DD158556A1 - Verfahren zur steuerung von festbettgeneratoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Steuerung des Generatorprozesses von Festbettgeneratoren. Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch Auswahl von technologischen Parametern, die denGeneratorprozess bestimmen, ein Betriebsregime aufzubauen, welches bei auftretenden Stoerungen selbsttaetig reagiert und den Generator vor der Ausserbetriebnahme bewahrt. Dabei sind eine Steigerung der Betriebszeit,eine Erhoehung der technologischen Sicherheit und eine Erhoehung der Verfuegbarkeit der Generatoren Zielgroessen des Verfahrens. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei bestimmten technologischen Abweichungen der Generator auf eine Minimallast eingesenkt wird, dadurch verfahrenstechnisch wieder unter Kontrolle gebracht wird und damit nicht ausser Betrieb genommen zu werden braucht.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Steuerung von Pestbettgeneratoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der thermischen Kohleveredlung, speziell auf die Druckvergasung von Braunkohlen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Verfahren zur Steuerung von Pestbettgeneratoren und zur technologischen Beherrschung des Uormalbetriebes beziehen sich auf die Einhaltung der Höhe des Peuerbettes und auf eine gleichmäßige Durchströmung der Schüttung. Dazu wurden verschiedene Methoden entwickelt, den Augenblickszustand zu messen, beispielsweise nach DD-WP C 10 J/220 481, um danach den Pestbettgenerator relativ optimal fahren zu können. Das Anlagenpersonal ist jedoch durch die Fülle der zu erfassenden Meßwerte psychisch überfordert und demzufolge nicht in der Lage angepaßt zu reagieren·. Pehlhandlungen, die zu Havarien und Unfällen führen können, sind daher im praktischen Betrieb unvermeidlich. Trotz dieser bekannten lachteile sind keine Lösungen zur Betriebsüberwachung an Pestbettgeneratoren bekannt geworden.

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Bei der weiteren Durchdringung des Prozesses der Gaserzeugung in Pestbettgeneratoren hat sich jedoch herausgestellt, daß nicht allein die genannten Parameter für eine relativ optimale Prozeßdurchführung ausschlaggebend sind, sondern weitere, bisher nicht beachtete Parameter und Verfahrensbedingungen mit in Betracht gezogen werden müssen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Leistungsminderungen durch Störungen des technologischen Ablaufes des Pest- bettgeneratorprozesses zu vermeiden, bzw. auf ein Minimum zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung für Pestbettgeneratoren zu begründen, nach der im Palle von technologischen Störungen am Pestbettgenerator dieser nicht außer Betrieb genommen werden muß und somit der Produktionsausfall in vertretbaren Grenzen bleibt.

Analysen des Betriebsprozesses der Pestbettgeneratoren haben ergeben, daß die Mehrzahl der technologischen Störungen im Schuttungsaufbau und im Strömungsverhalten dieser Pestbettgeneratoren durch einen gezielten Übergang zu zeitlich begrenztem instationären Betrieb überwunden werden können. Damit können Pestbettgeneratoren mit gestörtem Betriebsverhalten weiterhin betrieben werden, indem durch kurzzeitige Lasteinsenkung das Strömungsverhalten geändert und nach Rückkehr zur llormallast wieder verfahrenstechnisch notwendige Betriebsbedingungen herrschen.

Die Lasteinsenkung erfolgt auf eine genau definierte Minimallast und zwar bei Störungen in der Bereitstellung der Betriebsstoffe, wodurch ein flexibles Reagieren auf Betriebsschwankungen in vorgeschalteten Anlagen möglich

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wird, weiter bei Abweichungen des Dampf-Sauerstoff-Verhältnisses des Vergasungsmittels, bei Abweichungen des Generatordruckes, der Rohgastemperatur, des Sauerstoffgehaltes des Rohgases und des Differenzdruckes der Schüttung.

Die eingeleitete Lasteinsenkung bewirkt eine sofortige Veränderung im Strömungsverhalten und führt zum Aufbau einer verbesserten Schüttung. Anschließend kann der 3?estbettgenerator wieder auf seine !Tormalleistung gesteigert werden.

Während der Lasteinsenkung wird eine Schrittverschiebung zwischen Dampf und Sauerstoff des Vergasungsmittels so eingehaXten", daß stets zuerst^ der Sauerstoff vermindert wird und -anschließend der Vergasungsdampf und die Schwankungen im Dampf-Sauerstoff-Verhältnis des Vergasungsmittels bleiben durch die Wahl der Schrittbreite (ca. 100 cm 0₂/Schritt) gering.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, wobei sich dieses Ausführungsbeispiel auf die Steuerung eines Pestbettgenerators mittels -eines-Mikrorechners bezieht. Die Vergasungsmittelzuführung zu den Pestbettgeneratoren erfolgt mittels Vergasungsmittel- Einzelmischung oder durch ein Vergasungsmittelsammelsystem und der erzeugte lianteldampf wird zur Spülung von Sicherheitsarmaturen genutzt und anschließend ins Rohgas abgeleitet Zur Steuerung des Festbettgenerators werden folgende technologische Parameter verwendet/

- Dampf-Sauerstoff-Verhältnis

- Sauerstoffmenge

- Vergasungsdampfdruck

- Rohgastemperatur

- Generatordruck

- Temperatur nach Waschkühler

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- Sauerstoffgehalt im Rohgas

- Differenzdruck über Schüttung.

