CN107120680B - 一种带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法 - Google Patents
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Abstract
一种带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法,属于煤气化工艺领域,其特征在于:包括烧嘴I和烧嘴Ⅱ;所述烧嘴Ⅰ内置全自动电子点火器;所述烧嘴Ⅰ和烧嘴Ⅱ通过法兰与稳流燃烧炉顶部的封头相连接,稳流燃烧炉通过耐火浇筑料管道与循环炉连接。通过烧嘴I和烧嘴Ⅱ进行点火升温,烧嘴Ⅱ直接采用柴油燃烧加热烟气,满足了运行过程中负荷循环炉热量需求,有效缩短了点火升温时间,提高了效率。同时可通过火焰探测器对整个点火过程和稳流燃烧炉内的火焰燃烧情况进行实时监测,点火过程中对系统进行吹扫置换,确保点火过程的安全可靠及点火的成功率;且本发明所述带压高惰性气氛下的点火装置操作简单,安全可靠,适于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于煤气化工艺领域,尤其涉及一种带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法。
背景技术
煤炭清洁高效利用是当前解决我国工业可持续发展和资源环境制约问题的关键。现阶段,煤碳高效、清洁气化技术成为了焦点。近年来,新型煤化工项目的建设更是如火如荼,国内各大公司都在进行煤气化大型化技术的开发,纷纷吹起了向大型气化装置进军的号角,未来,煤气化技术将会朝着装置大型化、煤种适应扩大化等方面发展。2016年6月1日,国家发改委和能源局公布了《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》,《行动计划》关于煤炭清洁利用技术创新方面要求重点研究气化热解一体化、气化燃烧一体化、3000吨/天及以上煤气化、百万吨/年低阶煤热解、油化电联产等示范工程。由此可见我国在不断积极推进煤炭清洁利用技术的的创新发展。
就目前研究气化热解一体化、气化燃烧一体化、3000吨/天及以上煤气化、百万吨/年低阶煤热解、等煤炭清洁利用技术满足工业绿色发展对低成本清洁燃料的需求,这些技术主要以加压循环流化床技术为核心展开创新研发。
基于加压循环流化床技术的煤炭清洁利用技术研究要求循环炉在投煤前达到一定固体物料的循环倍率,保证循环炉系统各部位及物料温度均匀达到设计要求工况,因此应用于常压工况下的点火装置无法满足设计加压点火要求,其次目前点火装置只采用天然气点火升温,运行过程中负荷低,点火升温时间长,无法满足现阶段循环炉热量需求。
发明内容
本发明旨在解决上述问题,提供了一种稳定、高点火成功率、点火升温快的点火装置及点火方法。
本发明所述带压高惰性气氛下的点火装置,包括烧嘴I和烧嘴Ⅱ;所述烧嘴Ⅰ内置全自动电子点火器;所述烧嘴Ⅰ和烧嘴Ⅱ通过法兰与稳流燃烧炉顶部的封头相连接,稳流燃烧炉通过耐火浇筑料管道与循环炉连接;
所述的烧嘴Ⅰ上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道经二氧化碳管路、天然气管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳、天然气、空气相连通;
