CN220788477U - 气化烘炉投料一体化装置 - Google Patents

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曾宪松
王令光
冯亮杰
陈文哲
魏东
郑鹏
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Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
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Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
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本实用新型提供一种气化烘炉投料一体化装置,该装置包括气化炉和一体式烧嘴;所述气化炉内设置有气化室,所述气化炉的第一端具有投料口,所述投料口与所述气化室连通,所述一体式烧嘴与所述气化炉的第一端连接,且所述一体式烧嘴封闭所述投料口;所述一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,所述点火通道、所述氧化剂通道和所述燃料通道分别与所述投料口连通,所述燃料通道用于向所述气化室通入开工燃料气或燃料原料。通过在一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,该一体式烧嘴可实现点火、烘炉、投料,使得在工作过程中,无需更换烧嘴,节省了现场工作量,提高了操作的安全性。

Description

气化烘炉投料一体化装置
技术领域
本实用新型涉及气化烘炉、投煤技术领域,特别涉及一种气化烘炉、投煤装置。
背景技术
水煤浆气化通常采用预热烧嘴对气化炉烘炉,待气化炉温度升至超过1200℃后,更换为工艺烧嘴进行投料。在预热烧嘴更换为工艺烧嘴的工程中,更换时间如果过长,将使炉温降至~800℃以下,可能使气化炉投料失败。此外,在高温条件下对预热烧嘴和工艺烧嘴的切换,由于温度极高,现场操作工作量大,危险程度较高。
目前,虽然有点火烘炉的一体化水煤浆工艺烧嘴,但实际使用过程中,点火失败率高,并且存在烘炉过程中对工艺烧嘴头部严重烧蚀的问题,极大影响了水煤浆烧嘴的工作性能和使用寿命。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种气化烘炉投料一体化装置。
一种气化烘炉投料一体化装置,包括:气化炉和一体式烧嘴;
所述气化炉内设置有气化室,所述气化炉的第一端具有投料口,所述投料口与所述气化室连通,所述一体式烧嘴与所述气化炉的第一端连接,且所述一体式烧嘴封闭所述投料口;
所述一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,所述点火通道、所述氧化剂通道和所述燃料通道分别与所述投料口连通,所述燃料通道用于向所述气化室通入开工燃料气或燃料原料。
在其中一个实施例中,所述一体式烧嘴具有2n+1个通道,各所述通道沿轴向由内至外设置。
在其中一个实施例中,所述一体式烧嘴的位于中心的所述通道为所述点火通道,所述氧化剂通道和所述燃料通道沿轴向由内至外设置。
在其中一个实施例中,还包括第一氮气输送管,所述第一氮气输送管上设置有氮气阀门,所述第一氮气输送管与所述点火通道连通。
