CN111621331A - 气化炉洗涤冷却水流量控制方法 - Google Patents

气化炉洗涤冷却水流量控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及气化炉洗涤冷却水流量控制方法，具体提供了一种合成气生产装置的气化炉开车方法，该装置包括气化炉、用于向所述气化炉提供用于冷却的激冷水的洗涤塔和用于将激冷水从所述洗涤塔输送至气化炉的2台或更多台激冷水循环泵，特征在于为进行所述气化炉的开车，第一台激冷水循环泵采用工频运行，其他1台或多台激冷水循环泵采用变频方式运行，使得开车过程中的激冷水循环量相对于正常操作时的流量来说适当增大。

Description

气化炉洗涤冷却水流量控制方法
技术领域
本发明涉及一种冷却水流量控制方法，特别地涉及水煤浆气化炉洗涤冷却水流量控制方法。
背景技术
合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分，用作化工原料的一种原料气。合成气主要用于制取合成氨、甲醇、二甲醚、乙二醇等重要化工产品。
另一方面，煤炭是人类的重要能量来源，其清洁高效利用，不仅是将煤转化为清洁二次能源和化学品的关键，也是实现煤炭利用与环境保护之间的纽带。相应地，煤气化在煤化工中占有特别重要的地位。在煤气化的诸多技术中，气流床技术具有较大的煤种与粒度适应性以及较高的碳转换效率等技术优越性，因而成为以煤为原料来生产大容量、高效洁净、运行可靠的燃气与合成气的首选技术。
在现有技术中，高压合成气生产装置开车过程中通过气化炉、细灰初级分离器（例如旋风分离器）和洗涤除灰器（例如水洗塔、或称作洗涤塔）的高温水管线排入黑水一级浓缩设备（例如蒸发热水塔或高压闪蒸器）。
洗涤塔上部的黑水，通过激冷水循环泵后经过黑水过滤器过滤除去其中的大颗粒渣后送入气化炉激冷水分布环，对气化炉的高温合成气进行冷却并保护气化炉下降管。对于大流量气化炉激冷水，通常采用激冷水循环泵并联提供所需的激冷水量。在合成气生产装置开车的过程中，气化炉的压力突然上升，即泵出口的容器压力上升，泵的特性曲线不变，由于管路特性曲线的向上移动，造成和泵特性曲线图上的交汇点向左移动，因而泵流量减少。泵的工作点就是泵特性曲线和管路特性曲线的交点，交点对应的扬程和流量即泵工作点的扬程和流量。由此将造成去气化炉激冷水的快速减少，由于激冷水对于保护激冷环非常重要，因而一般设置有激冷水低流量联锁停车。气化炉激冷水的快速减少往往引发气化炉的联锁停车，导致开车失败，对生产装置造成较大的经济损失。
因此，本领域中对于气化炉开车过程中保持去气化炉激冷水的流量存在持续需求。
发明内容
为了在气化炉开车过程中保持激冷水的流量，本发明提供了一种新型的合成气生产装置的气化炉开车方法，为进行气化炉开车，对于使用2台或更多台激冷水循环泵的气化炉体系，一台激冷水循环泵采用工频运行，其他激冷水循环泵采用变频运行，使得开车过程中的激冷水循环量相对于正常操作时的流量来说适当增大。在气化炉开车升压的过程中，由于激冷循环量比正常流量大，因而其通常流量不会降低至联锁停车流量。在气化炉激冷水流量小于设定值时，其他变频运行的泵经过一定的时间后可以使激冷水流量恢复到设定值。
一般地，连续运转的泵应设在线备用，通常包括1开1备总计2台泵或2开1备总计3台泵。气化炉体系涉及的激冷水循环泵通常也采用此类常规设计，采用1开1备，也有采用2开1备。
根据本发明的开车方法，为进行气化炉开车，第一台激冷水循环泵采用工频运行，其他的1台或多台泵采用变频的方式运行，以防止循环激冷水量过大或过小。所述工频为额定频率的80%-100%之间的一个频率。按1开1备为例，如果2台泵同时并联运行，当2台都为工频运行，循环激冷水量会非常大，洗涤塔的液位会下降很快，甚至被抽干了；而当2台都由变频运行时，在气化炉投料生产合成气的瞬间，气化炉压力突然升高，由于管路特性曲线的影响，泵流量有显著下降，可能下降至循环激冷水流量联锁值，触发气化炉联锁停车。并且变频泵依靠泵的变频来增加泵的流量，反应比较慢，不能及时增大流量避免气化炉联锁停车。