所述的烧嘴Ⅱ上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道经二氧化碳管路、柴油管路、蒸汽管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳、柴油、蒸汽、空气相连通。还包括氮气管路;所述天然气管路和柴油管路均与氮气管路的一端相连通;所述氮气管路的另一端与氮气相连通。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述的稳流燃烧炉上设有火焰探测器、冷量氮气管、稳流燃烧炉压力计、烟气温度计,冷量氮气管通过冷量氮气调节阀与氮气相连接。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述的火焰探测器上设置有摄像探头;所述摄像探头外设置有耐高温高压玻璃隔离罩。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述的循环炉为循环流化床式,循环炉顶部出口设置有第一气固分离装置和第二气固分离装置。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述的循环炉顶部出口还设置有压力控制阀,并设置有循环炉气体取样器、循环炉温度计和循环炉压力计;所述循环炉的中部和下部分别通过管路及安装在管路上的氮气流量调节阀Ⅰ和氮气流量调节阀Ⅱ与氮气相连。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述二氧化碳管路上依次设置有二氧化碳调节阀Ⅰ或二氧化碳调节阀Ⅱ;所述天然气管路上依次设置有天然气压缩机、天然气切断阀、天然气流量调节阀和天然气压力计;所述柴油管路上依次设置有柴油温度计、柴油切断阀、柴油流量调节阀和柴油压力计;所述空气管路经空气压力计后分流,一路经过空气切断阀Ⅰ、空气流量调节阀Ⅰ接入烧嘴Ⅰ的空气通道,另一路经过空气切断阀Ⅱ和空气流量调节阀Ⅱ接入烧嘴Ⅱ的空气通道;所述氮气管路经分流后一路经过氮气切断阀Ⅰ接入天然气切断阀阀后,另一路经过氮气切断阀Ⅱ接入柴油切断阀阀后;所述蒸汽管路经分流后一路经蒸汽流量调节阀与蒸汽通道相连接,另一路经蒸汽切断阀后与柴油管路相连接;所述天然气管路通过氮气管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ与氮气相连;所述柴油管路通过氮气管路和蒸汽管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ和蒸汽管路上的蒸汽切断阀分别与氮气和蒸汽相连。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述稳流燃烧炉壳体内壁和循环炉壳体内壁均设置有耐火绝热衬里层。
一种带压高惰性气氛下的点火方法,使用前述任一种带压高惰性气氛下的点火装置,包括如下步骤:1)投用烧嘴保护气:初始状态下关闭所有阀门,打开二氧化碳调节阀Ⅰ和二氧化碳调节阀Ⅱ,二氧化碳由烧嘴Ⅰ和烧嘴Ⅱ通过二氧化碳冷却保护通道进入稳流燃烧炉;打开氮气切断阀Ⅰ和氮气切断阀Ⅱ,氮气经分流后一路进入烧嘴Ⅰ的燃气通道,另一路经过烧嘴Ⅱ的燃油通道;
2)建立系统压力:系统开始建立压力,打开冷量氮气调节阀、氮气流量调节阀Ⅰ和氮气流量调节阀Ⅱ,氮气由循环炉中部、下部和稳流燃烧炉进入并对系统充压,根据系统压力情况调节压力控制阀的设定参数,将循环炉压力计维持在0MPaG~2.3MPaG;
3)建立固体料循环:循环炉压力计控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,调节氮气流量调节阀Ⅰ和氮气流量调节阀Ⅱ及压力控制阀,增加进入稳流燃烧炉和循环炉的氮气流量,使循环炉内部表观速度最终控制在3~8m/s;调节循环控制机构使得第一气固分离装置和第二气固分离装置分离后的固体料顺利返回至循环炉,最终达到固体料的稳定循环过程;
4)调节阀开度标定:a、循环炉压力计控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开天然气切断阀、天然气流量调节阀,将天然气流量最终稳定在设计流量的10%~25%,记录天然气流量调节阀的阀门开度,标定结束后关闭天然气切断阀;
b、循环炉压力计控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅰ、空气流量调节阀Ⅰ,将天然气流量最终稳定在设计流量的15%~30%,记录空气流量调节阀Ⅰ的阀门开度,记录打开空气切断阀Ⅰ到空气流量稳定在设计流量的15%~30%状态时空气流量调节阀Ⅰ自动调节时间,标定结束后关闭空气切断阀Ⅰ;
