[发明专利]粉煤气化控制方法及粉煤气化装置

说明书

本发明公开了一种粉煤气化控制方法及粉煤气化装置，属于粉煤气化领域。该方法和装置的特点是每个工艺烧嘴分别设置气化剂支路管线和粉煤支路管线，所述气化剂支路管线由氧气支路管线和蒸汽支路管线组成，通过调节气化剂支路管线的气化剂流量及粉煤支路管线的粉煤流量，使单个工艺烧嘴的气化剂流量与粉煤流量的比值在适当范围内。与现有技术相比，本发明的粉煤气化控制方法及粉煤气化装置能够使烧嘴做到氧负荷一致，更好的保护开工烧嘴及工艺烧嘴，防止因粉煤煤量管线波动而造成气化装置停车。

技术领域

本发明涉及粉煤气化领域，具体地说是一种粉煤气化控制方法及粉煤气化装置。

背景技术

煤的气化过程是煤或煤焦与气化剂（氧气与水蒸气等）反应生成碳的氧化物、氢、甲烷等清洁气体燃料的过程，是公认的现代煤化工工艺的核心技术和龙头技术，而气化炉则是煤气化工艺技术中的核心。气流床气化技术则是目前普遍大规模采用的煤气化工艺技术，而其核心中的气化炉早期采用单烧嘴顶置下喷技术，但因其煤气化规模及气化效率受到限制，出现了多烧嘴气流床技术，即多烧嘴竖直布置于气化炉顶端，物料垂直向下进入气化炉内。因烧嘴数量增加，炉内火焰面积增大，物料与气化剂的碰撞面积增加，从而提高气化效率及能力。

但该气化工艺也存在诸多不足：多个工艺烧嘴的氧气流量由一个氧气调节阀进行调节，在设计中便为多烧嘴的氧流量平衡埋下隐患；另外，在以密相输送为主的粉煤输送系统内，粉煤管线极易发生波动，但在此情况下，则必须联锁气化炉进行停车处理；开工烧嘴在工艺烧嘴投入之后仍然运行，期间会消耗燃料气及氧气，增加消耗。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种粉煤气化控制方法，该方法能够使烧嘴做到氧负荷一致，更好的保护开工烧嘴及工艺烧嘴，防止因粉煤煤量管线波动而造成气化装置停车，甚至是工艺烧嘴的损坏。

本发明进一步的技术任务是提供一种可以实现上述方法的粉煤气化装置。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：粉煤气化控制方法，用于粉煤气化的气化装置上设置有开工烧嘴和至少两个工艺烧嘴，开工烧嘴连接燃料气管线及氧气管线，工艺烧嘴连接粉煤管线及气化剂管线，所述气化剂管线由氧气管线和蒸汽管线组成，其特点是：

每个工艺烧嘴分别设置气化剂支路管线和粉煤支路管线（即，每个工艺烧嘴的气化剂管线与粉煤管线一一对应设置），所述气化剂支路管线由氧气支路管线和蒸汽支路管线组成，通过调节气化剂管线的气化剂流量及粉煤管线的粉煤流量，使单个工艺烧嘴的气化剂流量与粉煤流量的比值在适当范围内。

作为优选，氧气与粉煤质量流量比为0.6-1.1，最佳为0.8-0.9；水蒸气与氧气的质量比为0.03-0.07，最佳为0.05。

所述水蒸汽用于调节工艺烧嘴头部迎火面温度和少许提高合成气中有效气含量。水蒸汽与氧气的比值无需进入工艺烧嘴跳车联锁。

进一步的，可以在开工烧嘴的燃料气管线上设置燃料气放空点及高压二氧化碳吹扫点，燃料气放空点用于开工烧嘴投料前燃料气流量的标定；高压二氧化碳吹扫点用于开工烧嘴在工艺烧嘴运行期间退出燃料气管线的惰性气保护。

进一步的，开工烧嘴的氧气管线上还可以设置第一氧气放空点、第二氧气放空点、清洁高压氮气吹扫点，第一氧气放空点用于开工烧嘴投料前氧气流量的标定；第二氧气放空点确保氧气与气化装置彻底隔离；清洁高压氮气吹扫点用于开工烧嘴在工艺烧嘴运行期间退出氧气管线的惰性气保护。

为了便于标定阀位，在开工烧嘴的氧气管线上，氧气调节阀优选设置在氧气放空点前端。

在气化装置准备运行之前，开工烧嘴燃料气和氧气可通过燃料气放空点和氧气放空点进行放空，同时通过放空点之前的调节阀控制放空流量，起到标定阀位的作用。

在开工烧嘴投入运行之后，期间可根据开工烧嘴运行情况及气化装置升压情况对工艺烧嘴进行投入。