根据本发明的开车方法，对气化炉开车前，先启动两台或更多台泵，在气化炉系统没有进行原料投料的情况下启动预先的激冷水循环，其中第一台处于工频运行，第二台泵或其它多台泵处于变频运行。在该预先的激冷水循环中，使循环激冷水流量达到显著高于循环激冷水正常流量的一个设定值。循环激冷水流量的所述设定值例如为比正常流量增加30%～100%，优选的流量增加为40%～80%，更优选的流量增加50%～60%的一个流量值，具体由技术人员根据需要进行确定。该预先的激冷水循环进行大约2-10分钟，例如大约4-6分钟，并可以根据气化炉的体积、产率、所需的工艺温度等进行具体调节。
变频泵根据循环激冷水的流量进行变频控制，通过流量的实际值与设定值进行比较，进行变频调节。
经过所述预先的激冷水循环后，对气化炉进行投料开车。在一个实施方案中，在投料开车后，监测循环激冷水流量，并与设定值进行比较。所述监测例如在用于将循环激冷水送入气化炉的激冷水循环泵出口处，或者在循环激冷水进入气化炉的入口处进行。经过比较后，进行变频调节以使得气化炉的入口处测量的循环激冷水流量朝设定值改变。变频调节的幅度和速率主要取决于比较的差值绝对值，当差值绝对值较大时，以较大的幅度和速率进行调节，以使循环激冷水流量较快地朝向设定值变化；反之亦然。例如，所述调节可以通过比例-积分-微分（PID）控制器进行，并且由本领域技术人员具体进行确定。特别地，本领域技术人员已知，当气化炉开车投料时，激冷水循环泵的流量会出现几乎瞬时的显著下降，变频调节的幅度和速率应对流量下降做出的补偿使得流量不会下降到停车联锁值之下。根据本发明，在投料开车的5-10分钟内，变频泵的转速每分钟增加约100-200转，优选120-180转，例如150、155、158或162转等。变频调节的具体幅度和速率可以由本领域技术人员根据实际情况，基于常规的控制理论和手段加以确定。
根据本发明的开车方法，也可以通过监测气化炉的其它参数并各自与设定值比较来调节循环激冷水流量。所述其它参数例如为气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位、气化炉出口合成气管线温度等进行监测，根据监测数据变化调节变频泵运行。
其中，例如对于托砖板温度，设定值可以为托砖板的正常温度，对循环激冷水流量进行变频调节以使得测量的托砖板温度与设定值比较的差值绝对值不超过设定值的10%，优选不超过8%，或不超过5%，或不超过3%。
其中，例如对于激冷室液位，设定值可以为激冷室的正常液位，对循环激冷水流量进行变频调节以使得测量的激冷室液位与设定值比较的差值绝对值不超过设定值的20%，优选不超过15%，或不超过10%，或不超过5%。
其中，例如对于出口合成气管线温度，设定值可以为出口合成气管线的正常温度，对循环激冷水流量进行变频调节以使得测量的出口合成气管线温度与设定值比较的差值绝对值不超过设定值的8%，优选不超过6%，或不超过4%，或不超过2%。
本领域技术人员能够理解的是，对于本发明来说，上下文中提到的有关设备、流量、温度、压力、液位等工艺参数而言的“正常”值是指气化炉处于常规运行条件下满足生产所需的参数值，并且能够由本领域技术人员依据实际情况进行适当确定。
根据本发明，上下文中提到的有关设备、流量、温度、压力、液位等工艺参数而言的“设定值”是指气化炉在开车阶段所希望达到的参数值。
根据本发明的开车方法，优选监测循环激冷水流量并进行比较和调节。在一个实施方案中，监测循环激冷水流量并进行比较和调节，另外还监测所述气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位和气化炉出口合成气管线温度这3个其他参数中的一个或多个参数。优选，循环激冷水流量的差值绝对值与一个或多个其他参数的差值绝对值以逻辑“或”的关系来控制循环激冷水流量的调节。还优选，监测全部的所述3个其他参数，并对这3个参数的差值绝对值进行3选2，其结果再与循环激冷水流量差值绝对值以逻辑“或”的关系来控制循环激冷水流量的调节。
为使得所述第一台变频泵在工频运行，在气化炉开车前，预先把该泵从变频调节到工频。
根据本发明的开车方法，通过第一台激冷水循环泵采用工频运行而其他的1台或多台泵采用变频的方式运行来调节循环激冷水量，使得开车前循环激冷水流量比正常流量增加30%～100%，优选的流量增加为40%～80%，更优选的流量增加50%～60%。作为例子可以提及的是，对于投煤量为1000t/d的气化炉，正常运行时的循环激冷水流量一般为大约200m3/h。类似地，对于其他体积/产量的气化炉，本领域技术人员能够容易地确定其合适的正常运行时的循环激冷水量，并进而根据本发明确定开车阶段的增加的循环激冷水量。