c、循环炉压力计控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅱ、空气流量调节阀Ⅱ,将天然气流量最终稳定在设计流量的10%~30%,记录空气流量调节阀Ⅱ的阀门开度,标定结束后关闭空气切断阀Ⅱ;
5)系统吹扫置换:依次打开氮气切断阀Ⅰ、氮气切断阀Ⅱ和冷量氮气调节阀,氮气进入系统吹扫置换,循环炉气体取样器取气样中氧气含量在设计值的10%~20%后,依次关闭依次打开氮气切断阀Ⅰ和氮气切断阀Ⅱ且关小冷量氮气调节阀开度;
6)烧嘴Ⅰ启动点火:启动点火前,天然气管道、空气管道上的阀门均关闭,启动点火时,打开氮气切断阀Ⅰ,氮气吹扫后关闭氮气切断阀Ⅰ,打开空气切断阀Ⅰ,空气流量调节阀Ⅰ自动打开至标定预设阀门开度,等待5~15s打开天然气切断阀,天然气流量调节阀自动打开至标定预设阀门开度,全自动电子点火器开始点火,通过火焰探测器进行火焰判断和实时监测;
7)烧嘴Ⅱ启动点火:烟气温度计维持在350℃~650℃的前提下,初始状态柴油切断阀、柴油流量调节阀、空气切断阀Ⅱ、空气流量调节阀Ⅱ均关闭,启动烧嘴Ⅱ点火程序,依次打开蒸汽切断阀,和氮气切断阀Ⅱ,蒸汽和氮气吹扫后,依次关闭蒸汽切断阀氮气切断阀Ⅱ,打开空气切断阀Ⅱ,打开空气流量调节阀Ⅱ,打开蒸汽流量调节阀至设定阀门开度,等待1~10s打开柴油切断阀,打开柴油流量调节阀至设计最小负荷阀门开度,通过烟气温度计判断烧嘴Ⅱ点火情况,火焰探测器进行火焰判断和实时监测;
8)烟气温度调节:根据烧嘴Ⅰ设计负荷,维持天然气流量调节阀至设定开度;调整柴油流量调节阀的流量设定值,控制天然气流量调节阀,同时调节冷量氮气调节阀,控制进入稳流燃烧炉的氮气流量,控制烟气温度计和循环炉温度计测值达到设计工况需求,至此点火过程结束。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置的点火方法,步骤(3)中所述固体料的粒径分布为80μm ~100μm的占45%~55%,110μm ~220μm的占45%~55%。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法,通过烧嘴I和烧嘴Ⅱ进行点火升温,烧嘴Ⅱ直接采用柴油燃烧加热烟气,满足了运行过程中负荷循环炉热量需求,有效缩短了点火升温时间,提高了效率。同时可通过火焰探测器对整个点火过程和稳流燃烧炉内的火焰燃烧情况进行实时监测,点火过程中对系统进行吹扫置换,确保点火过程的安全可靠及点火的成功率;且本发明所述带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法操作简单,安全可靠,适于推广应用。
附图说明
图1为本发明的整体结构流程示意图;
图中:1-氮气、2-天然气、3-空气、4-蒸汽、5-柴油、6-二氧化碳、7-二氧化碳调节阀Ⅰ、8-氮气切断阀Ⅰ、9-天然气切断阀、10-天然气流量调节阀、11-空气切断阀Ⅰ、12-空气流量调节阀Ⅰ、13-空气切断阀Ⅱ、14-空气流量调节阀Ⅱ、15-蒸汽流量调节阀、16-蒸汽切断阀、17-柴油切断阀、18-柴油流量调节阀、19-氮气切断阀Ⅱ、20-火焰探测器、21-二氧化碳调节阀Ⅱ、22-全自动电子点火器、23-烧嘴Ⅱ、24-烧嘴Ⅰ、25-冷量氮气调节阀、26-烟气温度计、27-氮气流量调节阀Ⅰ、28-氮气流量调节阀Ⅱ、29-压力控制阀、30-第一气固分离装置、31-第二气固分离装置、32-循环炉温度计、33-循环控制机构、34-循环炉压力计、35-稳流燃烧炉、36-耐火浇筑料管道、37-循环炉、38-气体取样器、39-耐火绝热衬里层、40-固体料、41-空气压力计、42-柴油温度计、43-天然气压缩机、44-冷量氮气管、45-稳流燃烧炉压力计、46-天然气压力计、47-柴油压力计。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明所述带压高惰性气氛下的点火装置及点火方法进行详细说明。