在其中一个实施例中,还包括燃料气输送管和点火空气输送管,所述燃料气输送管与所述点火通道以及所述燃料通道连通,所述点火空气输送管与所述点火通道连通,所述燃料气输送管上设置有点火燃料阀门,所述点火空气输送管上设置有点火空气阀门。
在其中一个实施例中,所述燃料气输送管包括点火输送支管和开工输送支管,所述点火输送支管与所述点火通道连通,所述开工输送支管与所述燃料通道连通。
在其中一个实施例中,还包括氧气输送管,所述氧气输送管与所述氧化剂通道连通,所述氧气输送管上设置有氧气阀门。
在其中一个实施例中,还包括燃料原料输送管,所述燃料原料输送管与所述燃料通道连通,所述燃料原料输送管上设置有燃料阀门。
述气化烘炉投料一体化装置,通过在一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,该一体式烧嘴可实现点火、烘炉、投煤,使得在工作过程中,无需更换烧嘴,节省了现场工作量,提高了操作的安全性。此外,一体式烧嘴的燃料通道的外侧煤浆通道既可以投放开工燃料气,也可以投放煤浆,开工燃料气借助于原有的燃料通道的外侧煤浆通道投放,无需另设开工燃料气通道,使得一体式烧嘴设计更为简洁。
附图说明
图1为一个实施例中气化烘炉投料一体化装置的结构示意图;
图2为一个实施例中气化烘炉投料一体化装置的控制方法的流程示意图;
图3为一个实施例中的一体式烧嘴的末端剖面结构示意图;
图4为一个实施例中的一体式烧嘴的一方向结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
实施例一
本实施例中,如图1所示,提供了一种气化烘炉投料一体化装置,其包括:气化炉100和一体式烧嘴200;所述气化炉内设置有气化室101,所述气化炉的第一端具有投料口102,所述投料口102与所述气化室101连通,所述一体式烧嘴200与所述气化炉100的第一端连接,且所述一体式烧嘴200封闭所述投料口102;所述一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,所述点火通道、所述氧化剂通道和所述燃料通道分别与所述投料口连通,所述燃料通道用于向所述气化室通入开工燃料气或燃料原料。
请结合图1和图4,在该一体式烧嘴200上,N8和N9为点火通道的两个入口,N3和N4为氧化剂通道的两个入口,N1和N2为燃料通道的入口,N5和N6为冷却水通道的出入口。
本实施例中,点火通道用于向气化炉内的气化室输送点火燃料气和空气,其中,点火燃料气可以是天然气、炼厂干气、液化石油气,空气为工厂空气;氧化剂通道用于向气化室输送氧化剂,氧化剂可以是纯氧、富氧空气、工厂空气,燃料通道用于向气化室输送燃料原料,燃料原料可以是粉煤、水煤浆、油污泥、石油焦、天然气、炼厂干气或液化石油气,下面实施例中,以天然气为点火燃料气,以氧气作为氧化剂,以煤浆作为燃料原料作进一步阐述。对应的,燃料通道所包括的内侧燃料通道和外侧燃料通道也可以称为内侧煤浆通道和外侧煤浆通道。
上述实施例中,通过在一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,该一体式烧嘴可实现点火、烘炉、投煤,使得在工作过程中,无需更换烧嘴,节省了现场工作量,提高了操作的安全性。此外,一体式烧嘴的燃料通道的外侧煤浆通道既可以投放开工燃料气,也可以投放煤浆,开工燃料气借助于原有的燃料通道的外侧煤浆通道投放,无需另设开通燃料气通道,使得一体式烧嘴设计更为简洁。
