CN1793290A - 一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，涉及粉煤加压气化制备合成气工艺中将粉煤输送到气化炉与氧气混合燃烧进行化学反应产生合成气的自动控制程序，攻克了煤粉在高压、密相条件下的稳定、可控输送这一粉煤气化技术的关键和难点。根据工艺对粉煤加压输送的操作要求，设计了低压煤粉罐至给料罐粉煤输送的逻辑联锁控制系统，整个输送过程受逻辑控制。控制条件及过程：输送罐加料、粉煤储罐加料、粉煤储罐充压、给料罐加料、粉煤储罐卸压，并设计粉煤输送开阀阀位故障、关阀阀位故障判断程序。通过氧煤比、蒸汽煤比调节合成气组成以及炉温保证了最优的气化效率；尝试了适应粉煤系统的特殊要求的仪表设备及阀门，为下一步国产化积累了经验。
Description
技术领域
本发明涉及一种在粉煤加压气化制备合成气工艺中将粉煤输送到气化炉与氧气混合燃烧进行化学反应产生合成气的自动控制程序设计方法，特别涉及一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法。
背景技术
随着我国现代化建设的迅猛发展，能源需求量越来越大，但我国的石油和天然气储量非常有限，中国在2003年石油的进口量将达到8000万吨，占整个消耗的30％左右。预计到2010年将达到40％，我国的能源安全将受到严峻挑战。但是我国的煤炭储量非常丰富，是世界上最大的煤炭生产国，也是世界仅有的几个以煤为主要能源的国家之一。在煤炭高效、清洁利用的气化技术中，气流床煤气化技术以其规模大、效率高、煤种适应性强等绝对优势，代表了煤气化技术发展的主流，是国际上先进的多联产系统、IGCC发电系统、煤间接液化、大宗化学品制备、制氢和燃料电池的龙头技术和关键技术，对于保证我国经济、社会和生态环境的协调与可持续发展具有重大意义。干法粉煤进料的加压气化工艺因其技术经济性具有明显的优势和较强的竞争力，预计它是今后煤气化工艺技术的发展方向。
在我国，干煤粉气化技术在我国还是一片空白，开发具有自主知识产权的干煤粉气化技术是我国煤气化技术的发展趋势。“十五”期间我国把“干煤粉加压气化制备合成气的研究与开发”列为了重大攻关项目，可见其意义重大。
2004年末，华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司三家单位圆满完成了国家“十五”重点科技攻关项目“粉煤加压气化制备合成气新技术的研究与开发”，在兖矿鲁南化肥厂建成了国内首套具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置，并取得突破性成果，在国内率先展示了粉煤加压气化技术的运行结果，运行工艺指标达到了世界同类技术的先进水平，这将在我国煤气化技术发展史上写下浓重的一笔。经国家科技部课题验收委员会认定，本气化技术“填补国内空白，工艺指标达到了国际先进水平”，“该项成果适用于大规模煤气化装置，前景十分广阔”。
专利号为CN02111205.3、申请日为2002.03.29、发明名称为“干煤粉加压气化过程中干煤粉的加料方法与装置”、专利权人为华东理工大学的专利，公开了一种煤粉加压气化过程中煤粉的加料方法，将煤粉送入中间料罐，用惰气对中间料罐充压，使中间料罐中的压力与其相连接的高压粉煤仓相同，打开中间料罐底部的中间料罐控制阀，和连接在中间料罐与高压粉煤仓之间的平衡管上的平衡管控制阀，粉煤进入高压粉煤仓，然后经旋转给料阀进入混合器，由载气携带进入气化炉。上述加料方法的装置包括，一个锥面设有惰气入口装置的用于储存粉煤的中间料罐，一个与中间料罐底部通过管线相连接的高压粉煤仓，一个载气与粉煤的混合器。本发明的加料方法与现有的技术相比最显著的优点是粉煤的输送过程是依靠旋转给料阀与载气的组合协同完成的，加料量稳定可控，设备结构简单，容易制作，可大大地减低投资费用。
其主权项为“一种煤粉加压气化过程中干煤粉的加料方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：用惰气对置有煤粉的中间料罐(7)充压，使中间料罐(7)中的压力与其相连接的高压粉煤仓(8)相同，打开中间料罐(7)底部的中间料罐控制阀(9)，和连接在中间料罐(7)与高压粉煤仓(8)之间的平衡管(10)上的平衡管控制阀(11)，粉煤进入高压粉煤仓(8)，加料完毕后，关闭中间料罐控制阀(9)和平衡管控制阀(11)；粉煤通过设置在高压粉煤仓(8)底部的管线经旋转给料阀(12)进入混合器(13)与载气混合后，由载气携带进入气化炉(14)。”
发明内容
本发明的目的是提供一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法。
为了实现上述目的，本发明一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，包括：粉煤自低压煤粉罐(V1201)进入输送罐(V1202)，再由低压氮气携带进入第二旋风分离器(XV1202)，粉煤由底部落入粉煤储罐(V1203)，输送氮气进入第二布袋过滤器过滤后放空和循环利用；粉煤储罐(V1203)为一变压操作设备，进料与出料两阶段交替进行，进料时为常压，出料时为高压，与给料罐(V1204)配合从而达到为气化炉供料的目的；粉煤储罐(V1203)向给料罐(V1204)间歇供料；给料罐(V1204)连续出料；其底部有4根煤粉管线分别对应4个喷嘴；其特征在于：根据工艺对粉煤加压输送的操作要求，特设计低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)粉煤输送的逻辑联锁控制系统；按下“煤粉输送停车按钮”，将关闭全部阀门(XV-1222、XV-1223、XV-1224、XV-1225、XV-1226、XV-1227、XV-1228、XV-1229、XV-1231)；按下“粉煤输送复位按钮”，将重新设定系统；按下“煤粉输送开车按钮”，开始低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)的粉煤输送，整个输送过程受逻辑控制；控制条件及过程如下：