如图1所示,本发明所述带压高惰性气氛下的点火装置,包括烧嘴I和烧嘴Ⅱ23;所述烧嘴Ⅰ24内置全自动电子点火器22,可实现远程全自动点火和现场手动点火;所述烧嘴Ⅰ24和烧嘴Ⅱ23通过法兰与稳流燃烧炉35顶部的封头相连接,稳流燃烧炉35通过耐火浇筑料管道36与循环炉37连接;所述的烧嘴Ⅰ24上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道经二氧化碳管路、天然气管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳6、天然气2、空气3相连通;所述的烧嘴Ⅱ23上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道经二氧化碳管路、柴油管路、蒸汽管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳6、柴油5、蒸汽4、空气3相连通。所述的稳流燃烧炉35上设有火焰探测器20、冷量氮气管44、稳流燃烧炉压力计45、烟气温度计26,冷量氮气管44通过冷量氮气调节阀25与氮气1相连接,且稳流燃烧炉35壳体内壁设置有耐火绝热衬里层39。所述的火焰探测器20上设置有摄像探头;所述摄像探头外设置有耐高温高压玻璃隔离罩。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置,所述的循环炉37为循环流化床式,循环炉37顶部出口设置有第一气固分离装置30和第二气固分离装置31。所述的循环炉37顶部出口还设置有压力控制阀29,并设置有循环炉37气体取样器38、循环炉温度计32和循环炉压力计34;所述循环炉37的中部和下部分别通过管路及安装在管路上的氮气流量调节阀Ⅰ27和氮气流量调节阀Ⅱ28与氮气1相连,循环炉37壳体内壁设置有耐火绝热衬里层39。所述二氧化碳管路上依次设置有二氧化碳调节阀Ⅰ7或二氧化碳调节阀Ⅱ21;所述天然气管路上依次设置有天然气压缩机43、天然气切断阀9、天然气流量调节阀10和天然气压力计46;所述柴油管路上依次设置有柴油温度计42、柴油切断阀17、柴油流量调节阀18和柴油压力计47;所述空气管路经空气压力计后分流,一路经过空气切断阀Ⅰ11、空气流量调节阀Ⅰ12接入烧嘴Ⅰ24的空气通道,另一路经过空气切断阀Ⅱ13和空气流量调节阀Ⅱ14接入烧嘴Ⅱ23的空气通道;所述氮气管路经分流后一路经过氮气切断阀Ⅰ8接入天然气切断阀9阀后,另一路经过氮气切断阀Ⅱ19接入柴油切断阀17阀后;所述蒸汽管路经分流后一路经蒸汽流量调节阀15与蒸汽通道相连接,另一路经蒸汽切断阀16后与柴油管路相连接;所述天然气管路通过氮气管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ8与氮气1相连;所述柴油管路通过氮气管路和蒸汽管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ8和蒸汽管路上的蒸汽切断阀16分别与氮气1和蒸汽4相连。本发明设置的冷量氮气调节阀25通过冷量氮气管44接入氮气1可以精确控制烟气的温度,是除了通入烧嘴Ⅱ23的柴油5和空气3流量控制烟气温度的又一手段。通过天然气压力计46可以24小时检测天然气2进入烧嘴Ⅰ24前的压力,利于控制进入稳流燃烧炉35的天然气2流量,提高点火成功率。通过柴油压力计47可以24小时检测柴油5进入烧嘴Ⅱ23前的压力,有利于控制进入稳流燃烧炉35的柴油5流量,及时判断烧嘴Ⅱ23的柴油通道是否堵塞。所有调节阀、压力计的监测数据都可以在远程控制室进行实时监测,发现问题及时解决。
本发明所述的带压高惰性气氛下的点火装置的点火方法,所采用的固体料40的粒径分布为80μm ~100μm的占45%~55%,110μm ~220μm的占45%~55%。
