固定床多用氣化爐制氣裝置及制氣工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于固定床氣化爐制氣【技術領域】，具體涉及一種固定床多用氣化爐制氣裝置及制氣工藝；包括頂部設有進煤口的氣化爐、氣化爐的底部的兩側分別設有出渣口，氧氣管道通過第一程控閥門與緩沖罐的進口相連，緩沖罐的出口通過管道依次與第三程控閥門，第十四程控閥門與氣化爐的底部相連，第十四程控閥門與氣化爐的底部之間的管道上設有第一三通，第一三通的第三端通過管道依次與第八程控閥門和第十二程控閥門相連通，第十二程控閥門與氣柜相連通，具有拓寬原料煤種適應性、降低原料煤消耗、節約資源、提高單爐發氣量、降低成本、不受空分制氣故障影響、操作簡便，穩定安全和提高企業競爭力的優點。
【專利說明】固定床多用氣化爐制氣裝置及制氣工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于固定床氣化爐制氣【技術領域】，具體涉及一種固定床多用氣化爐制氣裝置及制氣工藝。
【背景技術】
[0002]目前固定床間歇式氣化爐為我國氮肥生產企業的主流技術，該氣化爐目前普遍采用以空氣為氣化劑的間歇式氣化工藝，該氣化工藝在吹入空氣階段需要產生一定量的吹風氣放空或者燃燒，嚴重制約了固定床制氣爐的發氣量，同時也增加了原料煤的消耗。雖然采用富氧連續制氣能夠較好的解決上述問題，但空分制氧裝置故障停車后富氧制氣便無法正常工作，同時由于成本因素導致企業在原料上經常在型煤與各種類型的無煙塊煤之間相互切換。化肥企業對于一種能夠在現有固定床空氣制氣與富氧制氣等多種模式之間相互切換，用于匹配各種不同煤種及在空分等裝置故障檢修情況下仍能正常生產的多模式制氣裝置需要越來越強烈。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷而提供一種能夠適應各種原料煤種及操作工況，提供普通空氣間歇制氣模式、富氧間歇制氣模式，富氧連續制氣模式和富氧上下吹制氣模式四種制氣模式，且不同制氣模式之間可相互切換的固定床多用氣化爐制氣裝置及制氣工藝。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:包括頂部設有進煤口的氣化爐、氣化爐的底部的兩側分別設有出渣口，氧氣管道通過第一程控閥門與緩沖罐的進口相連，緩沖罐的出口通過管道依次與第三程控閥門，第十四程控閥門與氣化爐的底部相連，第十四程控閥門與氣化爐的底部之間的管道上設有第一三通，第一三通的第三端通過管道依次與第八程控閥門和第十二程控閥門相連通，第十二程`控閥門與氣柜相連通，空氣管道通過第二程控閥門與緩沖罐的進口相連，蒸氣管道依次通過第四程控閥門，第十三程控閥門和第七程控閥門與氣化爐上部的進氣口相連通，所述第四程控閥門和第十三程控閥門之間的管道上設有第二三通，第二三通的第三端通過管道與第五程控閥門相連，第五程控閥門與緩沖罐的進口相連，所述第十三程控閥門和第七程控閥門之間的管道上設有第三三通，第三三通的第三端通過第六程控閥門與設置在第三程控閥門和第十四程控閥門之間管道上的第七三通的第三端相連，氣化爐上部的出氣口通過管道依次與第九程控閥門和第十一程控閥門相連，第十一程控閥門通過管道與設置在第八程控閥門和第十二程控閥門之間的管道上的第六三通的第三端相連，所述第九程控閥門和第十一程控閥門之間的管道上設有第四三通，第四三通的第三端通過管道依次與第十程控閥門和吹風氣崗位燃燒處理裝置相連，所述第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第四程控閥門、第五程控閥門、第六程控閥門、第七程控閥門、第八程控閥門、第九程控閥門、第十程控閥門、第十一程控閥門、第十二程控閥門，第十三程控閥門和第十四程控閥門分別與DCS微機控制系統相連，所述DCS微機控制系統分別與普通空氣間歇制氣模式按鈕、富氧間歇制氣模式按鈕，富氧連續制氣模式按鈕和富氧上下吹制氣模式按鈕相連。
[0005]所述第一程控閥門和緩沖罐的進口之間的管道上設有氧氣流量計，所述第二程控閥門和緩沖罐的進口之間的管道上設有空氣流量計，所述第四程控閥門和第二三通之間的管道上設有蒸汽流量計，所述的緩沖罐上設有氣體成份檢測儀:所述氧氣流量計、空氣流量計，蒸汽流量計和氣體成份檢測儀分別與DCS微機控制系統相連。
[0006]所述第四三通的第三端與第十程控閥門之間設有第五三通，第五三通的第三端通過放空程控閥門與大氣相連，所述DCS微機控制系統與放空程控閥門相連。
[0007]—種固定床多用氣化爐的制氣工藝，包括普通空氣間歇制氣模式、富氧間歇制氣模式，富氧連續制氣模式和富氧上下吹制氣模式；
[0008]一、當需要進行普通空氣間歇制氣模式時，按下普通空氣間歇制氣模式按鈕，通過DCS微機控制系統對程控閥門進行控制，啟動普通間歇空氣制氣模式，普通空氣間歇制氣模式包括二次上吹階段、吹凈階段、吹風階段，上吹階段和下吹階段；
[0009]a、二次上吹階段:通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第六程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門、第十三程控閥門，第六程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述二次上吹階段的時間共為8s ;該階段以蒸汽為氣化劑；
