入炉煤矸石皮带输送机控制向煤矸石热解气化炉中入炉料仓加入调温脱水后的入炉煤矸石粒料，通过铰笼密封排料器控制从煤矸石热解气化炉中排放煤矸石热解气化后的固体产物；
(3)、工控中心根据燃烧室温度表、荒煤气温度表测得的温度进行综合评估煤矸石热解气化情况控制旋转换向电机的转动频率和空气风机、煤气风机665、废气风机的风量大小，对煤矸石热解气化进行调整；
(4)、工控中心通过调节轮、煤气风机组对煤矸石热解气化起到辅助作用；
(5)、工控中心通过饱和活性焦斗提机、不饱和活性焦斗提机控制荒煤气回收净化的活性焦再生循环；
(6)、工控中心通过尾气风机、喷洒水泵控制尾气的水沐净化程度。
本发明通过煤矸石热解气化、荒煤气回收净化、净煤气燃烧、燃烧后的热废气的余热利用等工艺中使用的各种电器设备予以控制，使得热循环连续煤矸石热解气化得以顺利进行。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明的工控中心电气连接示意图。
具体实施方式
本发明的煤矸石热解气化的综合利用的具体实施例主要在以下予以详细介绍。
第一部分 煤矸石粒度控制
将煤矸石加工破碎成0～20mm粒度，在这个粒度范围内对煤矸石碎料进行脱水干燥，干燥充分，脱水效率高，但这不构成对本发明对所需要的煤矸石的限制。
第二部分煤矸石调湿脱水
将煤矸石高温热解及水煤气反应产生的荒煤气化产回收净化后的净煤气燃烧后产生的热废气用于破碎后的煤矸石粒料在入炉前进行调湿脱水。
为了保持环境的干净整洁，调湿脱水后尾气通过水沐净化后达标排放。第三部分煤矸石高温热解气化(热解加热、水煤气发应)
第一节 煤矸石的高温热解加热
通过将煤矸石热解气化中产生的荒煤气回收净化后的净煤气进行蓄热换热和交替燃烧，给煤矸石热解气化提供所需的热源，不用消耗外来能源，起到节能降耗的目的，节省煤矸石热解气化成本。
第二节 水煤气反应
由于煤矸石的热解气化温度较高，再给煤矸石通入水蒸汽，煤矸石热解后产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气(一氧化碳和氢气)。
第三节 荒煤气导出装置
煤矸石在高温热解气化过程中产生含很多有用成份的气体，煤矸石热解后产物中的炭与过热水蒸汽进行水煤气反应生成水煤气(一氧化碳和氢气)，以上统称荒煤气，需要对荒煤气导出以便利用。
第四节连续热解气化
综合上述，本例特点是将煤矸石热解、气化(水煤气反应)、蒸汽产生、荒煤气导出工艺整合在同一个炉体中，使得煤矸石热解、气化(水煤气反应)、蒸汽产生、荒煤气得以连续实现。
第四部分、煤热解气体的综合循环利用
第一章 荒煤气的回收净化利用(化产)
第一节 荒煤气冷凝装置
煤矸石热解气化排出荒煤气温度较高，为了便于高温荒煤气在化产回收前进行输送，对高温荒煤气喷洒氨水进行冷却。
第二节 荒煤气的回收净化
氨水喷洒后的荒煤气进行气液分离，气液分离后的混合液中含有多种有用的有机成份如酚油、萘油、洗油、蒽油等用于工业提炼其它附属产品，气液分离后的煤气经空冷降温后，经干法回收净化回收后成为净煤气，净煤气可存储起来用于燃烧。
第二章 荒煤气回收净化后燃烧利用
第一节 荒煤气回收净化后净煤气燃烧
经过吸附后的净煤气用于燃烧给煤矸石热解气化提供热源。
第二节 利用净煤气燃烧后废气对饱和活性焦再生加热
净煤气燃烧后的热废气用于因吸附净化荒煤气而成饱和活性焦进行蒸发加热再生为不饱和活性焦。
第三节利用净煤气燃烧后热废气对入炉煤矸石粒料调湿
净煤气燃烧后的热废气用于对入炉前的煤矸石粒料进行调湿脱水。
第三章 热循环连续煤矸石热解气化综合
第一节热循环连续煤矸石热解气化和调湿及尾气净化
净煤气燃烧后的热废气用于对入炉前的煤矸石粒料进行调湿脱水，热废气脱水后再进行水沐净化和降温，最后达到干净低温排放。
第二节 热循环连续煤矸石热解气化综合工艺
综合以上内容得出一种热循环连续煤矸石热解气化完整的综合工艺，包括入炉煤矸石热废气调湿脱水、煤矸石热解气化、荒煤气冷凝、荒煤气回收净化、尾气水沐净化等。
第三节热循环连续煤矸石热解气化综合工艺的控制