在一个实施例中,如图3所示,所述一体式烧嘴的末端具有2n+1个通道,各所述通道沿轴向由内至外设置。所述一体式烧嘴的位于中心的所述通道为所述点火通道,所述氧化剂通道和所述燃料通道沿轴向由内至外设置。本实施例中,一体式烧嘴具有2n+1个通道,沿轴向从内向外依次为第一通道-第2n+1通道,优选2≤n≤6。最中心通道为点火通道,通入燃料气和空气点火,所述氧化剂通道和所述燃料通道环绕所述点火通道设置。一些实施例中,沿轴向由内至外向外偶数通道为氧化剂通道,奇数通道为燃料通道,另外的实施例中,沿轴向向外奇数通道为氧化剂通道,偶数通道为燃料通道。比如,如图3所示,所述一体式烧嘴的末端的中心设置点火通道,点火通道内设置点火器201,中心氧通道202围绕中心的点火器201设置,所述燃料通道包括内侧煤浆通道204和外侧煤浆通道205,中心氧通道202的外侧依次是内侧煤浆通道204、氧化剂通道203、外侧煤浆通道205,其中,内侧煤浆通道用于通入煤浆,外侧煤浆通道用于通入煤浆或天然气。外侧煤浆通道作为燃料通道,即可用于通入煤浆,也可以用于通入天然气,使得一个通道能够进行复用,使得一体式烧嘴的结构更为精简。
在一个实施例中,气化烘炉投料一体化装置,还包括第一氮气输送管,所述第一氮气输送管上设置有氮气阀门,所述第一氮气输送管与所述点火通道连通。该第一氮气输送管用于输送氮气,本实施例中,当停止输送点火燃料气后,打开氮气阀门,通过氮气对点火燃料气进行堵塞,实现对点火燃料气进行氮塞,以防止燃料气进入气化炉;对点火通道进行氮气吹扫,保护中心点火通道。
在一个实施例中,气化烘炉投料一体化装置还包括燃料气输送管和点火空气输送管,所述燃料气输送管与所述点火通道以及所述燃料通道连通,所述点火空气输送管与所述点火通道连通,所述燃料气输送管上设置有点火燃料阀门,所述点火空气输送管上设置有点火空气阀门。本实施例中,点火燃料气输送管用于向点火通道输送点火燃料气,点火空气输送管用于向点火通道输送空气。
在一个实施例中,所述燃料气输送管包括点火输送支管和开工输送支管,所述点火输送支管与所述点火通道连通,所述开工输送支管与所述燃料通道连通。
本实施例中,点火输送支管用于将点火燃料气输送至点火通道,燃料通道还用于向气化室输送开工燃料气,开工输送支管用于将开工燃料气通过燃料通道输送至气化室,该开工燃料气可以是天然气、炼厂干气、液化石油气。本实施例中,所述开工输送支管与所述燃料通道的外侧煤浆通道连通。这样,该燃料通道的外侧煤浆通道在开工阶段通入开工天然气,在投燃料原料阶段通入燃料原料,使得该燃料通道的外侧煤浆通道能够进行复用,使得一体式烧嘴的结构更为精简。
在一个实施例中,气化烘炉投料一体化装置还包括第二氮气输送管,所述第二氮气输送管与开工输送支管连通。本实施例中,第二氮气输送管用于输送高压氮气,这样,开工燃料气和高压氮气可以同时送入气化炉。由于开工燃料气进行了配氮,提高了烧嘴开工燃料气喷口的流速,可以防止一体式烧嘴火焰回火,提高了一体化烧嘴的寿命。
在一个实施例中,气化烘炉投料一体化装置还包括氧气输送管,所述氧气输送管与所述氧化剂通道连通,所述氧气输送管上设置有氧气阀门。本实施例中,氧气输送管用于通过氧化剂通道向气化室输送氧气。
在一个实施例中,气化烘炉投料一体化装置还包括燃料原料输送管,所述燃料原料输送管与所述燃料通道连通,所述燃料原料输送管上设置有燃料阀门。本实施例中,燃料原料输送管用于通过燃料通道向气化室输送燃料原料,其中,燃料通道包括内侧煤浆通道和外侧煤浆通道,外侧煤浆通道可同时作为开工燃料气通道,向气化室输送开工燃料气。
本实施例中,燃料原料输送管包括内燃料输送管和外燃料输送管,外燃料输送管与燃料通道的外侧煤浆通道连通,这样,该燃料通道的外侧煤浆通道能够通入煤浆,而在开工阶段通入开工天然气。这样,该外侧煤浆通道即可用于通入煤浆,也可以用于通入天然气,使得一个通道能够进行复用,使得一体式烧嘴的结构更为精简。
