河南龙宇煤化工公司采用壳牌煤气化装置,其工艺是由碳氢化合物转化为CO+H2的过程,其流程主要经过磨煤干燥系统、煤粉加压输送、煤粉气化、除渣、飞灰脱除系统以及合成气的湿洗等工艺过程,处理后的合成气送往甲醇界区合成甲醇。气化炉的作用是容纳和控制煤粉反应,煤粉和氧气、蒸汽的混合物一起发生气化,并产生合成气。
1 工艺原理
气化炉是煤气化生产中的关键设备,气化炉正常运转,既不能使汽化炉超温受损,又要尽可能在消耗最低的氧量情况下,实现完全碳转化;因此气化炉的温度控制至关重要。
壳牌气化炉的结构特点决定气化炉的温度不能直接测定,只能通过间接方法来控制。在一定的氧负荷下,氧煤比的高低决定反应温度高低,氧煤比越高,气化温度越高;氧负荷增加的情况下,要保持气化炉温度稳定,氧煤比应以一定量减小。气化炉总负荷控制器控制送入煤烧嘴的氧流量,气化炉炉温控制就是通过调节煤烧嘴的氧煤比,从而调节煤烧嘴煤粉调节阀,控制气化炉温度。
另一方面,气化炉的合成气成分以及气化炉的蒸汽产量反映了气化炉的运行状况,控制合成气的成分及蒸汽产量,同样能达到控制气化炉温度的目的。气化炉的温度升高,气化炉的蒸汽产量越高,合成气CO2的含量就越高,CH4的成分含量就越低。
气化炉温度控制系统中,氧煤比的比值不是固定不变的,和气化炉的氧负荷呈曲线关系;另一方面,合成气组分控制器或蒸汽控制器输出调整氧煤比的大小,自动状态下,合成气组分控制器或蒸汽控制器的给定是根据气化炉的负荷转化曲线而来。
2 控制原理
2.1 气化炉温度控制原理
气化炉温度控制原理如图1所示。在该控制系统中,被控变量是气化炉温度,实际上即是合成气中 CO2含量、CH4的含量、气化炉蒸汽产量。操....