本领域技术人员公知的是，在气化炉开车前一般启动预先的激冷水循环，而开车投料时，激冷水循环泵的流量会出现几乎瞬时的显著下降。本发明通过将预先的激冷水循环中的循环激冷水流量调整为显著高于正常流量的所述设定值，使得即使开车时出现激冷水循环泵流量的显著下降，也能够保证其不会下降到低于循环激冷水流量的报警联锁值。本发明发现，即使在预先的激冷水循环中将循环激冷水流量调整为所述设定值，开车投料后的激冷水流量由于管路特性曲线的向上移动一般仍旧会降低到低于激冷水所需的正常流量。其后，由于存在本发明所述对变频泵的调节作用，其会促进循环激冷水流量的逐渐上升。
对此，本发明在开车过程中监测循环激冷水的流量，在循环激冷水流量回升以第二次达到正常流量时，将进入本发明的开车方法的结束阶段，准备将循环激冷水转为正常运行状态。具体地，根据本发明，当循环激冷水流量回升以第二次达到正常流量后并继续恢复至正常流量的110%-160%，优选120%-140%，更优选的130%时，关闭一台或多台变频泵，使所述第一台工频泵的流量恢复至正常流量；其一般地，例如，在开车运行5-30min，例如10-20min，优选10～15min后进行。随后，把所述第一台泵从工频状态调节至变频运行状态。
本领域技术人员已知，对于气化炉体系，监测循环激冷水流量，例如在激冷水循环泵出口设有流量计，一般设置有低（L）流量报警，低低（LL）流量联锁启动备用泵，低低低（LLL）流量联锁启动事故激冷水，低低低低（4L）流量联锁触发气化炉联锁停车。
根据本发明的开车方法，在开车前已经直接同时启动两台或更多台泵，其中第一台处于工频运行，第二台泵或其它多台泵处于变频运行。因此，在本发明的开车方法中，低低（LL）流量联锁暂时停用，或者该流量联锁不引起任何动作。如果本发明的开车方法仍然不足以维持循环激冷水流量，使其在开车过程中达到了低低低（LLL）流量，其一般为正常流量的40%至60%，优选45%至55%，例如48%至52%，则进一步在本发明的开车过程中引入事故激冷水。
对此，当在根据本发明的开车方法中循环激冷水流量下降过大而达到了低低低（LLL）流量时，则以本领域已知的常规方式引入事故激冷水，确保其流量高于整个气化炉停车报警联锁的报警流量，保证气化炉不联锁停车。引入事故激冷水的情况下，当激冷水流量恢复到低（L）流量时，关闭事故激冷水。以本领域技术人员公知的方式实施本发明开车方法中的事故激冷水的引入、调节和关闭，并可以由本领域技术人员根据实际情况加以具体确定。
根据本发明的开车方法，激冷水主要来自洗涤塔。相应地，在一个实施方案中，要防止从洗涤塔送出的循环激冷水过多造成洗涤塔液位降低到低于因洗涤塔的相关液位联锁而进一步引起气化炉联锁停车的报警联锁值。根据本发明，如本领域常规已知的，对洗涤塔进行补水，包括灰水补水、变换单元送过来的高压冷凝液补水和高压锅炉水补水，在洗涤塔液位较低时，可以适当增大上述补水的补水量。另外，如本领域常规已知的，洗涤塔液位有联锁，在液位低时可以通过减小黑水的排出量来控制液位。因此，在必要时，也将减少洗涤塔提供的循环激冷水流量。根据本发明，为保持系统的运行，在不会引起洗涤塔液位降低到低于洗涤塔引起气化炉联锁停车的报警联锁值的条件下，当由洗涤塔提供的循环激冷水流量低于所述低低低（LLL）流量时，将如前所述对气化炉引入事故激冷水，保证激冷水流量高于停车联锁值。
在另一替代性的实施方案中，优先保证提供的循环激冷水流量。相应地，当洗涤塔因送出的循环激冷水而出现液位降低时，并不降低循环激冷水流量，而是仅如本领域常规已知的对洗涤塔进行补水，包括灰水补水、变换单元送过来的高压冷凝液补水和高压锅炉水补水，在洗涤塔液位较低时，可以适当增大上述对洗涤塔补水的补水量。以及，另外，如本领域常规已知的，洗涤塔液位有联锁，在液位低时可以通过减小洗涤塔排出的黑水量来控制液位。在该实施方案中，当洗涤塔增大补水量和减小排出量的措施都不足以补充洗涤塔液位，并且使得洗涤塔液位低于联锁停车的报警联锁值时，将直接联锁停所述激冷水循环泵，并触发气化炉联锁停车。
总的说来，本发明例如提供了以下方面的实施方式：
1、一种合成气生产装置的气化炉开车方法，该装置包括气化炉、用于向所述气化炉提供用于冷却的激冷水的洗涤塔和用于将激冷水从所述洗涤塔输送至气化炉的2台或更多台激冷水循环泵，特征在于为进行所述气化炉的开车，第一台激冷水循环泵采用工频运行，其他1台或多台激冷水循环泵采用变频方式运行，使得开车过程中的激冷水循环量相对于正常操作时的流量来说适当增大。