实施例二
本实施例中,如图1所示,提供了一种气化烘炉投料一体化装置,其包括:气化炉和一体式烧嘴;所述气化炉内设置有气化室,所述气化炉的第一端具有投料口,所述投料口与所述气化室连通,所述一体式烧嘴与所述气化炉的第一端连接,且所述一体式烧嘴封闭所述投料口;所述一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,所述点火通道、所述氧化剂通道和所述燃料通道分别与所述投料口连通。
如图1和图4所示,在该一体式烧嘴上,N8和N9为点火通道的两个入口,N3和N4为氧化剂通道的两个入口,N1和N2为燃料通道的入口,N5和N6为冷却水通道的出入口。
如图1所示,气化烘炉投料一体化装置还包括第一氮气输送管311、第二氮气输送管312、氧气输送管320、超高压氮气管330、燃料原料输送管(341、342)、燃料气输送管350和点火空气输送管360。其中,燃料气输送管350用于向点火通道输送点火燃料气,该点火燃料气为天然气,本实施例中,燃料气输送管350包括输送主管、点火输送支管和开工输送支管,输送主管的一端用于与外部天然气连通,输送主管的另一端与点火输送支管的一端以及开工输送支管的一端连通,点火输送支管的另一端与点火通道的N9入口连通,开工输送支管的另一端与燃料原料输送管连通,输送主管上设置有点火燃料阀门XV76,点火输送支管沿输送方向依次设置有点火燃料阀门HV02、XV71和XV72,点火输送支管还连通燃料气放空管,燃料气放空管上设置有燃料气放空阀XV07;开工输送支管上沿输送方向依次设置有开工输送阀门FV37、XV74、XV75。
点火空气输送管360的一端与外部空气源连通,另一端与点火通道的N8入口连通,点火空气输送管360上沿输送方向依次设置有点火空气阀门FV77和XV70,其中,点火空气输送管360还连通一空气放空管,点火空气输送管360与空气放空管连接处位于点火空气阀门FV77和XV70之间,该空气放空管上设置有空气放空阀XV79。
第一氮气输送管311用于输送高压氮气,第一氮气输送管311上沿输送方向依次设置有氮气阀门XV41、XV42和XV73,本实施例中,氮气阀门XV41的输入端与高压氮气源连通,氮气阀门XV41的输出端分别与XV42的输入端以及XV73的输入端连通,XV42的输出端以及XV73的输出端分别与点火输送支管连通,其中,XV42的输出端连接于点火输送支管上XV72的输出端的位置,XV73的输出端连接于点火输送支管上XV71与XV72之间的位置。
第二氮气输送管312用于输送高压氮气,第二氮气输送管312上设置有氮气阀门XV43,氮气阀门XV43连接于开工输送支管上的开工输送阀门XV74与XV75之间的位置。
氧气输送管320的一端用于与氧气源连通,另一端与一体式烧嘴上的氧化剂通道N3和N4连通,氧气输送管320上沿输送方向依次设置有氧气阀门HV11、FV11、XV11、XV12,其中,氧气阀门XV12的输出端分别与氧气阀门FV13的输入端以及氧化剂通道N3连通,氧气阀门FV13的输出端与氧化剂通道N4连通。氧气输送管320还连通一开工氧气管,开工氧气管的一端连接于氧气输送管320上氧气阀门HV11与FV11之间的位置,开工氧气管的另一端连接于氧气输送管320上氧气阀门XV12的输出端的位置,开工氧气管上沿输送方向依次设置有氧气阀门FV12、XV14、XV15。
氧气输送管320还连通一氧气放空管,氧气放空管连接于氧气输送管320上氧气阀门FV11与XV11之间的位置,氧气放空管上沿输送方向依次设置有氧气放空阀XV13和HV12。