输送罐(V1202)加料 当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值，关闭氮气输送阀XV-1222阀，当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、氮气输送阀XV-1222时全关到位时，打开XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)开始受料；当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值时，关闭XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)停止受料。
粉煤储罐(V1203)加料 当粉煤储罐(V1203)卸压至常压后，输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值，打开XV-1222阀，当输送罐(V1202)压力(PT-1209)＞工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀处于关闭状态时，打开XV-1231阀，粉煤储罐(V1203)开始受料；当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1224阀、XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)停止受料；
粉煤储罐(V1203)充压 当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1228阀、XV-1224阀，当XV-1228阀、XV-1224阀全关到位后，打开XV-1229阀，对粉煤储罐(V1203)进行充压，当粉煤储罐(V1203)和给料罐(V1204)压力相同时，准备送料；
给料罐(V1204)加料 当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)与给料罐(V1204)压力(PT-1204)压差PDT-1205＜工艺设定值时、同时给料罐(V1204)料位(LT-1204)＜工艺设定值、XV-1228全关到位时，打开XV-1227阀，在XV-1227阀全开到位后打开XV-1225阀对给料罐(V1204)进行加料，当给料罐(V1204)料位(LT-1204)达到工艺设定值时，停止受料；当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，关闭XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀；
粉煤储罐(V1203)卸压当XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀全关到位后，同时粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)开始卸压，当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1224阀；
其中：
(1)XV-1226阀处于常开状态，XV-1224阀与XV-1225阀不能同时打开；
(2)XV-1224阀与XV-1227阀不能同时打开；
(3)与给料罐(V1204)直接相连的任何阀门(XV-1221A、XV-1221B、XV-1221C、XV-1221D)出现故障时，都将导致气化系统跳车。
根据所述的一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，其特征在于：粉煤输送开阀阀位故障判断程序为：
第一步：对工艺要求打开的阀门首先判断该阀门电磁阀是否带电。
若阀门电磁阀不带电，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门电磁阀带电，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步。
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开关位，关位阀位开关是否断开；
若阀门关位阀位开关仍是闭合状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门关位阀位开关已断开，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步；
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全开到位，开位阀位开关是否闭合；
若阀门开位阀位开关仍是断开状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门开位阀位开关已闭合，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
根据所述的一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，其特征在于：粉煤输送关阀阀位故障判断程序为：
第一步：对工艺要求关闭的阀门首先判断该阀门电磁阀是否断电；
若阀门电磁阀仍带电，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门电磁阀断电，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步；
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开开位，开位阀位开关是否断开；