[0010]b、吹凈階段:完成上述步驟a中的二次上吹階段后，通過DCS微機控制系統將第二程控閥門、第三程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門、緩沖罐，第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述吹凈階段的時間為8s ;該階段以空氣為氣化劑；
[0011]c、吹風階段:完成上述步驟b中的吹凈階段后，DCS微機控制系統控制第二程控閥門、第三程控閥門、第十四程控閥門，第九程控閥門和第十程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門、緩沖罐，第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得吹風氣，吹風氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門和第十程控閥門將吹風氣送至吹風氣崗位燃燒處理裝置中；上述狀態中，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，吹風階段的時間共為21s，所述的21s中最后的7s的時間內，關閉第十程控閥門，同時打開第十一程控閥門和第十二程控閥門，將所產吹風氣送至氣柜內；該階段以空氣為氣化劑；
[0012]d、上吹階段:完成上述步驟c中的吹風階段后，通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第六程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門、第十三程控閥門，第六程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述上吹階段的時間共為29s ；該階段以蒸汽為氣化劑；
[0013]e、下吹階段:完成上述步驟d中的上吹階段后，通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第七程控閥門，第八程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門，第十三程控閥門和第七程控閥門進入氣化爐的上部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐的底部排出，依次經過第八程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述下吹階段的時間共為54s ;該階段以蒸汽為氣化劑；完成上述下吹階段后，可進行二次上吹階段，如此循環即可；
[0014]二、當需要進行富氧間歇制氣模式時，按下富氧間歇制氣模式按鈕，通過DCS微機控制系統對程控閥門進行控制，啟動富氧間歇制氣模式，富氧間歇制氣模式包括富氧二次上吹階段、富氧吹凈階段、富氧吹風階段、富氧上吹階段和富氧下吹階段；
[0015]a、富氧二次上吹階段:通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第六程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門、第十三程控閥門，第六程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧二次上吹階段的時間共為12s ;該階段以蒸汽為氣化劑；
[0016]b、富氧吹凈階段:完成上述步驟a中的富氧二次上吹階段后，通過DCS微機控制系統將第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門進入緩沖罐，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門進入緩沖罐內，DCS微機控制系統根據氧氣流量計和空氣流量計的數據來控制第一程控閥門和第二程控閥門的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀來檢測緩沖罐內的氣體成分含量，使緩沖罐內的富氧空氣壓力為:42KPa，緩沖罐內氣化劑的氧含量為32%-35%;緩沖罐的出口通過第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧吹凈階段的時間為7s ;該階段以富氧空氣為氣化劑；
[0017]C、富氧吹風階段:完成上述步驟b中的富氧吹凈階段后，DCS微機控制系統控制第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第十四程控閥門，第九程控閥門和第十程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門進入緩沖罐內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門進入緩沖罐內，DCS微機控制系統根據氧氣流量計和空氣流量計的數據來控制第一程控閥門和第二程控閥門的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀來檢測緩沖罐內的氣體成分含量，使緩沖罐內的富氧空氣壓力為42KPa，緩沖罐內氣化劑的氧含量為32%-35% ；緩沖罐的出口通過第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得吹風氣，吹風氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門和第十程控閥門將吹風氣送至吹風氣崗位燃燒處理裝置中；上述狀態中，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，富氧吹風階段的時間共為13s，所述的13s中最后的8s的時間內，關閉第十程控閥門，同時打開第十一程控閥門和第十二程控閥門，將所產吹風氣送至氣柜內；該階段以富氧空氣為氣化劑；