超高压氮气管330包括氮气主管、第一氮气支管、第二氮气支管和第三氮气支管,氮气主管的一端用于与超高压氮气源连通,氮气主管的另一端分别与第一氮气支管、第二氮气支管以及第三氮气支管连通,其中,第一氮气支管上沿输送方向依次设置有超高压氮气阀XV31、XV16、XV32,XV31的输出端分别与XV16的输入端以及XV32的输入端连通,XV16的输出端连通于开工氧气管上氧气阀门XV14和XV15之间,XV32的输出端连通于氧气输送管320上氧气阀门XV11和XV12之间的位置;第二氮气支管上沿输送方向依次设置有超高压氮气阀XV34、XV35,XV35的输出端连接于氧气输送管320上氧气阀门XV12的输出端与氧化剂通道N3之间的位置,也与FV13及N4口连接;第三氮气支管上设置有超高压氮气阀XV36,XV36的输出端连接于氧气输送管320上氧气阀门FV13的输出端与氧化剂通道N4之间的位置。
值得一提的是,燃料原料输送管所输送的燃料原料通过燃料通道进入气化室内。燃料原料可以是粉煤、水煤浆、油污泥、石油焦、天然气、炼厂干气或液化石油气,优选选用水煤浆。下面实施例中,以水煤浆作为燃料原料作进一步阐述。本实施例中,燃料原料输送管包括内侧煤浆输送管341和外侧煤浆输送管342,煤浆气化烘炉装置还包括内侧煤浆泵和外侧煤浆泵,内侧煤浆泵的输入端与内侧煤浆源连通,内侧煤浆泵的输出端与内侧煤浆输送管341的一端与连通,内侧煤浆输送管341的一端与一体式烧嘴的内侧煤浆通道连通,内侧煤浆输送管341上沿输送方向依次设置有燃料输送阀门XV01、XV02,该内侧煤浆输送管341还连通一内侧煤浆返回管,该内侧煤浆返回管上设置有煤浆返回阀门XV03。
外侧煤浆泵的输入端与外侧煤浆源连通,外侧煤浆泵的输出端与外侧煤浆输送管342的一端与连通,外侧煤浆输送管342的一端与一体式烧嘴的外侧煤浆通道连通,外侧煤浆输送管342上沿输送方向依次设置有燃料输送阀门XV04、XV05,该外侧煤浆输送管342还连通一外侧煤浆返回管,该外侧煤浆返回管上设置有煤浆返回阀门XV06。
气化烘炉投料一体化装置还包括烧嘴冷却水上水管和烧嘴冷却水回收水管,烧嘴冷却水上水管与冷却水通道N5连通,烧嘴冷却水回水管与冷却水通道N6连通。
值得一提的是,上述各实施例中,各阀门中,FV为流量调节阀,用于调节流量大小,HV为手动调节阀,用于手动调节流量大小,XV为开关阀,用于开关管道。
实施例三
本实施例中,提供一种气化烘炉投料一体化装置的控制方法,应用于上述任一实施例中所述的气化烘炉投料一体化装置,如图2所示,包括:
步骤210,在点火阶段,开启所述点火通道,向所述一体式烧嘴的点火通道输送点火燃料气和工厂空气,启动点火枪,点燃所述一体式烧嘴的点火通道内的点火燃料气。
本步骤中,打开点火燃料阀门XV76、HV02以及燃料气放空阀XV07,建立燃料气点火流量。燃料气为天然气,本实施例中,燃料气流量为3~30Nm3/h,优选5~15Nm3/h。打开工厂空气阀门FV77、XV79,建立点火工厂空气流量,工厂空气流量为15~300Nm3/h,优选50~150Nm3/h。
启动点火枪,随即关闭燃料气放空阀XV07,打开点火燃料气下游阀XV71、XV72。确认点火燃料气阀门打开,关闭工厂空气放空阀XV79,打开工厂空气下游阀XV70。天然气和工厂空气送入点火通道,通过点火枪点燃,点火枪火焰信号指示出现,表明点火成功。
步骤220,在开工烘炉阶段,开启所述外侧煤浆通道,向所述外侧煤浆通道输送开工燃料气,向所述氧化剂通道输送氧气。