带压高惰性气氛下的点火方法,使用前述带压高惰性气氛下的点火装置,具体包括如下步骤:1)投用烧嘴保护气:初始状态下关闭所有阀门,打开二氧化碳调节阀Ⅰ7和二氧化碳调节阀Ⅱ21,二氧化碳6由烧嘴Ⅰ24和烧嘴Ⅱ23通过二氧化碳冷却保护通道进入稳流燃烧炉35;打开氮气切断阀Ⅰ8和氮气切断阀Ⅱ19,氮气1经分流后一路进入烧嘴Ⅰ24的燃气通道,另一路经过烧嘴Ⅱ23的燃油通道;
2)建立系统压力:系统开始建立压力,打开冷量氮气调节阀25、氮气流量调节阀Ⅰ27和氮气流量调节阀Ⅱ28,氮气1由循环炉37中部、下部和稳流燃烧炉35进入并对系统充压,根据系统压力情况调节压力控制阀29的设定参数,将循环炉压力计34维持在0MPaG~2.3MPaG;
3)建立固体料40循环:循环炉压力计34控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,调节氮气流量调节阀Ⅰ27和氮气流量调节阀Ⅱ28及压力控制阀29,增加进入稳流燃烧炉35和循环炉37的氮气流量,使循环炉37内部表观速度最终控制在3~8m/s;调节循环控制机构33使得第一气固分离装置30和第二气固分离装置分离后的固体料40顺利返回至循环炉37,最终达到固体料40的稳定循环过程;
4)调节阀开度标定:a、循环炉压力计34控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开天然气切断阀9、天然气流量调节阀10,将天然气2流量最终稳定在设计流量的10%~25%,记录天然气流量调节阀10的阀门开度,标定结束后关闭天然气切断阀9;
b、循环炉压力计34控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅰ11、空气流量调节阀Ⅰ12,将天然气2流量最终稳定在设计流量的15%~30%,记录空气流量调节阀Ⅰ12的阀门开度以及空气切断阀Ⅰ11打开到空气流量调节阀Ⅰ12在上述设定值的前提下达到稳定状态的自动调节时间,标定结束后关闭空气切断阀Ⅰ11;
c、循环炉压力计34控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅱ13、空气流量调节阀Ⅱ14,将天然气2流量最终稳定在设计流量的10%~30%,记录空气流量调节阀Ⅱ14的阀门开度,标定结束后关闭空气切断阀Ⅱ13;
5)系统吹扫置换:依次打开氮气切断阀Ⅰ8、氮气切断阀Ⅱ19和冷量氮气调节阀25,氮气1进入系统吹扫置换,循环炉37气体取样器38取气样中氧气含量在设计值的10%~20%后,依次关闭依次打开氮气切断阀Ⅰ8和氮气切断阀Ⅱ19且关小冷量氮气调节阀25开度;
6)烧嘴Ⅰ24启动点火:启动点火前,天然气2管道、空气3管道上的阀门均关闭,启动点火时,打开氮气切断阀Ⅰ8,氮气1吹扫后关闭氮气切断阀Ⅰ8,打开空气切断阀Ⅰ11,空气流量调节阀Ⅰ12自动打开至标定预设阀门开度,等待5~15s打开天然气切断阀9,天然气流量调节阀10自动打开至标定预设阀门开度,全自动电子点火器22开始点火,通过火焰探测器20进行火焰判断和实时监测;
7)烧嘴Ⅱ23启动点火:烟气温度计26维持在350℃~650℃的前提下,初始状态柴油切断阀17、柴油流量调节阀18、空气切断阀Ⅱ13、空气流量调节阀Ⅱ14均关闭,启动烧嘴Ⅱ23点火程序,依次打开蒸汽切断阀16,和氮气切断阀Ⅱ19,蒸汽4和氮气1吹扫后,依次关闭蒸汽切断阀16氮气切断阀Ⅱ19,打开空气切断阀Ⅱ13,打开空气流量调节阀Ⅱ14,打开蒸汽流量调节阀15至设定阀门开度,等待1~10s打开柴油切断阀17,打开柴油流量调节阀18至设计最小负荷阀门开度,通过烟气温度计26判断烧嘴Ⅱ23点火情况,火焰探测器20进行火焰判断和实时监测;
8)烟气温度调节:根据烧嘴Ⅰ24设计负荷,维持天然气流量调节阀10至设定开度;调整柴油流量调节阀18的流量设定值,控制天然气流量调节阀10,同时调节冷量氮气调节阀25,控制进入稳流燃烧炉35的氮气流量,控制烟气温度计26和循环炉温度计32测值达到设计工况需求,至此点火过程结束。
Claims (4)