[0018]d、富氧上吹階段:完成上述步驟c中的富氧吹風階段后，通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第六程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門、第十三程控閥門，第六程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧上吹階段的時間共為34s ;該階段以蒸汽為氣化劑；
[0019]e、富氧下吹階段:完成上述步驟d中的富氧上吹階段后，通過DCS微機控制系統將第四程控閥門、第十三程控閥門、第七程控閥門，第八程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門，第十三程控閥門和第七程控閥門進入氣化爐的上部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐的底部排出，依次經過第八程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧下吹階段的時間共為59s ;該階段以蒸汽為氣化劑；完成上述富氧下吹階段后，可進行富氧二次上吹階段，如此循環即可；
[0020]三、當需要進行富氧連續制氣模式時，按下富氧連續制氣模式按鈕，通過DCS微機控制系統對程控閥門進行控制，啟動富氧連續制氣模式，富氧連續制氣模式包括富氧連續上吹階段；
[0021]a、富氧連續上吹階段:DCS微機控制系統控制第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第四程控閥門、第五程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門進入緩沖罐內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門進入緩沖罐內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門和第五程控閥門進入緩沖罐內，DCS微機控制系統根據氧氣流量計，空氣流量計和蒸汽流量計的數據來控制第一程控閥門，第二程控閥門和第四程控閥門的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀來檢測緩沖罐內 的氣體成分含量，使緩沖罐內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐內氣化劑的氧含量為27 %-29 %，氣化劑的水蒸氣含量為45 %-47 %，氣化劑的氮氣含量為25%-27% ;緩沖罐的出口通過第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態；該階段以富氧蒸氣為氣化劑；
[0022]四、當需要進行富氧上下吹制氣模式時，按下富氧上下吹制氣模式按鈕，通過DCS微機控制系統對程控閥門進行控制，啟動富氧上下吹制氣模式:富氧上下吹制氣模式包括富氧蒸汽上吹階段和富氧蒸汽下吹階段；
[0023]a、富氧蒸汽上吹階段:DCS微機控制系統控制第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第四程控閥門、第五程控閥門、第十四程控閥門、第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門進入緩沖罐內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門進入緩沖罐內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門和第五程控閥門進入緩沖罐內，DCS微機控制系統根據氧氣流量計，空氣流量計和蒸汽流量計的數據來控制第一程控閥門，第二程控閥門和第四程控閥門的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀來檢測緩沖罐內的氣體成分含量，使緩沖罐內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐內氣化劑的氧含量為27 %-29 %，氣化劑的水蒸氣含量為45 %-47 %，氣化劑的氮氣含量為25%-27% ;緩沖罐的出口通過第三程控閥門和第十四程控閥門進入氣化爐的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門，第十一程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態；所述富氧蒸汽上吹階段為90s ;該階段以富氧蒸氣為氣化劑；[0024]b、富氧蒸汽下吹階段:完成步驟a中的富氧蒸汽上吹階段后，DCS微機控制系統控制第一程控閥門、第二程控閥門、第三程控閥門、第四程控閥門、第五程控閥門、第六程控閥門、第七程控閥門，第八程控閥門和第十二程控閥門開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門進入緩沖罐內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門進入緩沖罐內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門和第五程控閥門進入緩沖罐內，DCS微機控制系統根據氧氣流量計，空氣流量計和蒸汽流量計的數據來控制第一程控閥門，第二程控閥門和第四程控閥門的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀來檢測緩沖罐內的氣體成分含量，使緩沖罐內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐內氣化劑的氧含量為27%-29 %，氣化劑的水蒸氣含量為45%-47%,氣化劑的氮氣含量為25%-27%;緩沖罐的出口通過第三程控閥門，第六程控閥門和第七程控閥門進入氣化爐的上部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐的底部排出，依次經過第八程控閥門和第十二程控閥門將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧蒸汽下吹階段的時間共為30s ;該階段以富氧蒸氣為氣化劑，完成上述富氧蒸汽下吹階段后，可進行富氧蒸汽上吹階段，如此循環即可。
[0025]所述富氧連續制氣模式中的富氧連續上吹階段；富氧上下吹制氣模式包括富氧蒸汽上吹階段和富氧蒸汽下吹階段；上述三個階段開始前第一程控閥門和第二程控閥門延時2s開啟。
[0026]所述四種制氣模式進行切換時，按照如下步驟:步驟一:對氣化爐進行停爐；第二步:完成步驟一后，DCS微機控制系統控制第九程控閥門和放空程控閥門開啟，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，進行安全放空處理，安全放空處理的時間為IOs ;步驟三:完成步驟二中安全放空處理后，DCS微機控制系統關閉第九程控閥門和放空程控閥門，步驟四:完成步驟三后，對氣化爐進行開爐，步驟五:完成步驟四的氣化爐開爐后，DCS微機控制系統自動進入相應的制氣模式，即可。
[0027]按照上述方案制成的固定床多用氣化爐制氣裝置，能夠適應各種原料煤種及操作工況，提供普通空氣間歇制氣模式、富氧間歇制氣模式，富氧連續制氣模式和富氧上下吹制氣模式四種制氣模式，且具有不同制氣模式之間可相互切換的特點，上述四種制氣模式適用煤種，原料消耗情況，發氣量和優點見下表:
[0028]
【權利要求】
1.一種固定床多用氣化爐制氣裝置，包括頂部設有進煤口的氣化爐(20)、氣化爐(20)的底部的兩側分別設有出渣口，其特征在于:氧氣管道通過第一程控閥門(I)與緩沖罐(21)的進口相連，緩沖罐(21)的出口通過管道依次與第三程控閥門(3)，第十四程控閥門(14)與氣化爐(20)的底部相連，第十四程控閥門(14)與氣化爐(20)的底部之間的管道上設有第一三通(26)，第一三通(26)的第三端通過管道依次與第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)相連通，第十二程控閥門(12)與氣柜相連通，空氣管道通過第二程控閥門(2)與緩沖罐(21)的進口相連，蒸氣管道依次通過第四程控閥門(4)，第十三程控閥門(13)和第七程控閥門(7)與氣化爐(20)上部的進氣口相連通，所述第四程控閥門(4)和第十三程控閥門(13)之間的管道上設有第二三通(27)，第二三通(27)的第三端通過管道與第五程控閥門(5)相連，第五程控閥門(5)與緩沖罐(21)的進口相連，所述第十三程控閥門(13)和第七程控閥門(7)之間的管道上設有第三三通(28)，第三三通(28)的第三端通過第六程控閥門(6)與設置在第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)之間管道上的第七三通(32)的第三端相連，氣化爐(20)上部的出氣口通過管道依次與第九程控閥門(9)和第十一程控閥門(11)相連，第十一程控閥門(11)通過管道與設置在第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)之間的管道上的第六三通(31)的第三端相連，所述第九程控閥門(9)和第十一程控閥門(11 )之間的管道上設有第四三通(29)，第四三通(29)的第三端通過管道依次與第十程控閥門(10)和吹風氣崗位燃燒處理裝置相連，所述第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第四程控閥門(4)、第五程控閥門(5)、第六程控閥門(6)、第七程控閥門(7)、第八程控閥門(8)、第九程控閥門(9)、第十程控閥門(10)、第十一程控閥門(11)、第十二程控閥門(12)，第十三程控閥門(13)和第十四程控閥門(14)分別與DCS微機控制系統(19)相連，所述DCS微機控制系統(19)分別與普通空氣間歇制氣模式按鈕(15)、富氧間歇制氣模式按鈕(16)，富氧連續制氣模式按鈕(17)和富氧上下吹制氣模式按鈕(18)相連。