本步骤中,打开燃料气调节阀FV37至预设阀位,流量为30~300Nm3/h,优选50~200Nm3/h。打开开工燃料气上游切断阀XV74。打开氧气界区阀HV11,打开氧气调节阀FV12至预设阀门,流量为30~600Nm3/h,优选60~360Nm3/h。打开开工氧气上游切断阀XV14。关闭中心氧调节阀FV13。
上述阀门开关到位,打开开工燃料气下游阀XV75,同时打开配氮氮气阀门XV43,配氮的氮气流量为30~200Nm3/h,优选50~100Nm3/h。开工燃料气和配氮氮气送入气化炉后,打开开工氧气下游切断阀XV15,同时启动开工烘炉计时器。
步骤230,检测开工烘炉点火是否成功,当检测开工烘炉点火成功时,停止向所述点火通道输送点火燃料气。
本实施例中,气化炉设置有火焰检测器,当火焰检测器检测到火焰,表明开工烘炉点火成功。开工烘炉点火成功后,关闭点火燃料气的第一切断阀、第二切断阀,即关闭切断阀XV71、XV72,关闭工厂空气调节阀FV77、XV70。关闭点火燃料气后,打开高压氮气阀门XV41、XV42、XV73,对点火燃料气进行氮塞,防止燃料气进入气化炉;对点火通道进行氮气吹扫,保护中心点火通道。投用氧燃比控制,根据开工烘炉曲线进行流量调节,气化炉进行烘炉,升温升压。燃料气配氮后,提高了烧嘴开工燃料气喷口的流速,防止了一体式烧嘴火焰回火,提高了一体化烧嘴的寿命。
步骤240,在投煤阶段,通过所述燃料通道向所述气化炉投入燃料原料。
气化炉开工烘炉,气化炉温度升至500~1500℃,优先升至600~1300℃。气化炉压力升至0.1~2.0MPaG,优先升至0.5~1.5MPaG。待气化炉温度、压力升至目标值后,启动投煤程序。
打开氧气放空阀XV13、HV12,打开氧气调节阀FV11,建立氧气开车流量。启动煤浆泵,打开煤浆循环阀XV03、XV06,建立内侧煤浆开车循环流量,外侧煤浆开车循环流量。煤浆泵可以采用一台或者两台,优先选用两台煤浆泵分别输送内侧煤浆和外侧煤浆。
上述阀门动作到位,打开内侧煤浆开关阀XV01、XV02,同时关闭循环阀XV03,煤浆进入气化炉。然后打开氧气进料切断阀XV11、XV12,打开中心氧调节阀FV13,同时关闭氧气放空阀XV13、HV12。
氧气和煤浆送入气化炉后,气化炉压力瞬间升高,通过开大合成气放空调节阀维持气化炉压力稳定。通过压力和火焰检测器综合判定气化炉投煤成功。投用氧煤比控制,根据升压曲线进行流量调节。气化炉按一定速率升压至0.3~2.5MPaG,优先升至0.5~1.5MPaG,关闭伴烧的开工燃料气。关闭开工燃料气阀门FV37、XV74、XV75,同时关闭开工氧气阀门FV12、XV14、XV15。
上述阀门关闭到位后,对开工燃料气管线和开工氧气管线进行氮塞,防止开工氧气、燃料气进入气化炉。打开氮塞阀门XV31、XV16,对开工氧气管线氮塞。
打开外侧煤浆管线切断阀XV04、XV05,同时关闭煤浆循环阀XV06,外煤浆进入气化炉。外煤浆流量进入氧煤比调节。
内侧煤浆、外侧煤浆、氧气进入气化炉,点火燃料气、开工燃料气相应退出,开车顺控完成。根据气化炉负荷曲线进行升压、升负荷。
在一个实施例中,所述检测开工烘炉点火是否成功,当检测开工烘炉点火成功时,停止向所述点火通道输送点火燃料气的步骤包括:检测开工烘炉点火是否成功,当检测开工烘炉点火成功时,关闭点火输送支管的第一切断阀、第二切断阀,对第一切断阀、第二切断阀间进行氮塞,通过高压氮气形成氮塞,以隔离燃料气和气化炉合成气。
本实施例中,当停止输送点火燃料气后,打开氮气阀门,通过氮气对点火燃料气进行堵塞,实现对点火燃料气进行氮塞,以防止燃料气进入气化炉;对点火通道进行氮气吹扫,保护中心点火通道。
实施例四