若阀门开位阀位开关仍是闭合状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门开位阀位开关已断开，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步；
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全关到位，关位阀位开关是否闭合；
若阀门关位阀位开关仍是断开状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门关位阀位开关已闭合，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
本发明在粉煤气化生产装置开车程控方面，既吸收了水煤浆开车程控的可借鉴部分，又根据粉煤气化的工艺要求，重新选择控制方案，确定了本装置开车时化工投料顺序；系统升压和降压都由特定的控制方案经计算机联锁控制进行，提高了升、降系统压力的效率和稳定控制；设计了煤粉输送程控(自控)方案；摸索出了开停车时安全系统各联锁阀门的动作顺序及时间。攻克了煤粉在高压、密相条件下的稳定、可控输送这一粉煤气化技术的关键和难点。通过氧煤比、蒸汽煤比调节合成气组成以及炉温保证了最优的气化效率；尝试了适应粉煤系统的特殊要求的仪表设备及阀门，这也为下一步国产化的积累了经验。
附图说明
图1为粉煤气化工艺流程图。
图2为粉煤输送工段工艺流程图。
图3为粉煤输送程序控制程序设计逻辑图。
图4为粉煤输送开阀阀位故障程序设计流程图。
图5为粉煤输送关阀阀位故障程序设计流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
本发明中阀门和仪表符号、位号说明：
描述 位号
低压煤粉罐 V1201
输送罐 V1202
粉煤储罐 V1203
给料罐 V1204
第二旋风分离器 XV1202
V1201卸料阀 XV-1223
V1202氮气输送阀 XV-1222
V1202输送阀 XV-1231
V1203进料阀 XV-1224
V1203卸料阀1 XV-1225
V1203卸料阀2 XV-1226
V1203平衡阀 XV-1227
V1203放空阀 XV-1228
V1203加压阀 XV-1229
V1202料位 LT-1202
V1202称重 WT-1204
V1203料位 LT-1203
V1204料位 LT-1204
V1202压力 PT-1209
V1203压力 PT-1203
V1204压力 PT-1204
V1204与V1203压差 PDT-1205
阀门状态信号 位号
XV-1222阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1222
XV-1223阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1223
XV-1224阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1224
XV-1225阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1225
XV-1226阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1226
XV-1227阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1227
XV-1228阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1228
XV-1229阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1229
XV-1231阀位开关 开位/关位ZSH/ZSL-X1231
1、粉煤气化工艺流程：
粉煤气化工艺流程如图1所示，原煤由运输设施送至磨煤机破碎，同时由加热的低压氮气将其干燥带出，制备出的合格煤粉存于料仓中。加热低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下，通过四个对置式排列的气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、蒸汽也通过喷嘴进入气化炉，并在高温、高压下与煤粉进行气化反应。出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化，经锁斗收集，定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸，水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO2、H2S等被迅速闪蒸出来，闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理，闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟，送污水处理系统。
2、粉煤输送系统开车流程
粉煤输送工段工艺流程如图2所示。决定粉煤气化的成功的关键是它的前序工段——煤粉的气力输送过程，即如何把煤粉在加压条件下，可控稳定地送入气化炉。因此设计煤粉输送程控方案程序，实现煤粉输送的自动化控制成为攻克粉煤加压气化技术的关键。
粉煤自低压煤粉罐(V1201)进入输送罐(V1202)，再由低压氮气携带进入第二旋风分离器(XV1202)，粉煤由底部落入粉煤储罐(V1203)，输送氮气进入第二布袋过滤器过滤后放空或循环利用。
粉煤储罐(V1203)为一变压操作设备，进料与出料两阶段交替进行，进料时为常压，出料时为高压，与给料罐(V1204)配合从而达到为气化炉供料的目的。粉煤储罐(V1203)向给料罐(V1204)间歇供料。给料罐(V1204)连续出料。其底部有4根煤粉管线分别对应4个喷嘴。
