基于Deltav控制系统对气化炉炉温控制指标的改进及应用
2019-08-06吕崇福
煤化工 2019年3期
吕崇福,孙 颖
(同煤广发化学工业有限公司,山西 大同 037001)
煤气化是实现煤炭清洁高效利用的重要途径之一,也是现代先进煤化工的重要技术,其实质是将固体煤炭转化为易于加工的气态物质的过程[1-2]。气化炉的炉温控制对气化炉运行的稳定性及经济性起着决定性的作用,炉温高,导致冷煤气效率低,甚至烧损气化炉;炉温低,则会导致渣口堵渣[3-5]。Shell气化炉的中心反应温度在1 450℃~1 600℃,目前无法采用直接测量的手段监测出气化炉内部的实际温度,只能通过气化炉运行过程中的各项参数间接地反映气化炉温度。
对于Shell气化炉,可以用作气化炉控制指标的参数有合成气中CO2含量、氧煤比、渣型、汽包蒸汽产量,但每种参数都有各自的局限性,不能准确、及时地反映气化炉炉温的变化。为此,同煤广发化学工业有限公司利用现有的Deltav控制系统,通过设备改进、数据整合,选用热负荷作为新的参数,以热负荷代表气化炉炉温并作为控制指标,能够快速反映出气化炉的工况,现将具体情况介绍如下。
1 常规气化炉炉温控制参数及特点
1.1 CO2含量
由气化反应特性可知[6],CO2含量越高,反映出炉温越高。但无论采用在线分析还是手动分析,CO2含量的指示均存在滞后性,不能及时反映炉温的变化情况。此外,对于一些用CO2作为载气的项目,合成气中CO2含量会受到载气量以及反吹气量的影响,对准确反映炉温有一定的失真性且对其他用N2作为载气的项目没有通用性。
1.2 氧煤比
氧煤比在作为炉温控制参数时,根据Shell提供的技术文件以及数据模拟计算得出,氧煤比每调整0.001,炉温波动范围在50℃左右,不利于保持炉温的稳定性,同时,氧煤比还受原料煤中固定碳含量的影响。……
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