CN107298991B - 控制气化炉停车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制气化炉停车的方法，包括以下步骤：关闭气化炉的管路上的氧气上游切断阀和下游切断阀、使中心氧气阀带电打开、中心氧氮气吹扫阀失电关闭，氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第一时间后，关闭氧气管路吹扫装置。煤浆管路吹扫装置进行吹扫并持续吹扫第二时间后，关闭煤浆管路吹扫装置，将中心氧氮气吹扫阀带电打开，氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第三时间后，关闭下游切断阀和中心氧氮气吹扫阀，使中心氧气阀失电关闭，将氮气环隙阀和中心氧氮气吹扫阀带电打开以对氧气管路进行氮气吹扫，将氧气管线里面的氧气吹扫干净后，将氮气环隙阀失电关闭、中心氧氮气吹扫阀失电关闭，气化炉完成停车，有效地清除管线内的氧气。

Description

控制气化炉停车的方法

技术领域

本发明涉及煤气化设备控制技术领域，具体而言，涉及一种控制气化炉停车的方法。

背景技术

德士古煤气化技术是一种非常成熟且安全性能较高的煤气化技术，但是依然存在着自身的安全隐患。煤气化装置所发生的爆炸事故中，大部分发生在气化炉炉头处，尤其是氧气管线和烧嘴连接处，其中氧气下游切断阀至气化烧嘴之间的部分为事故高发区。在现有的气化炉停车顺序控制(简称顺控)过程中，氧气管线进行高压氮气吹扫时氮气阀门仅开启较短时间，并且中心氧气控制阀从发出停车信号后电磁阀失电使阀门一直处于关闭状态。

在停车顺控进行氧气管路吹扫时，有时会出现气化炉内的压力高于氧气管线内的压力，由于氧气管线上的止逆阀在使用一段时间后，弹簧出现疲劳，往往会出现内漏，使得气化炉内的合成气携带煤粉等颗粒物反串进入氧气管线并沉积在氧气管线的中心氧气控制阀和止逆阀的死角处的情况，再加上对中心氧管线进行氮气吹扫时会在中心氧气控制阀和止逆阀之间形成两个涡流，无法对中心氧管线进行彻底吹扫，造成再次对气化炉开车吹扫时这些煤粉颗粒无法彻底吹净，在每次停炉期间对中心氧气控制阀进行强制下线解体检查时阀座、流道内都会发现存留的煤粉。易燃的煤粉颗粒在高流速纯氧冲击下产生的能量极易发生引燃、爆炸，尤其当这些颗粒积累到一定程度时，在开车过程中氧气流量变化或正常生产中氧气流量波动时，使得这些易燃颗粒因受扰动而直接与高速氧气接触埋下闪爆的安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种控制气化炉停车的方法，以解决现有技术中气化炉存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种控制气化炉停车的方法，方法包括以下步骤：步骤S10：向气化炉发出停车信号，关闭气化炉的氧气管路上的氧气上游切断阀和下游切断阀，并使中心氧气阀带电打开、中心氧氮气吹扫阀失电关闭；步骤S20：启动氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第一时间后，启动煤浆管路吹扫装置，以使煤浆管路吹扫装置向煤浆管路中通入氮气；步骤S30：保持煤浆管路吹扫装置对煤浆管路持续吹扫；步骤S40：煤浆管路吹扫装置对煤浆管路持续吹扫第二时间后，关闭煤浆管路吹扫装置，将中心氧氮气吹扫阀带电打开；步骤S50：氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第三时间后，使中心氧气阀失电关闭；步骤S60：对氧气管路进行通氮气吹扫以将氧气管路中的氧气完全吹出；步骤S70：将氮气环隙阀失电关闭、中心氧氮气吹扫阀失电关闭，此时，气化炉完成停车。

进一步地，在步骤S20中还包括：启动氧气管路吹扫计时器1秒，启动氮气缓冲计时器4秒。

进一步地，当氧气上游切断阀、下游切断阀接到关闭指令延时1秒后，开启氮气吹扫装置。

进一步地，在步骤S30中还包括：启动煤浆管路吹扫计时器12秒。

进一步地，在步骤S40中还包括：启动煤浆管路吹扫计时器6秒。

进一步地，氧气管路吹扫装置对氧气管路吹扫的时间与煤浆管路吹扫装置对煤浆管路的吹扫时间总和为T，其中，T≥23s。

应用本发明的技术方案，在对气化炉发出停车信号时，将氮气中心阀关闭，避免与氮气环隙阀同时打开进行氧气管线吹扫时发生冲突，从而影响对中心氧管线的吹扫效果。在步骤S40中打开氮气中心阀，这时中心氧气阀也处于打开状态，这样就不会造成在中心氧气阀和止逆阀之间出现涡流的情况，有效地清除管线内的氧气，增加了气化炉的安全性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了气化炉的管路的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、氧气上游切断阀；20、氧气下游切断阀；30、中心氧气阀；40、氮气吹扫阀；50、氮气环隙阀；60、中心氧氮气吹扫阀；70、止逆阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种控制气化炉停车的方法。