2、根据方面1所述的方法，特征在于所述2台或更多台激冷水循环泵均为变频泵，且工频为第一台激冷水循环泵的额定频率的80%-100%之间的一个频率。
3、根据方面1所述的方法，特征在于在对气化炉开车前，先启动所述2台或更多台激冷水循环泵，从而在气化炉没有进行原料投料的情况下启动预先的激冷水循环。
4、根据方面3所述的方法，特征在于该预先的激冷水循环中，使激冷水流量达到显著高于激冷水正常流量的一个设定值，所述设定值为比正常流量增加30%～100%，优选的流量增加为40%～80%，更优选的流量增加50%～60%的一个流量值。
5、根据方面4所述的方法，特征在于该预先的激冷水循环在所述设定值运行2-10分钟，例如4-6分钟。
6、根据方面3所述的方法，特征在于在投料开车后，监测激冷水流量，并与设定值进行比较，经过比较后，对采用变频方式运行的所述其他1台或多台激冷水循环泵进行变频调节以使得气化炉的入口处测量的激冷水流量朝设定值改变。
7、根据方面1或3所述的方法，特征在于在投料开车的5-10分钟内，所述其他1台或多台激冷水循环泵的转速每分钟增加100-200转，优选120-180转。
8、根据方面3所述的方法，特征在于在投料开车后，通过监测气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位和/或气化炉出口合成气管线温度，并方便与各自的设定值比较来对所述其他1台或多台激冷水循环泵进行变频调节以使得气化炉的入口处测量的激冷水流量朝设定值改变。
9、根据方面6或8所述的方法，特征在于监测激冷水流量并进行比较，得到激冷水流量与其设定值的第一差值绝对值，另外还监测所述气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位和气化炉出口合成气管线温度这3个其他参数中的一个或多个参数，分别得到它们与其设定值的第二至第四差值绝对值，并且将所述第一差值绝对值与所述第二至第四差值绝对值中的一个或多个以逻辑“或”的关系来控制激冷水流量的调节；优选地，监测全部的所述3个其他参数，并对这3个参数的所述第二至第四差值绝对值进行3选2，其结果再与激冷水流量差值绝对值以逻辑“或”的关系来控制激冷水流量的调节。
10、根据方面6或8所述的方法，特征在于在当激冷水流量回升以第二次达到正常流量后并继续恢复至正常流量的110%-160%，优选120%-140%，更优选的130%时，关闭所述其他1台或多台激冷水循环泵，并使所述第一台工频泵的流量恢复至正常流量。
附图说明
图1显示了根据本发明一个实施方案的气化炉洗涤冷却水流量流程图。
具体实施方式
下面参见图1对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。
本发明提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本发明所用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域内一般技术人员常理解的相同意思。在有冲突的情况下，包括定义在内，以本发明为准。
当本发明以“本领域技术人员已知的”或者“本领域常规的”或类似用语来描述材料、方法、部件、装置或设备时，该术语表示本发明包括提出本申请时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，但将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
本发明提到的“水煤浆”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指煤、水和任选添加剂以一定量混合的煤基燃料，其为浆体形式，可泵送、雾化、储存和稳定着火燃烧。
本发明提到的“黑水”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指灰渣含量较高、溶解有少量合成气、酸性气成分的水
本发明提到的“气化炉”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指气化原料与气化剂发生气化反应，转化成气体产物和少量残渣，并对高温气体、残渣进行冷却、洗涤的设备，气化剂主要是水蒸气、空气（氧气）或它们的混合气体，该气化炉包括处于上部的气化室（或称为反应室、燃烧室）和处于下部的激冷室。