2.根據權利要求1所述的固定床多用氣化爐制氣裝置，其特征在于:所述第一程控閥門(I)和緩沖罐(21)的進口之間的管道上設有氧氣流量計(22)，所述第二程控閥門(2)和緩沖罐(21)的進口之間的管道上設有空氣流量計(23)，所述第四程控閥門(4)和第二三通(27)之間的管道上設有蒸汽流量計(24)，所述的緩沖罐(21)上設有氣體成份檢測儀(25)；所述氧氣流量計(22)、空氣流量計(23)，蒸汽流量計(24)和氣體成份檢測儀(25)分別與DCS微機控制系統(19)相連。
3.根據權利要求1所述的固定床多用氣化爐制氣裝置，其特征在于:所述第四三通(29)的第三端與第十程控閥門(10)之間設有第五三通(30)，第五三通(30)的第三端通過放空程控閥門(33)與大氣相連，所述DCS微機控制系統(19)與放空程控閥門(33)相連。
4.一種固定床多用氣化爐的制氣工藝，其特征在于:該制氣工藝包括普通空氣間歇制氣模式、富氧間歇制氣模式，富氧連續制氣模式和富氧上下吹制氣模式； 一、當需要進行普通空氣間歇制氣模式時，按下普通空氣間歇制氣模式按鈕(15)，通過DCS微機控制系統(19)對程控閥門進行控制，啟動普通間歇空氣制氣模式，普通空氣間歇制氣模式包括二次上吹階段、吹凈階段、吹風階段，上吹階段和下吹階段； a、二次上吹階段:通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第六程控閥門(6)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)，第六程控閥門(6)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述二次上吹階段的時間共為8s ;該階段以蒸汽為氣化劑； b、吹凈階段:完成上述步驟a中的二次上吹階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)、緩沖罐(21)，第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述吹凈階段的時間為8s ;該階段以空氣為氣化劑； C、吹風階段:完成上述步驟b中的吹凈階段后，DCS微機控制系統(19)控制第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第十四程控閥門(14)，第九程控閥門(9)和第十程控閥門(10)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)、緩沖罐(21)，第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得吹風氣，吹風氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)和第十程控閥門(10)將吹風氣送至吹風氣崗位燃燒處理裝置中；上述狀態中，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，吹風階段的時間共為 21s，所述的21s中最后的7s的時間內，關閉第十程控閥門(10)，同時打開第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)，將所產吹風氣送至氣柜內；該階段以空氣為氣化劑； d、上吹階段:完成上述步驟c中的吹風階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第六程控閥門(6)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)，第六程控閥門(6)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述上吹階段的時間共為29s ;該階段以蒸汽為氣化劑； e、下吹階段:完成上述步驟d中的上吹階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第七程控閥門(7)，第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)，第十三程控閥門(13)和第七程控閥門(7)進入氣化爐(20)的上部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)的底部排出，依次經過第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述下吹階段的時間共為54s ;該階段以蒸汽為氣化劑；完成上述下吹階段后，可進行二次上吹階段，如此循環即可； 二、當需要進行富氧間歇制氣模式時，按下富氧間歇制氣模式按鈕(16)，通過DCS微機控制系統(19)對程控閥門進行控制，啟動富氧間歇制氣模式，富氧間歇制氣模式包括富氧二次上吹階段、富氧吹凈階段、富氧吹風階段、富氧上吹階段和富氧下吹階段；a、富氧二次上吹階段:通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第六程控閥門(6)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)，第六程控閥門(6)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧二次上吹階段的時間共為12s ;該階段以蒸汽為氣化劑； b、富氧吹凈階段:完成上述步驟a中的富氧二次上吹階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)進入緩沖罐(21)，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門(I)進入緩沖罐(21)內，DCS微機控制系統(19)根據氧氣流量計(22)和空氣流量計(23)的數據來控制第一程控閥門(I)和第二程控閥門(2)的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀(25)來檢測緩沖罐(21)內的氣體成分含量，使緩沖罐(21)內的富氧空氣壓力為42KPa，緩沖罐(21)內氣化劑的氧含量為32%-35% ;緩沖罐(21)的出口通過第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣 化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧吹凈階段的時間為7s ;該階段以富氧空氣為氣化劑； C、富氧吹風階段:完成上述步驟b中的富氧吹凈階段后，DCS微機控制系統(19)控制第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第十四程控閥門(14)，第九程控閥門(9)和第十程控閥門(10)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)進入緩沖罐(21)內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門(I)進入緩沖罐(21)內，DCS微機控制系統(19)根據氧氣流量計(22)和空氣流量計(23)的數據來控制第一程控閥門(I)和第二程控閥門(2)的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀(25)來檢測緩沖罐(21)內的氣體成分含量，使緩沖罐(21)內的富氧空氣壓力為42KPa，緩沖罐(21)內氣化劑的氧含量為32%-35%;緩沖罐(21)的出口通過第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得吹風氣，吹風氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)和第十程控閥門(10)將吹風氣送至吹風氣崗位燃燒處理裝置中；上述狀態中，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，富氧吹風階段的時間共為13s，所述的13s中最后的8s的時間內，關閉第十程控閥門(10)，同時打開第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)，將所產吹風氣送至氣柜內；該階段以富氧空氣為氣化劑； d、富氧上吹階段:完成上述步驟c中的富氧吹風階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第六程控閥門(6)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)，第六程控閥門(6)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧上吹階段的時間共為34s ;該階段以蒸汽為氣化劑； e、富氧下吹階段:完成上述步驟d中的富氧上吹階段后，通過DCS微機控制系統(19)將第四程控閥門(4)、第十三程控閥門(13)、第七程控閥門(7)，第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)，第十三程控閥門(13)和第七程控閥門(7)進入氣化爐(20)的上部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)的底部排出，依次經過第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧下吹階段的時間共為59s ；該階段以蒸汽為氣化劑；完成上述富氧下吹階段后，可進行富氧二次上吹階段，如此循環即可； 三、當需要進行富氧連續制氣模式時，按下富氧連續制氣模式按鈕(17)，通過DCS微機控制系統(19)對程控閥門進行控制，啟動富氧連續制氣模式，富氧連續制氣模式包括富氧連續上吹階段； a、富氧連續上吹階段:DCS微機控制系統(19)控制第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第四程控閥門(4)、第五程控閥門(5)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)進入緩沖罐(21)內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門(I)進入緩沖罐(21)內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)和第五程控閥門(5)進入緩沖罐(21)內，DCS微機控制系統(19)根據氧氣流量計(22)，空氣流量計(23)和蒸汽流量計(24)的數據來控制第一程控閥門(I)，第二程控閥門(2)和第四程控閥門(4)的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀(25)來檢測緩沖罐(21)內的氣體成分含量，使緩沖罐(21)內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐(21)內氣化劑的氧含量為27%-29%，氣化劑的水蒸氣含量為45%-47%，氣化劑的氮氣含量為25%-27%;緩沖罐(21)的出口通過第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態；該階段以富氧蒸氣為氣化劑； 