Die Größe der Abweichung ist für jeden technischen Parameter in zwei Stufen geteilt und zwar in

- geringe Abweichung, Voralarm ♦

- gefährliche Abweichung, ETotaus-Alarm.

Sprechen während des Betriebes eines Pestbettgenerators folgende Voralarme an, so wird der Generator auf Minimallast, das sind ca. 1.400 Ένα. Q₀/h und hohes Dampf-

"3 Sauerstoff-Verhältnis (ca. 8,5 kg Dampf/Um O₂) eingesenkt:

- Dampf-Sauerstoff-Verhältnis "hoch"

- Dampf-Sauerstoff-Verhältnis "tief"

- Vergasungsdampfdruck "tief" - Rohgastemperatur "hoch"

- Rohgastemperatur "tief"

- Generatordruck "hoch"

- Sauerstoffgehalt im Rohgas "hoch"

- Temperatur nach Waschkühler "hoch" - Differenzdruck über Schüttung "hoch"

- Differenzdruck über Schüttung "tief"

Die Einsenkung selbst erfolgt in 100 NnrOg-Schritten derart, daß immer zuerst der Sauerstoff vermindert wird und anschließend der Vergasungsdampf. Bei der Einsenkung wird eine Schrittverschiebung zwischen Sauerstoff- und Dampf beibehalten, notwendige Änderungen im Dampf-Sauerstoff -Verhältnis erfolgen in 0,1 kg Dampf/BOrO₂-Schritten, wobei der Dampf die variable Größe ist. Dieser Prozeß führt dazu, daß die den Generatorprozeß bestimmende Anazahl von Vergasungskanälen der Schüttung verändert wird und der Pestbettgenerator wieder richtig reagiert. Nach Einstellung der normalen Betriebsbedingungen kann die Leistung des Generators wieder beliebig gesteigert werden.

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Dabei wird die Leistungssteigerung in 100 Hm Sauerstoff-Schritten durch einen Mikrorechner so vorgenommen, daß zuerst entsprechend dem Dampf-Sauerstoff-Yerhältnis die zugehörige Dampfmenge gesteigert und dann Sauerstoff nachgezogen wird.

Bei großen Abweichungen vom Hormalbetrieb, d. h. Abweichung über den Voralarm hinaus bis zum Ansprechen des Fotaus-Alarms, wird der Generator automatisch abgestellt. Das Abstellen des Generators erfolgt durch automatisches Absperren der Vergasungsmittel-Einzel^ mischung, in dem der Generator am Rohgasnetz bleibt und nur eine geringe Spüldampfmenge die technologische Strömungsrichtung- sichert. Automatische Entspannung des Generators erfolgt beim Ansprechend des Uotausparameters: Sauerstoffgehalt im Rohgas "hoch".

Da Explosionsgefahr besteht, wird der Generator vom Rohgasnetz getrennt , die Vergasungsmittelzufuhr abgesperrt und der Generator entspannt. Während des Entspannungsvorganges fließt wiederum Spüldampf. Soll während des Betriebes die Leistung des Generators verändert werden und spricht bei dieser Laständerung ein Voralarm an, der nicht automatisch zur Lasteinsenkung führt, so wird die Laständerung so lange gestoppt bis der Normalzustand wieder erreicht ist und erst dann wird die Laständerung fortgesetzt.

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch

   1· Verfahren zur Steuerung von Pestbettgeneratoren für die Druckvergasung von Braunkohle, insbesondere für den Pail von technologischen Störungen in der Betriebsweise, bei denen die Zuführung des Vergasungs-

   16O mittels über eine Vergasungsmitteleinzelmischung je. Generator oder durch ein Vergasungsmittelsammelsystem erfolgt und der Manteldampf in das Rohgassystem abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß kurzzeitig eine Lasteinsenkung auf eine definierte Minimallast, die durch einen noch vertretbaren Prozeßablauf charakterisiert ist, eingeleitet wird^jund ein vorgegebenes Dampf-Sauerstoff-Verhältnis eingestellt wird, daß weiter die gesamte Lasteinsenkung aus sicherheitstechnischen Gründen über eine Schrittverschiebung im Dampf-Sauerstoff-Verhältnis zwischen Dampf und Sauerstoff dadurch gesteuert wird, daß während dieser Lasteinsenkung der Sauerstoff immer vor dem Dampf eingesenkt wird und daß nach der dadurch erreichten Veränderung des Strömungsverhaltens der Uormalbetrieb wieder hergestellt wird, und daß dabei während der Laststeigerung die Schrittverschiebung zwischen Dampf und Sauerstoff genau umgekehrt erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Laständerungen bei abweichenden technologischen Bedingungen automatisch gestoppt und nach Einstellung der Normalbedingungen weitergeführt werden.