具体地，该方法包括步骤S10：向气化炉发出停车信号，关闭气化炉的氧气管路上的氧气上游切断阀和下游切断阀，并使中心氧气阀带电打开、中心氧氮气吹扫阀失电关闭。步骤S20：启动氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第一时间后，启动煤浆管路吹扫装置，以使煤浆管路吹扫装置向煤浆管路中通入氮气。步骤S30：保持煤浆管路吹扫装置对煤浆管路持续吹扫。步骤S40：煤浆管路吹扫装置对煤浆管路持续吹扫第二时间后，关闭煤浆管路吹扫装置，将中心氧氮气吹扫阀带电打开。步骤S50：氧气管路吹扫装置对氧气管路持续吹扫第三时间后，使中心氧气阀失电关闭。步骤S60：对氧气管路进行通氮气吹扫以将氧气管路中的氧气完全吹出。步骤S70：将氮气环隙阀失电关闭、中心氧氮气吹扫阀失电关闭，此时，气化炉完成停车。

在本实施例中，在对气化炉发出停车信号时，将中心氧氮气吹扫阀60关闭，避免与氮气环隙阀50同时打开进行氧气管线吹扫时发生冲突，从而影响对中心氧管线的吹扫效果。在步骤S40中打中心氧氮气吹扫阀60，这时中心氧气阀30也处于打开状态，这样就不会造成在中心氧气阀30和止逆阀70之间出现涡流的情况，有效地清除管线内的氧气，增加了气化炉的安全性和可靠性。如图1所示，图中A表示进氧气管路，图中B表示进氮气管路。

现有技术中，在气化炉停车顺控进行氧气管道吹扫时，中心氧阀在气化炉发出停车信号后一直是关闭状态，阀门开启时间又较早，进行氮气吹扫时会在中心氧阀和止逆阀之间形成两个涡流，无法对中心氧管线及中心氧阀进行彻底吹扫，有时气化炉内的压力又会高于氧气管线内的压力，就会出现气化炉内的合成气携带煤粉等颗粒物反串进入氧气管线并沉积在氧气管线中心氧阀和止逆阀的死角处的情况，下次开车时，这些颗粒与纯氧接触极易引起爆炸，为了解决上述问题，故提出一种该方法，具体地，该方法还可以包括以下步骤：

现有水煤浆气化炉停车顺序控制方法进行说明如下表1所示：

表1停车顺控时序表(旧)

说明：表1中C表示关闭；O表示打开；D表示电磁阀失电关闭；E表示电磁阀带电打开；()里面的内容表示正在执行的动作。

根据本申请的另一个实施例，为了与现有技术中的控制方法能够很好的作为比对，该方法的另一个实施例可以按下表2中的控制步骤进行：

表2停车顺控时序表(新)

说明：表2中C表示关闭；O表示打开；D表示电磁阀失电关闭；E表示电磁阀带电打开；()里面的内容表示正在执行的动作。

从表2和表1对比中可以知道，优化后的阀门动作时间及步序有很大的改进，在气化炉进行停车顺控时，中心氧阀即中心氧气阀30在进行停车顺控时由一直关闭改为从第一步至第四步之间是打开状态，到第五步时关闭。中心氧氮气吹扫阀60由停车第一步打开改为到第四步时才打开并且保持到第六步，在第七步时关闭，而氮气环隙阀50由第五步关闭改为在第七步时关闭。

从图1可以看到高压氮气阀门即氮气吹扫阀40是在氧气管线氧气上游切断阀10和氧气下游切断阀20之间，而氮气环隙阀50是在氧气下游切断阀后，空分装置送至气化框架的高压氮气压力为13MPa左右，当气化炉进行停车顺控时，氮气吹扫阀40或氮气环隙阀50在第一步时就打开对氧气管线进行高压氮气吹扫，若中心氧阀也同时打开，将同时对氧气管线和中心氧气管线进行氮气吹扫，高压氮气的压力远大于氧气管道内和气化炉内压力，可以有效保证气化炉内的固体颗粒物不会反串进行氧气管线内。

将中心氧氮气吹扫阀60由停车第一步打开改为在第四步时打开，主要是避免与氮气环隙阀50阀门在第一步同时打开进行氧气管线吹扫时发生冲突，从而影响对中心氧管线的吹扫效果。中心氧氮气吹扫阀60改为在第四步打开，这时中心氧阀也处于打开状态，这样就不会造成在中心氧阀和止逆阀之间出现涡流情况，停车顺控前三步计时器累计时间为17秒，再加上第四步吹扫计时器6秒，对氧气管线和中心氧管线进行氮气吹扫的累计时间至少在23秒以上，通过对三台高压氮气阀和中心氧阀的开关顺序优化及吹扫计时器的时间调整，从而解决气化炉内的合成气携带煤粉等颗粒物反串进入氧气管线并沉积在氧气管线中心氧阀和止逆阀之间的死角处的情况发生，也避免这些颗粒与纯氧接触引起的爆炸事故。