四、當需要進行富氧上下吹制氣模式時，按下富氧上下吹制氣模式按鈕(18)，通過DCS微機控制系統(19)對程控閥門進行控制，啟動富氧上下吹制氣模式:富氧上下吹制氣模式包括富氧蒸汽上吹階段和富氧蒸汽下吹階段； a、富氧蒸汽上吹階段:DCS微機控制系統(19)控制第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第四程控閥門(4)、第五程控閥門(5)、第十四程控閥門(14)、第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)進入緩沖罐(21)內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門(I)進入緩沖罐(21)內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)和第五程控閥門(5)進入緩沖罐(21)內，DCS微機控制系統(19)根據氧氣流量計(22)，空氣流量計(23)和蒸汽流量計(24)的數據來控制第一程控閥門(I)，第二程控閥門(2)和第四程控閥門(4)的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀(25)來檢測緩沖罐(21)內的氣體成分含量，使緩沖罐(21)內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐(21)內氣化劑的氧含量為27%-29%，氣化劑的水蒸氣含量為45%-47%，氣化劑的氮氣含量為25%-27%;緩沖罐(21)的出口通過第三程控閥門(3)和第十四程控閥門(14)進入氣化爐(20)的底部，通過氣化爐內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)上部的出氣口排出，依次經過第九程控閥門(9)，第十一程控閥門(11)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態；所述富氧蒸汽上吹階段為90s ;該階段以富氧蒸氣為氣化劑； b、富氧蒸汽下吹階段:完成步驟a中的富氧蒸汽上吹階段后，DCS微機控制系統(19)控制第一程控閥門(I)、第二程控閥門(2)、第三程控閥門(3)、第四程控閥門(4)、第五程控閥門(5)、第六程控閥門(6)、第七程控閥門(7)，第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)開啟，壓力為45KPa的空氣通過第二程控閥門(2)進入緩沖罐(21)內，壓力為48KPa的氧氣通過第一程控閥門(I)進入緩沖罐(21)內，壓力為54KPa的蒸汽通過第四程控閥門(4)和第五程控閥門(5)進入緩沖罐(21)內，DCS微機控制系統(19)根據氧氣流量計(22)，空氣流量計(23)和蒸汽流量計(24)的數據來控制第一程控閥門(I)，第二程控閥門(2)和第四程控閥門(4)的開啟程度，且通過氣體成份檢測儀(25)來檢測緩沖罐(21)內的氣體成分含量，使緩沖罐(21)內的氣化劑壓力為44KPa，緩沖罐(21)內氣化劑的氧含量為27%-29%，氣化劑的水蒸氣含量為45%-47%，氣化劑的氮氣含量為25%-27% ;緩沖罐(21)的出口通過第三程控閥門(3)，第六程控閥門(6)和第七程控閥門(7)進入氣化爐(20)的上部，通過氣化爐(20)內燃燒煤層后制得煤氣，煤氣通過氣化爐(20)的底部排出，依次經過第八程控閥門(8)和第十二程控閥門(12)將煤氣送至氣柜內；其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，所述富氧蒸汽下吹階段的時間共為30s ;該階段以富氧蒸氣為氣化劑，完成上述富氧蒸汽下吹 階段后，可進行富氧蒸汽上吹階段，如此循環即可。
5.根據權利要求4所述固定床多用氣化爐的制氣工藝，其特征在于:所述富氧連續制氣模式中的富氧連續上吹階段；富氧上下吹制氣模式包括富氧蒸汽上吹階段和富氧蒸汽下吹階段；上述三個階段開始前第一程控閥門(I)和第二程控閥門(2)延時2s開啟。
6.根據權利要求4所述固定床多用氣化爐的制氣工藝，其特征在于:所述四種制氣模式進行切換時，按照如下步驟:步驟一:對氣化爐(20)進行停爐；第二步:完成步驟一后，DCS微機控制系統(19)控制第九程控閥門(9)和放空程控閥門(33)開啟，其余未涉及的程控閥門均處于關閉狀態，進行安全放空處理，安全放空處理的時間為IOs ;步驟三:完成步驟二中安全放空處理后，DCS微機控制系統(19)關閉第九程控閥門(9)和放空程控閥門(33)，步驟四:完成步驟三后，對氣化爐(20)進行開爐，步驟五:完成步驟四的氣化爐(20)開爐后，DCS微機控制系統(19)自動進入相應的制氣模式，即可。
【文檔編號】C10J3/20GK103450944SQ201310373276
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】顧朝暉, 王洪營, 宋仁委, 楊悅敬, 楊國洞, 徐嚴偉, 崔增濤, 宋肖盼 申請人:河南心連心化肥有限公司