如图1所示：热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制装置，包括工控中心90与煤矸石调湿脱水及尾气水沐净化用的进料皮带输送机17、排料输送机15、尾气风机137、喷洒水泵167相联；与煤矸石热解气化用的入炉煤矸石斗提机18、入炉煤矸石皮带输送机95、铰笼密封排料器96、燃烧室温度表6203、旋转换向电机663、空气风机664、煤气风机665、废气风机666、荒煤气温度表812；与荒煤气回收净化用的调节轮862、煤气风机组44、饱和活性焦斗提机461、不饱和活性焦斗提机462相联，由工控中心90自动控制它们的工作。另外，如图1所示，气体换向装置电气控制器906与上位工控中心90相联，气体换向装置控制器906用于对旋转换向电机663、空气风机664、煤气风机665、废气风机666控制，当然从电气控制原理来讲，本例中旋转换向电机663、空气风机664、煤气风机665、废气风机666亦可直接受工控中心90控制，所以此处设置气体换向装置控制器906并不构成对本例保护范围的限制。
热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法是：
(1)、工控中心90通过进料皮带输送机17控制向入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的料仓中加入粉碎后的煤矸石粒料，控制排料输送机15启闭从入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的下料仓中排放调温脱水后的入炉煤矸石粒料；
(2)、工控中心90通过入炉煤矸石斗提机18、入炉煤矸石皮带输送机95控制向煤矸石热解气化炉中入炉料仓加入调温脱水后的入炉煤矸石粒料，通过铰笼密封排料器96控制从煤矸石热解气化炉中排放煤矸石热解气化后的固体产物；
(3)、工控中心90根据燃烧室温度表6203、荒煤气温度表812测得的温度进行综合评估煤矸石热解气化情况控制旋转换向电机663的转动频率和空气风机664、煤气风机665、废气风机666的风量大小，对煤矸石热解气化进行调整；
(4)、工控中心90通过调节轮862、煤气风机组44对煤矸石热解气化起到辅助作用；
(5)、工控中心90通过饱和活性焦斗提机461、不饱和活性焦斗提机462控制荒煤气回收净化的活性焦再生循环；
(6)、工控中心90通过尾气风机137、喷洒水泵167控制尾气的水沐净化程度。
以上内容介绍只是例举热循环连续煤矸石热解气化综合装置及工艺的一个具实施例，并不构成对本案热循环连续煤矸石热解气化综合装置及工艺保护范围的限制。
Claims (1)
1.热循环连续煤矸石热解气化综合装置的控制方法，其特征在于：本方法涉及的设备包包括工控中心与煤矸石调湿脱水及尾气水沐净化用的进料皮带输送机、排料输送机、尾气风机、喷洒水泵相联；与煤矸石热解气化用的入炉煤矸石斗提机、入炉煤矸石皮带输送机、铰笼密封排料器、燃烧室温度表、旋转换向电机、空气风机、煤气风机、废气风机、荒煤气温度表；与荒煤气回收净化用的调节轮、煤气风机组、饱和活性焦斗提机、不饱和活性焦斗提机相联，具体步骤是：
(1)、工控中心通过进料皮带输送机控制向入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的料仓中加入粉碎后的煤矸石粒料，控制排料输送机启闭从入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的下料仓中排放调温脱水后的入炉煤矸石粒料；
(2)、工控中心通过入炉煤矸石斗提机、入炉煤矸石皮带输送机控制向煤矸石热解气化炉中入炉料仓加入调温脱水后的入炉煤矸石粒料，通过铰笼密封排料器控制从煤矸石热解气化炉中排放煤矸石热解气化后的固体产物；
(3)、工控中心根据燃烧室温度表、荒煤气温度表测得的温度进行综合评估煤矸石热解气化情况控制旋转换向电机的转动频率和空气风机、煤气风机665、废气风机的风量大小，对煤矸石热解气化进行调整；
(4)、工控中心通过调节轮、煤气风机组对煤矸石热解气化起到辅助作用；
(5)、工控中心通过饱和活性焦斗提机、不饱和活性焦斗提机控制荒煤气回收净化的活性焦再生循环；
(6)、工控中心通过尾气风机、喷洒水泵控制尾气的水沐净化程度。
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