本实施例中,水煤浆气化采用一体化烧嘴,烧嘴冷却水首先投用,保护一体化烧嘴。一体化烧嘴具有2n+1个通道,沿轴向从内向外依次为第一通道-第2n+1通道,优选2≤n≤6。最中心通道为点火通道,通入燃料气和空气点火。沿轴向向外偶数通道用于向烧嘴提供氧化剂,奇数通道用于向烧嘴提供燃料原料,亦可以沿轴向向外奇数通道用于向烧嘴提供氧化剂,偶数通道用于向烧嘴提供燃料原料。燃料原料可以是粉煤、水煤浆、油污泥、石油焦、天然气、炼厂干气或液化石油气,优选选用水煤浆。氧化剂可以是纯氧、富氧空气、工厂空气。
具体地,一体化烧嘴具有5个通道,沿轴向从内向外依次为第1通道至第5通道。最中心通道为点火通道,通入燃料气和空气点火。沿轴向向外分别为中心氧气通道、内侧煤浆通道、外环氧气通道、外侧煤浆通道。
(1)点火过程
打开燃料气阀门XV76、HV02、XV07,建立燃料气点火流量。燃料气可以是天然气、炼厂干气、液化石油气。燃料气流量为3~30Nm3/h,优选5~15Nm3/h。打开工厂空气阀门FV77、XV79,建立点火工厂空气流量,工厂空气流量为15~300Nm3/h,优选50~150Nm3/h。
启动点火枪,随即关闭燃料气放空阀XV07,打开点火燃料气下游阀XV71、XV72。确认点火燃料气阀门打开,关闭工厂空气放空阀XV79,打开工厂空气下游阀XV70。燃料气和工厂空气送入点火通道,通过点火枪点燃,点火枪火焰信号指示出现,表明点火成功。
(2)开工烘炉过程
打开燃料气调节阀FV37至预设阀位,流量为30~300Nm3/h,优选50~200Nm3/h。打开开工燃料气上游切断阀XV74。打开氧气界区阀HV11,打开氧气调节阀FV12至预设阀门,流量为30~600Nm3/h,优选60~360Nm3/h。打开开工氧气上游切断阀XV14。关闭中心氧调节阀FV13。
上述阀门开关到位,打开开工燃料气下游阀XV75,同时打开配氮氮气阀门XV43,配氮氮气流量为30~200Nm3/h,优选50~100Nm3/h。开工燃料气和配氮氮气送入气化炉后,打开开工氧气下游切断阀XV15,同时启动开工烘炉计时器。
气化炉设置的火焰检测器检测到火焰,表明开工烘炉点火成功。开工烘炉点火成功后,关闭点火燃料气切断阀XV71、XV72,关闭工厂空气调节阀FV77、XV70。关闭点火燃料气后,打开高压氮气阀门XV41、XV42、XV73,对点火燃料气进行氮塞,防止燃料气进入气化炉;对点火通道进行氮气吹扫,保护中心点火通道。投用氧燃比控制,根据开工烘炉曲线进行流量调节,气化炉进行烘炉,升温升压。
(3)投煤过程
气化炉开工烘炉,气化炉温度升至500~1500℃,优先升至600~1300℃。气化炉压力升至0.1~2.0MPaG,优先升至0.5~1.5MPaG。待气化炉温度、压力升至目标值后,启动投煤程序。
打开氧气放空阀XV13、HV12,打开氧气调节阀FV11,建立氧气开车流量。启动煤浆泵,打开煤浆循环阀XV03、XV06,建立内侧煤浆开车循环流量,外侧煤浆开车循环流量。煤浆泵可以采用一台或者两台,优先选用两台煤浆泵分别输送内侧煤浆和外侧煤浆。
上述阀门动作到位,打开内侧煤浆开关阀XV01、XV02,同时关闭循环阀XV03,煤浆进入气化炉。然后打开氧气进料切断阀XV11、XV12,打开中心氧调节阀FV13,同时关闭氧气放空阀XV13、HV12。
氧气和煤浆送入气化炉后,气化炉压力瞬间升高,通过开大合成气放空调节阀维持气化炉压力稳定。通过压力和火焰检测器综合判定气化炉投煤成功。投用氧煤比控制,根据升压曲线进行流量调节。气化炉按一定速率升压至0.3~2.5MPaG,优先升至0.5~1.5MPaG,关闭伴烧的开工燃料气。关闭开工燃料气阀门FV37、XV74、XV75,同时关闭开工氧气阀门FV12、XV14、XV15。