本发明提到的“洗涤塔”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指完成合成气的净化、对气化合成气进行洗涤的设备，其用于满足合成气灰含量要求。洗涤塔一般由除沫器、塔板或塔盘、黑水储槽三部分组成。
本发明提到的“激冷水”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指用于对气化炉的高温合成气进行冷却并保护气化炉下降管的冷却水。其中，循环激冷水、激冷水循环泵提供的激冷水、洗涤塔提供的激冷水或类似表述用来表示有洗涤塔提供并用作气化炉所需激冷水的冷却水。事故激冷水具有本领域公知的含义和指代对象，一般表示循环激冷水流量过低时，或其他紧急情况下，不同于所述循环激冷水并引入气化炉来对气化炉所需的激冷水量进行补充的冷却水。
本发明可用的燃料包括但不限于粉煤、水煤浆、污泥、石油焦、天然气和/或液化石油气。本发明可用燃料如粉煤、水煤浆或污泥的具体组成和来源可以使用本领域常规使用的那些。
最后，在没有明确指明的情况下，本发明内所提到的所有百分数、份数、比率等都是以重量为基准的，除非以重量为基准时不符合本领域技术人员的常规认识。
气化炉洗涤冷却水系统包括洗涤塔、激冷水循环泵、黑水过滤器、任选的混合器、气化炉。气化炉含激冷水分布环和粗合成气从燃烧室至激冷室的下降管。
激冷水从洗涤塔3的黑水上部通过管线4进入激冷水循环泵5a以及任选地5b，通过激冷水循环泵5a以及任选地5b加压后通过管线6，以及任选经激冷水过滤器7过滤掉大固体颗粒后，送入气化炉中，任选地送入气化炉的激冷水分布环10，激冷水在气化炉中（任选通过激冷水分布环10）对高温的粗合成气进行喷淋洗涤冷却，并对气化炉下降管11形成保护膜，避免气化炉下降管11烧坏，高温粗合成气初步洗涤后进入后系统。一小部分激冷水通过管线9送入混合器对粗合成气润湿，以除去含有的固体颗粒。
气化炉投料开车前，激冷水循环量如本发明所述比正常流量适当增大，激冷水循环泵5a采用工频，其他泵如5b采用变频运行。在气化炉开车升压的过程中，由于气化炉1压力的突然增大，将使激冷水循环泵的流量下降。由于激冷循环量比正常流量大，因而其通常流量不会降低至联锁停车流量，或者通过变频泵的调节保证其不会降低至联锁停车流量。在气化炉激冷水流量小于设定值时，其他变频运行的泵经过一定的时间后可以使激冷水流量恢复到设定值。
在气化炉开车升压过程中，来自洗涤塔的循环激冷水流量下降过大至低于所述低低低（LLL）流量时，则通过管线12引入事故激冷水，确保气化炉中的激冷水流量高于跳车流量，保证气化炉不联锁跳车。
实施例
以下采用实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
在本发明实施例中，采用的气化炉为ID3000×16000（mm，T-T）；采用的洗涤塔ID3200×13000（mm，T-T）。
实施例1
气化炉洗涤冷却水系统，如图1所示，包括洗涤塔、激冷水循环泵、黑水过滤器、混合器、气化炉。气化炉含激冷水分布环和粗合成气从燃烧室至激冷室的下降管。
一个日处理1000吨煤（干基）的水煤浆气化炉，气化压力为6.5MPaG，气化温度1300℃，氧化剂为纯氧气。
气化炉预热升温前，先对气化炉、洗涤塔补水并循环。气化炉通过开工预热烧嘴预热升温，由预热水循环对气化炉激冷环、下降管进行保护。气化炉预热升温至1200 ℃后更换工艺烧嘴，同时停止预热水循环，开启激冷水循环泵5a、5b并循环。洗涤塔补水通过管线13和管线14补充锅炉水和灰水，灰水补水量为156m3/h，锅炉水补水量为70m3/h。激冷水从洗涤塔3的黑水上部通过管线4进入激冷水循环泵5a、5b，通过激冷水循环泵5a、5b加压后通过管线6经激冷水过滤器7过滤掉大固体颗粒后，送入气化炉中的激冷水分布环10，激冷水通过激冷水分布环10对高温的粗合成气进行喷淋洗涤冷却，并对气化炉下降管11形成保护膜，避免气化炉下降管11烧坏。激冷水循环泵5a、5b流量分别为113m3/h。高温粗合成气经喷淋洗涤冷却后通过下降管进入激冷室鼓泡床，进一步实现合成气的洗涤、降温、增湿的目的。粗合成气经激冷室上部挡板分离其中的雾沫和携带的水份后，再经出口进入下游系统。一小部分激冷水通过管线9送入混合器对粗合成气润湿，为下游除尘创造良好条件。