1.一种带压高惰性气氛下的点火装置,其特征在于:包括烧嘴I和烧嘴Ⅱ;所述烧嘴Ⅰ(24)内置全自动电子点火器(22);所述烧嘴Ⅰ(24)和烧嘴Ⅱ(23)通过法兰与稳流燃烧炉(35)顶部的封头相连接,稳流燃烧炉(35)通过耐火浇筑料管道(36)与循环炉(37)连接;
所述的烧嘴Ⅰ(24)上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃气通道和空气通道经二氧化碳管路、天然气管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳(6)、天然气(2)、空气(3)相连通;
所述的烧嘴Ⅱ(23)上分别开设有二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道;所述二氧化碳冷却保护通道、燃油通道、蒸汽通道、空气通道经二氧化碳管路、柴油管路、蒸汽管路和空气管路及安装在各管路上的流量调节阀分别与二氧化碳(6)、柴油(5)、蒸汽(4)、空气(3)相连通;
还包括氮气管路;所述天然气管路和柴油管路均与氮气管路的一端相连通;所述氮气管路的另一端与氮气(1)相连通;
所述的稳流燃烧炉(35)上设有火焰探测器(20)、冷量氮气管(44)、稳流燃烧炉压力计(45)、烟气温度计(26),冷量氮气管(44)通过冷量氮气调节阀(25)与氮气(1)相连接;
所述的循环炉(37)为循环流化床式,循环炉(37)顶部出口设置有第一气固分离装置(30)和第二气固分离装置(31);
所述的循环炉(37)顶部出口还设置有压力控制阀(29),并设置有循环炉气体取样器(38)、循环炉温度计(32)和循环炉压力计(34);所述循环炉(37)的中部和下部分别通过管路及安装在管路上的氮气流量调节阀Ⅰ(27)和氮气流量调节阀Ⅱ(28)与氮气(1)相连;
所述二氧化碳管路上依次设置有二氧化碳调节阀Ⅰ(7)或二氧化碳调节阀Ⅱ(21);所述天然气管路上依次设置有天然气压缩机(43)、天然气切断阀(9)、天然气流量调节阀(10)和天然气压力计(46);所述柴油管路上依次设置有柴油温度计(42)、柴油切断阀(17)、柴油流量调节阀(18)和柴油压力计(47);所述空气管路经空气压力计(41)后分流,一路经过空气切断阀Ⅰ(11)、空气流量调节阀Ⅰ(12)接入烧嘴Ⅰ(24)的空气通道,另一路经过空气切断阀Ⅱ(13)和空气流量调节阀Ⅱ(14)接入烧嘴Ⅱ(23)的空气通道;所述氮气管路经分流后一路经过氮气切断阀Ⅰ(8)接入天然气切断阀(9)阀后,另一路经过氮气切断阀Ⅱ(19)接入柴油切断阀(17)阀后;所述蒸汽管路经分流后一路经蒸汽流量调节阀(15)与蒸汽通道相连接,另一路经蒸汽切断阀(16)后与柴油管路相连接;所述天然气管路通过氮气管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ(8)与氮气(1)相连;所述柴油管路通过氮气管路和蒸汽管路及安装在氮气管路上的氮气切断阀Ⅰ(8)和蒸汽管路上的蒸汽切断阀(16)分别与氮气(1)和蒸汽(4)相连;
使用带压高惰性气氛下的点火装置,包括如下步骤:
1)投用烧嘴保护气:初始状态下关闭所有阀门,打开二氧化碳调节阀Ⅰ(7)和二氧化碳调节阀Ⅱ(21),二氧化碳(6)由烧嘴Ⅰ(24)和烧嘴Ⅱ(23)通过二氧化碳冷却保护通道进入稳流燃烧炉(35);打开氮气切断阀Ⅰ(8)和氮气切断阀Ⅱ(19),氮气(1)经分流后一路进入烧嘴Ⅰ(24)的燃气通道,另一路经过烧嘴Ⅱ(23)的燃油通道;
2)建立系统压力:系统开始建立压力,打开冷量氮气调节阀(25)、氮气流量调节阀Ⅰ(27)和氮气流量调节阀Ⅱ(28),氮气(1)由循环炉(37)中部、下部和稳流燃烧炉(35)进入并对系统充压,根据系统压力情况调节压力控制阀(29)的设定参数,将循环炉压力计(34)维持在0MPaG~2.3MPaG;