在没有对停车顺控逻辑进行优化前，每次气化炉停车后，都需要将中心氧阀拆下进行检查，检查时如果发现煤粉串入氧气管线内就需要将相应管线上的阀门、管道、仪表引压管等设备拆下并进行清洗、脱脂等处理，这些工作需要大量的人力、物力和财力。通过对三台高压氮气阀和中心氧阀的开关顺序优化及吹扫计时器的时间调整，经过几次气化炉停工后阀门下线检查，没有再出现过煤粉串入氧气管线内的情况发生，从而节约了大量的人力、物力和财力。

为了解决上述问题，故提出一种应用于水煤浆气化装置气化炉停车顺序控制方法，因气化炉停车顺控要求动作时间及安全性较高，此部分逻辑都是在SIS(安全仪表系统)中完成的，正常生产时无法对此部分逻辑进行修改，必须在气化炉停工期间进行逻辑修改、下装及测试工作。

从表2中可以知道，优化后的阀门动作时间及步序有了一些改变，中心氧阀在进行停车顺控时由一直关闭改为在第一步至第四步之间是打开状态，在控制系统组态中需要将中心氧气阀30电磁阀失电条件进行修改，同时将阀门输出指令改成100％，直到停车顺控第五步时才让电磁阀失电阀门关闭。中心氧氮气吹扫阀60由停车第一步打开改为在第四步时打开并且保持到第六步，在第七步时关闭，在控制系统组态中需要将中心氧氮气吹扫阀60电磁阀得、失电条件进行修改。而氮气环隙阀50由第五步关闭改为在第七步时关闭，在控制系统组态中需要将氮气环隙阀50电磁阀失电条件进行修改。

对上述逻辑进行修改并下装完成后，在工艺、仪表现场条件满足的情况下，多次对气化炉停车顺控进行测试，在均未发现问题的情况下交与工艺使用。通过对三台高压氮气阀和中心氧阀的开关顺序优化及吹扫计时器的时间调整，解决了气化炉内的合成气携带煤粉等颗粒物反串进入氧气管线并沉积在氧气管线中心氧阀和止逆阀的死角处的情况发生，同时也避免过多煤灰进入烧嘴后在烧嘴内部粘附，使烧嘴能长时间的安全稳定运行。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

Claims (6)

1.一种控制气化炉停车的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S10：向气化炉发出停车信号，关闭气化炉的氧气管路上的氧气上游切断阀(10)和下游切断阀，并使中心氧气阀(30)带电打开、中心氧氮气吹扫阀(60)失电关闭，将氮气吹扫阀(40)或氮气环隙阀(50)打开；

步骤S20：启动氧气管路吹扫装置对所述氧气管路持续吹扫第一时间后，启动煤浆管路吹扫装置，以使所述煤浆管路吹扫装置向所述煤浆管路中通入氮气；

步骤S30：保持所述煤浆管路吹扫装置对所述煤浆管路持续吹扫；

步骤S40：所述煤浆管路吹扫装置对所述煤浆管路持续吹扫第二时间后，关闭所述煤浆管路吹扫装置，将中心氧氮气吹扫阀(60)带电打开；

步骤S50：所述氧气管路吹扫装置对所述氧气管路持续吹扫第三时间后，使所述中心氧气阀(30)失电关闭；

步骤S60：对所述氧气管路进行通氮气吹扫以将所述氧气管路中的氧气完全吹出；

步骤S70：将氮气环隙阀(50)失电关闭、所述中心氧氮气吹扫阀(60)失电关闭，此时，气化炉完成停车；

其中，汽化炉包括氧气管路A和进氮气管路B，其中，氧气管路A具有两个氧气支路，氮气管路B具有三个氮气支路，氮气管路B的两个氮气支路与氧气管路A的主路相连接，氮气管路B的第三个氮气支路与氧气管路A中的两个氧气支路中的一个连接，与氮气管路B的第三个氮气支路连接的氧气支路上设置有中心氧气阀(30)和止逆阀(70)，中心氧气阀(30)和止逆阀(70)位于氧气支路与第三个氮气支路连接处的两侧，中心氧气阀(30)位于止逆阀(70)的上游，与氧气管路A的主路连接的两个氮气支路上分别设置有氮气吹扫阀(40)和氮气环隙阀(50)，氧气管路A的主路上设置有氧气上游切断阀(10)和氧气下游切断阀(20)，设置有氮气吹扫阀(40)的氮气支路与氧气管路A的主路的连接处位于氧气上游切断阀(10)和氧气下游切断阀(20)之间，设置有氮气环隙阀(50)的氮气支路与氧气管路A的主路的连接处位于氧气下游切断阀(20)的下游。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S20中还包括：启动氧气管路吹扫计时器1秒，启动氮气缓冲计时器4秒。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述氧气上游切断阀(10)、所述下游切断阀接到关闭指令延时1秒后，开启氮气吹扫装置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S30中还包括：启动煤浆管路吹扫计时器12秒。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S40中还包括：启动煤浆管路吹扫计时器6秒。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧气管路吹扫装置对所述氧气管路吹扫的时间与所述煤浆管路吹扫装置对所述煤浆管路的吹扫时间总和为T，其中，T≥23s。

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