气化炉投料开车前5min，启动根据本发明方法的预先的激冷水循环流量，激冷水循环量比正常流量适当增大50%，激冷水循环泵5a采用工频，流量为216m3/h。激冷水循环泵5b采用变频，流量为110m3/h。进入气化炉激冷水流量为300m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。在气化炉开车及正常运行过程中，通过管线9的调节阀控制进入混合器2的激冷水流量约为26m3/h。
进料前气化炉压力为0.0001MPaG，温度为1032℃，液位为55.8%；洗涤塔压力为0.0001MPaG，温度为79℃，液位65%；洗涤塔锅炉补水为102m3/h，灰水补水为224m3/h；激冷水循环泵5a流量约216m3/h，激冷水循环泵5b流量约110m3/h。进入气化炉激冷水流量为300m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。
开工时，煤浆流量为24.5m3/h，氧气流量为11716Nm3/h，煤浆和氧气进入气化炉后，通过控制洗涤塔顶管线的阀门，使气化系统升压。在气化炉开车升压的过程中，由于气化炉1压力的突然增大，将使激冷水循环泵的流量下降。
以气化炉投料瞬间开始计时，约1分钟时，气化炉燃烧室压力为0.2MPaG，温度1260℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.19MPaG，温度123℃；洗涤塔压力为0.02MPaG，温度96℃。此时激冷水循环泵5a流量为161m3/h，激冷水循环泵5b流量为56m3/h。进入气化炉激冷水流量约为191m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。
约3分钟时，气化炉燃烧室压力升至0.4MPaG，温度1275℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.38MPaG，温度139℃；洗涤塔压力为0.09MPaG，温度108℃。此时激冷水循环泵5a流量为139m3/h，激冷水循环泵5b流量为48m3/h。进入气化炉激冷水流量为161m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。
约10分钟时，气化炉燃烧室压力升至1.0MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.98MPaG，温度173℃；洗涤塔压力为0.8MPaG，温度165℃。此时激冷水循环泵5a流量为181m3/h，激冷水循环泵5b流量为72m3/h。进入气化炉激冷水流量为227m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。
约15分钟时，气化炉燃烧室压力升至1.5MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为1.48MPaG，温度192℃；洗涤塔压力为1.36MPaG，温度188℃。此时激冷水循环泵5a流量为212m3/h，激冷水循环泵5b流量为92m3/h。进入气化炉激冷水流量为278m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。此时，将激冷水循环泵5b关闭，然后将激冷水循环泵5a由工频运行调至变频运行。
对比例1
气化炉洗涤冷却水系统，如图1所示，包括洗涤塔、激冷水循环泵、黑水过滤器、混合器、气化炉。气化炉含激冷水分布环和粗合成气从燃烧室至激冷室的下降管。
一个日处理1000吨煤（干基）的水煤浆气化炉，气化压力为6.5MPaG，气化温度1300℃，氧化剂为纯氧气。