根据工艺对粉煤加压输送的操作要求，为了保证工艺生产安全可靠的运行，特设计低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)粉煤输送的逻辑联锁控制系统。
给料罐(V1204)的料位要维持相对稳定，从而有效保证减少煤粉粉体输送的波动，使气化炉更加安全，操作更加平稳。
若气化系统处于正常开车状态，应启动“煤粉输送、加料自动控制系统”，自动完成低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)的煤粉输送，整个输送过程受逻辑控制。动作如下：
输送罐(V1202)加料 当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值，关闭氮气输送阀XV-1222，当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、氮气输送阀XV-1222时全关到位时，打开XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)开始受料。当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值时，关闭XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)停止受料。
粉煤储罐(V1203)加料 当粉煤储罐(V1203)卸压至常压后，输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值，打开氮气输送阀XV-1222，当输送罐(V1202)压力(PT-1209)＞工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀处于关闭状态时，打开XV-1231阀，粉煤储罐(V1203)开始受料。当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1224阀、XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)停止受料。
粉煤储罐(V1203)充压 当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1228阀、XV-1224阀，当XV-1228阀、XV-1224阀全关到位后，打开XV-1229阀，对粉煤储罐(V1203)进行充压，当粉煤储罐(V1203)和给料罐(V1204)压力相同时，准备送料。
给料罐(V1204)加料 当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)与给料罐(V1204)压力(PT-1204)压差PDT-1205＜工艺设定值时、同时给料罐(V1204)料位(LT-1204)＜工艺设定值、XV-1228阀全关到位时，打开XV-1227阀，在XV-1227阀全开到位后打开XV-1225阀对给料罐(V1204)进行加料，当给料罐(V1204)料位(LT-1204)达到工艺设定值时，停止受料。当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，关闭XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀。
粉煤储罐(V1203)卸压 当XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀全关到位后，同时粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)开始卸压，当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1224阀。
其中：
(1)XV-1226阀处于常开状态，XV-1224阀与XV-1225阀不能同时打开。
(2)XV-1224阀与XV-1227阀不能同时打开。
(3)与给料罐(V1204)直接相连的任何阀门(XV-1221A、XV-1221B、XV-1221C、XV-1221D)出现故障时，都将导致气化系统跳车。
3、粉煤加压气化中试装置DCS控制系统使用的是北京和利时系统工程有限公司的MACS控制系统。
MACS控制系统是北京和利时系统工程有限公司开发的大型分布式控制系统，该系统采用目前世界上先进的现场总线技术，具有可靠性先进、性价比高等特点。
一个大型的MACS控制系统可由多个服务器组成，由此将系统划分为多个域，每个域可由独立的服务器、系统网络SNET和多个现场控制站(I/O站)组成，完成相对独立的数据采集和控制功能。操作员站和高级计算机站等可通过域名登录到不同的域进行操作。MACS控制系统的网络由上的到下分为管理网络(MNET)、系统网络(SNET)和控制网络(CNET)三个层次。系统网络实现工程师站、操作员站系统服务器与现场控制站的互连，控制网络实现主控单元与过程I/O单元的通讯。
4、MACS控制系统现场控制站组态软件为CONMAKER系统。
CONMAKER系统是用于开发控制方案的开发平台，包含有控制方案编辑器和仿真调试器，是一套完整控制编辑和调试软件包。控制方案设计采用FBD功能块、LD梯形图、ST语言等编程工具实现。
5、根据粉煤输送系统开车联锁条件，编制程序逻辑图进行编程。
整个粉煤输送控制程序设计分为以下几个部分：
(1)粉煤输送逻辑控制：(附图3：粉煤输送程序控制程序设计逻辑图)
利用和利时MACS控制系统的CONMAKER组态编程软件的功能块(FBD)、梯形图(LD)工具软件按粉煤输送程控(自控)逻辑图编制，实现系统内部逻辑控制。
(2)粉煤输送阀位故障判断：
利用和利时MACS控制系统的CONMAKER组态编程软件的功能块(FBD)工具软件编制，用以监控粉煤输送系统所有阀门状态，保证所有阀门带电开到位，断电关到位，否则产生阀位故障，粉煤输送程控(自控)程序无法实现自动控制，以保证系统安全。