上述阀门关闭到位后,对开工燃料气管线和开工氧气管线进行氮塞,防止开工氧气、燃料气进入气化炉。打开氮塞阀门XV31、XV16,对开工氧气管线氮塞。
打开外侧煤浆管线切断阀XV04、XV05,同时关闭煤浆循环阀XV06,外侧煤浆进入气化炉。外侧煤浆流量进入氧煤比调节。
内侧煤浆、外侧煤浆、氧气进入气化炉,点火燃料气、开工燃料气相应退出,开车顺控完成。根据气化炉负荷曲线进行升压、升负荷。
本实施例具有以下效果:
(1)开工燃料气借用烧嘴的煤浆通道的巧妙设计,不单独设置开工燃料气通道,简化了烧嘴的结构,提高了烧嘴的可靠性。
(2)开工燃料气进行了配氮,提高了烧嘴开工燃料气喷口的流速,防止了烧嘴火焰回火,提高了一体化烧嘴的寿命。
(3)多通道一体化烧嘴实现了点火、烘炉、投煤,节省了现场工作量。
(4)单独设置开工氧气管线,实现了开工氧气流量的稳定调节,能稳定控制气化的氧煤比,使气化炉不超温,保证了气化的安全。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,包括:气化炉和一体式烧嘴;
所述气化炉内设置有气化室,所述气化炉的第一端具有投料口,所述投料口与所述气化室连通,所述一体式烧嘴与所述气化炉的第一端连接,且所述一体式烧嘴封闭所述投料口;
所述一体式烧嘴开设有点火通道、氧化剂通道和燃料通道,所述点火通道、所述氧化剂通道和所述燃料通道分别与所述投料口连通,所述燃料通道用于向所述气化室通入开工燃料气或燃料原料。
2.根据权利要求1所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,所述一体式烧嘴具有2n+1个通道,各所述通道沿轴向由内至外设置。
3.根据权利要求2所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,所述一体式烧嘴的位于中心的所述通道为所述点火通道,所述氧化剂通道和所述燃料通道沿轴向由内至外设置。
4.根据权利要求1所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,还包括第一氮气输送管,所述第一氮气输送管上设置有氮气阀门,所述第一氮气输送管与所述点火通道连通。
5.根据权利要求1所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,还包括燃料气输送管和点火空气输送管,所述燃料气输送管与所述点火通道以及所述燃料通道连通,所述点火空气输送管与所述点火通道连通,所述燃料气输送管上设置有点火燃料阀门,所述点火空气输送管上设置有点火空气阀门。
6.根据权利要求5所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,所述燃料气输送管包括点火输送支管和开工输送支管,所述点火输送支管与所述点火通道连通,所述开工输送支管与所述燃料通道连通。
7.根据权利要求1所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,还包括氧气输送管,所述氧气输送管与所述氧化剂通道连通,所述氧气输送管上设置有氧气阀门。
8.根据权利要求1所述的气化烘炉投料一体化装置,其特征在于,还包括燃料原料输送管,所述燃料原料输送管与所述燃料通道连通,所述燃料原料输送管上设置有燃料阀门。
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