气化炉预热升温前，先对气化炉、洗涤塔补水并循环。气化炉通过开工预热烧嘴预热升温，由预热水循环对气化炉激冷环、下降管进行保护。气化炉预热升温至1200 ℃后更换工艺烧嘴，同时停止预热水循环，开启激冷水循环泵5a并循环。洗涤塔补水通过管线13和管线14补充锅炉水和灰水，灰水补水量为156m3/h，锅炉水补水量为70m3/h。激冷水从洗涤塔3的黑水上部通过管线4进入激冷水循环泵5a，通过激冷水循环泵5a加压后通过管线6经激冷水过滤器7过滤掉大固体颗粒后，送入气化炉中的激冷水分布环10，激冷水通过激冷水分布环10对高温的粗合成气进行喷淋洗涤冷却，并对气化炉下降管11形成保护膜，避免气化炉下降管11烧坏。激冷水循环泵5a流量为226m3/h。高温粗合成气经喷淋洗涤冷却后通过下降管进入激冷室鼓泡床，进一步实现合成气的洗涤、降温、增湿的目的。粗合成气经激冷室上部挡板分离其中的雾沫和携带的水份后，再经出口进入下游系统。一小部分激冷水通过管线9送入混合器对粗合成气润湿，为下游除尘创造良好条件。在气化炉开车及正常运行过程中，通过管线9的调节阀控制进入混合器2的激冷水流量约为26m3/h。
进料前气化炉压力为0.0001MPaG，温度为1032℃，液位为55.8%；洗涤塔压力为0.0001MPaG，温度为79℃，液位65%；洗涤塔锅炉补水为70m3/h，灰水补水为156m3/h；激冷水循环泵5a流量约226m3/h。进入气化炉激冷水流量为200m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。开工时，煤浆流量为24.5m3/h，氧气流量为11716Nm3/h，煤浆和氧气进入气化炉后，通过控制洗涤塔顶管线的阀门，使气化炉升压。在气化炉开车升压的过程中，由于气化炉1压力的突然增大，将使激冷水循环泵的流量下降。
以气化炉投料瞬间开始计时，约1分钟时，气化炉燃烧室压力为0.15MPaG，温度1252℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.14MPaG，温度116℃；洗涤塔压力为0.02MPaG，温度95℃。此时激冷水循环泵5a流量为156m3/h。进入气化炉激冷水流量为130m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。此时触发激冷水循环泵出口流量低低（LL）流量联锁，启动备用泵5b。
约3分钟时，气化炉燃烧室压力升至0.41MPaG，温度1275℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.40MPaG，温度142℃；洗涤塔压力为0.09MPaG，温度108℃。此时激冷水循环泵5a流量为64m3/h，激冷水循环泵5b流量为62m3/h。进入气化炉激冷水流量为100m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。此时触发激冷水循环泵出口流量低低低（LLL）联锁，联锁关闭灰水去洗涤塔的阀门15，打开阀门16，引入事故激冷水。约5分钟时，气化炉燃烧室压力升至0.6MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.59MPaG，温度154℃；洗涤塔压力为0.34MPaG，温度137℃。此时激冷水循环泵5a流量为70m3/h，激冷水循环泵5b流量为68m3/h。进入气化炉激冷水流量为160m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h，关闭事故激冷水。
约10分钟时，气化炉燃烧室压力升至1.0MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为0.98MPaG，温度173℃；洗涤塔压力为0.8MPaG，温度165℃。此时激冷水循环泵5a流量为80m3/h，激冷水循环泵5b流量为78m3/h。进入气化炉激冷水流量为132m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。约15分钟时，气化炉燃烧室压力升至1.5MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为1.48MPaG，温度192℃；洗涤塔压力为1.36MPaG，温度188℃。此时激冷水循环泵5a流量为101m3/h，激冷水循环泵5b流量为98m3/h。进入气化炉激冷水流量为173m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。约25分钟时，气化炉燃烧室压力升至2.5MPaG，温度1300℃；气化炉洗涤冷却室压力为2.48MPaG，温度214℃；洗涤塔压力为2.36MPaG，温度213℃。此时激冷水循环泵5a流量为162m3/h，激冷水循环泵5b流量为160m3/h。进入气化炉激冷水流量为296m3/h，进入混合器2的激冷水流量为26m3/h。关闭激冷水循环泵5b，让激冷水循环泵5a单独运行。