粉煤输送阀位故障判断程序设计编程说明：
粉煤输送阀位故障分为开阀阀位故障和关阀阀位故障两种情况。下面对以上两种阀位故障的故障判断程序的设计作详细说明。
①粉煤输送开阀阀位故障判断程序设计说明如图4所示：
第一步：对工艺要求打开的阀门首先判断该阀门电磁阀是否带电(ON)。
若阀门电磁阀不带电(OFF)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门电磁阀带电(ON)，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步。
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开关位，关位阀位开关是否断开(OFF)。
若阀门关位阀位开关仍是闭合状态(ON)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门关位阀位开关已断开(OFF)，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步。
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全开到位，开位阀位开关是否闭合(ON)。
若阀门开位阀位开关仍是断开状态(OFF)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门开位阀位开关已闭合(ON)，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
以XV-1223为例说明：
工艺要求XV-1223阀打开：
XV-1223＝ON 电磁阀带电线圈动作。
ZSL-1223＝OFF 阀门离开关位，关位阀位开关断开。
ZSH-1223＝ON 阀门全开到位，开位阀位开关闭合。
②粉煤输送关阀阀位故障判断程序设计说明如图5所示：
第一步：对工艺要求关闭的阀门首先判断该阀门电磁阀是否断电(OFF)。
若阀门电磁阀仍带电(ON)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门电磁阀断电(OFF)，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步。
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开开位，开位阀位开关是否断开(OFF)。
若阀门开位阀位开关仍是闭合状态(ON)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门开位阀位开关已断开(OFF)，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步。
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全关到位，关位阀位开关是否闭合(ON)。
若阀门关位阀位开关仍是断开状态(OFF)，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序。
若阀门关位阀位开关已闭合(ON)，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
以XV-1223为例说明：
工艺要求XV-1223阀关闭：
XV-1223＝OFF 电磁阀断电线圈动作。
ZSH-1223＝OFF 阀门离开开位，开位阀位开关断开。
ZSL-1223＝ON 阀门全关到位，关位阀位开关闭合。
以上是XV-1223 阀门的正常开或关状态，如过出现另外情况则说明阀门出现故障，粉煤输送程控(自控)程序无法实现自动控制。
以上是粉煤加压气化中试装置粉煤输送程控(自控)程序设计说明，该系统运行稳定可靠，控制方案安全可靠，完全达到工艺要求。和国外相同功能的DCS控制系统如ROSEMOUNT-DELTAV、BAILEY-INFI90等系统相比具有价格低廉、全中文界面便于学习掌握、系统运行稳定可靠等优势。
Claims (3)
1、一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，包括：粉煤自低压煤粉罐(V1201)进入输送罐(V1202)，再由低压氮气携带进入第二旋风分离器(XV1202)，粉煤由底部落入粉煤储罐(V1203)，输送氮气进入第二布袋过滤器过滤后放空和循环利用；粉煤储罐(V1203)为一变压操作设备，进料与出料两阶段交替进行，进料时为常压，出料时为高压，与给料罐(V1204)配合从而达到为气化炉供料的目的；粉煤储罐(V1203)向给料罐(V1204)间歇供料；给料罐(V1204)连续出料；其底部有4根煤粉管线分别对应4个喷嘴；其特征在于：根据工艺对粉煤加压输送的操作要求，特设计低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)粉煤输送的逻辑联锁控制系统；按下“煤粉输送停车按钮”，将关闭全部阀门(XV-1222、XV-1223、XV-1224、XV-1225、XV-1226、XV-1227、XV-1228、XV-1229、XV-1231)；按下“粉煤输送复位按钮”，将重新设定系统；按下“煤粉输送开车按钮”，开始低压煤粉罐(V1201)至给料罐(V1204)的粉煤输送，整个输送过程受逻辑控制；控制条件及过程如下：
输送罐(V1202)加料 当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值，关闭氮气输送阀XV-1222，当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、氮气输送阀XV-1222时全关到位时，打开XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)开始受料；当输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值时，关闭XV-1223阀、XV-1231阀，输送罐(V1202)停止受料；