3)建立固体料循环:循环炉压力计(34)控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,调节氮气流量调节阀Ⅰ(27)和氮气流量调节阀Ⅱ(28)及压力控制阀(29),增加进入稳流燃烧炉(35)和循环炉(37)的氮气(1)流量,使循环炉内部表观速度最终控制在3~8m/s;调节循环控制机构(33)使得第一气固分离装置(30)和第二气固分离装置(31)分离后的固体料(40)顺利返回至循环炉(37),最终达到固体料(40)的稳定循环过程;
4)调节阀开度标定:a、循环炉压力计(34)控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开天然气切断阀(9)、天然气流量调节阀(10),将天然气流量最终稳定在设计流量的10%~25%,记录天然气流量调节阀(10)的阀门开度,标定结束后关闭天然气切断阀(9);
b、循环炉压力计(34)控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅰ(11)、空气流量调节阀Ⅰ(12),将天然气流量最终稳定在设计流量的15%~30%,记录空气流量调节阀Ⅰ(12)的阀门开度,记录打开空气切断阀Ⅰ(11)到空气流量稳定在设计流量的15%~30%状态时空气流量调节阀Ⅰ(12)自动调节时间,标定结束后关闭空气切断阀Ⅰ(11);
c、循环炉压力计(34)控制在0MPaG~2.3MPaG的情况下,打开空气切断阀Ⅱ(13)、空气流量调节阀Ⅱ(14),将天然气流量最终稳定在设计流量的10%~30%,记录空气流量调节阀Ⅱ(14)的阀门开度,标定结束后关闭空气切断阀Ⅱ(13);
5)系统吹扫置换:依次打开氮气切断阀Ⅰ(8)、氮气切断阀Ⅱ(19)和冷量氮气调节阀(25),氮气(1)进入系统吹扫置换,循环炉气体取样器(38)取气样中氧气含量在设计值的10%~20%后,依次关闭依次打开氮气切断阀Ⅰ(8)和氮气切断阀Ⅱ(19)且关小冷量氮气调节阀(25)开度;
6)烧嘴Ⅰ(24)启动点火:启动点火前,天然气管道、空气管道上的阀门均关闭,启动点火时,打开氮气切断阀Ⅰ(8),氮气(1)吹扫后关闭氮气切断阀Ⅰ(8),打开空气切断阀Ⅰ(11),空气流量调节阀Ⅰ(12)自动打开至标定预设阀门开度,等待5~15s打开天然气切断阀(9),天然气流量调节阀(10)自动打开至标定预设阀门开度,全自动电子点火器(22)开始点火,通过火焰探测器(20)进行火焰判断和实时监测;
7)烧嘴Ⅱ(23)启动点火:烟气温度计(26)维持在350℃~650℃的前提下,初始状态柴油切断阀(17)、柴油流量调节阀(18)、空气切断阀Ⅱ(13)、空气流量调节阀Ⅱ(14)均关闭,启动烧嘴Ⅱ(23)点火程序;依次打开蒸汽切断阀(16),和氮气切断阀Ⅱ(19),蒸汽(4)和氮气(1)吹扫后,依次关闭蒸汽切断阀(16)氮气切断阀Ⅱ(19),打开空气切断阀Ⅱ(13),打开空气流量调节阀Ⅱ(14),打开蒸汽流量调节阀(15)至设定阀门开度,等待1~10s打开柴油切断阀(17),打开柴油流量调节阀(18)至设计最小负荷阀门开度,通过烟气温度计(26)判断烧嘴Ⅱ(23)点火情况,火焰探测器(20)进行火焰判断和实时监测;
8)烟气温度调节:根据烧嘴Ⅰ(24)设计负荷,维持天然气流量调节阀(10)至设定开度;调整柴油流量调节阀(18)的流量设定值,控制天然气流量调节阀(10),同时调节冷量氮气调节阀(25),控制进入稳流燃烧炉(35)的氮气(1)流量,控制烟气温度计(26)和循环炉温度计(32)测值达到设计工况需求,至此点火过程结束。
2.根据权利要求1所述的带压高惰性气氛下的点火装置,其特征在于:所述的火焰探测器(20)上设置有摄像探头;所述摄像探头外设置有耐高温高压玻璃隔离罩。
3.根据权利要求2所述的带压高惰性气氛下的点火装置,其特征在于:所述稳流燃烧炉(35)壳体内壁和循环炉(37)壳体内壁均设置有耐火绝热衬里层(39)。
4. 根据权利要求1或3所述的带压高惰性气氛下的点火装置,其特征在于:步骤(3)中所述固体料的粒径分布为80μm ~100μm的占45%~55%,110μm ~220μm的占45%~55%。
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