利用单台激冷水循环泵运行，随着气化炉投料时压力突然增大，使激冷水流量急剧减小，将触发联锁启动备用泵和引入事故激冷水，甚至触发气化炉联锁停车。
备注：激冷水循环泵出口流量低流量报警值为160m3/h，低低流量联锁启动备用泵为130m3/h，低低低流量联锁启动事故激冷水流量为100m3/h，低低低低联锁触发气化炉停车为80m3/h。
在上文的说明书中，已经参照特定的实施方式描述了本发明的构思。然而，本领域技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求中限定的本发明范围的情况下可以做出各种修改和变更。因此，说明书和附图应认为是说明性的，而不是限制性的，并且所有这类修改和变更应当涵盖在本发明的范围之内。
可以理解，本文为清楚起见以独立的多个实施方式的形式描述的某些特征也可以作为组合提供在单一的实施方式中。相反，为简要起见以单一实施方式的形式描述的多个不同特征也可以单独地或以任何子组合的形式提供。

Claims (10)

1. 一种合成气生产装置的气化炉开车方法，该装置包括气化炉、用于向所述气化炉提供用于冷却的激冷水的洗涤塔和用于将激冷水从所述洗涤塔输送至气化炉的2台或更多台激冷水循环泵，特征在于为进行所述气化炉的开车，第一台激冷水循环泵采用工频运行，其他1台或多台激冷水循环泵采用变频方式运行，使得开车过程中的激冷水循环量相对于正常操作时的流量来说适当增大。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于所述2台或更多台激冷水循环泵均为变频泵，且工频为第一台激冷水循环泵的额定频率的80%-100%之间的一个频率。
3.根据权利要求1所述的方法，特征在于在对气化炉开车前，先启动所述2台或更多台激冷水循环泵，从而在气化炉没有进行原料投料的情况下启动预先的激冷水循环。
4.根据权利要求3所述的方法，特征在于该预先的激冷水循环中，使激冷水流量达到显著高于激冷水正常流量的一个设定值，所述设定值为比正常流量增加30%～100%，优选的流量增加为40%～80%，更优选的流量增加50%～60%的一个流量值。
5.根据权利要求4所述的方法，特征在于该预先的激冷水循环在所述设定值运行2-10分钟，例如4-6分钟。
6.根据权利要求3所述的方法，特征在于在投料开车后，监测激冷水流量，并与设定值进行比较，经过比较后，对采用变频方式运行的所述其他1台或多台激冷水循环泵进行变频调节以使得气化炉的入口处测量的激冷水流量朝设定值改变。
7.根据权利要求1或3所述的方法，特征在于在投料开车的5-10分钟内，所述其他1台或多台激冷水循环泵的转速每分钟增加100-200转，优选120-180转。
8.根据权利要求3所述的方法，特征在于在投料开车后，通过监测气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位和/或气化炉出口合成气管线温度，并方便与各自的设定值比较来对所述其他1台或多台激冷水循环泵进行变频调节以使得气化炉的入口处测量的激冷水流量朝设定值改变。
9.根据权利要求6或8所述的方法，特征在于监测激冷水流量并进行比较，得到激冷水流量与其设定值的第一差值绝对值，另外还监测所述气化炉托砖板温度、气化炉激冷室液位和气化炉出口合成气管线温度这3个其他参数中的一个或多个参数，分别得到它们与其设定值的第二至第四差值绝对值，并且将所述第一差值绝对值与所述第二至第四差值绝对值中的一个或多个以逻辑“或”的关系来控制激冷水流量的调节；优选地，监测全部的所述3个其他参数，并对这3个参数的所述第二至第四差值绝对值进行3选2，其结果再与激冷水流量差值绝对值以逻辑“或”的关系来控制激冷水流量的调节。
10.根据权利要求6或8所述的方法，特征在于在当激冷水流量回升以第二次达到正常流量后并继续恢复至正常流量的110%-160%，优选120%-140%，更优选的130%时，关闭所述其他1台或多台激冷水循环泵，并使所述第一台工频泵的流量恢复至正常流量。
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