粉煤储罐(V1203)加料 当粉煤储罐(V1203)卸压至常压后，输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值，打开氮气输送阀XV-1222，当输送罐(V1202)压力(PT-1209)＞工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＞工艺设定值、粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，XV-1225阀、XV-1227阀、XV-1229阀处于关闭状态时，打开XV-1231阀，粉煤储罐(V1203)开始受料；当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1224阀、XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)停止受料；
粉煤储罐(V1203)充压 当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＞工艺设定值、输送罐(V1202)压力(PT-1209)＜工艺设定值、输送罐(V1202)称重(WT-1204)＜工艺设定值时，关闭XV-1228阀、XV-1224阀，当XV-1228阀、XV-1224阀全关到位后，打开XV-1229阀，对粉煤储罐(V1203)进行充压，当粉煤储罐(V1203)和给料罐(V1204)压力相同时，准备送料；
给料罐(V1204)加料 当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)与给料罐(V1204)压力(PT-1204)压差PDT-1205＜工艺设定值时、同时给料罐(V1204)料位(LT-1204)＜工艺设定值、XV-1228阀全关到位时，打开XV-1227阀，在XV-1227阀全开到位后打开XV-1225对给料罐(V1204)进行加料，当给料罐(V1204)料位(LT-1204)达到工艺设定值时，停止受料；当粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，关闭阀XV-1225、XV-1227、XV-1229；
粉煤储罐(V1203)卸压 当阀XV-1225、XV-1227、XV-1229全关到位后，同时粉煤储罐(V1203)料位(LT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1228阀，粉煤储罐(V1203)开始卸压，当粉煤储罐(V1203)压力(PT-1203)＜工艺设定值时，打开XV-1224阀；
其中：
(1)XV-1226阀处于常开状态，XV-1224阀与XV-1225阀不能同时打开；
(2)XV-1224阀与XV-1227阀不能同时打开；
(3)与给料罐(V1204)直接相连的任何阀门(XV-1221A、XV-1221B、XV-1221C、XV-1221D)出现故障时，都将导致气化系统跳车。
2、根据权利要求1所述的一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，其特征在于：粉煤输送开阀阀位故障判断程序为：
第一步：对工艺要求打开的阀门首先判断该阀门电磁阀是否带电。
若阀门电磁阀不带电，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门电磁阀带电，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步。
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开关位，关位阀位开关是否断开；
若阀门关位阀位开关仍是闭合状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门关位阀位开关已断开，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步；
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全开到位，开位阀位开关是否闭合；
若阀门开位阀位开关仍是断开状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门开位阀位开关已闭合，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
3、根据权利要求1所述的一种粉煤加压气化粉煤输送程序控制方法，其特征在于：粉煤输送关阀阀位故障判断程序为：
第一步：对工艺要求关闭的阀门首先判断该阀门电磁阀是否断电；
若阀门电磁阀仍带电，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门电磁阀断电，则认为该阀门状态正常，继续执行第二步；
第二步：判断该阀门在程序要求时间内是否离开开位，开位阀位开关是否断开；
若阀门开位阀位开关仍是闭合状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门开位阀位开关已断开，则认为该阀门状态正常，继续执行第三步；
第三步：判断该阀门在程序要求时间内是否已全关到位，关位阀位开关是否闭合；
若阀门关位阀位开关仍是断开状态，则认为该阀门出现阀位故障，停止运行粉煤输送自控程序；
若阀门关位阀位开关已闭合，则认为该阀门状态正常，继续执行粉煤输送自控程序。
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