專利名稱：一種粉煤氣化爐安全邏輯控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于粉煤水冷壁氣化爐安全運行的邏輯控制系統(tǒng)，尤其 涉及一種粉煤氣化爐安全邏輯控制方法。
背景技術(shù)：
氣流床煤氣化是當(dāng)今國際上最先進的煤氣化技術(shù)，以粉煤為原料、冷壁 型氣化爐為特點的氣流床加壓氣化技術(shù)具有煤種適應(yīng)性廣、原料消耗低、碳 轉(zhuǎn)化率高、冷煤氣效率高等技術(shù)優(yōu)勢，有更強的市場競爭力。目前我國正在 建設(shè)和已經(jīng)簽約的十多個此種氣化技術(shù)項目都是引進國外技術(shù)，自主研發(fā)的 粉煤水冷壁技術(shù)已經(jīng)完成中試，作為氣化爐的控制核心--粉煤氣化爐安全邏 輯控制系統(tǒng)已經(jīng)實踐檢驗完全滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用可編程序控制器(PLC)設(shè)計一種應(yīng)用于粉 煤水冷壁加壓氣化制備合成氣工藝的安全邏輯控制方法。利用計算機軟件將 粉煤水冷壁氣化爐開停車步驟等這些連續(xù)的操作按照時間上的邏輯順序編譯 成一段程序，由計算機進行工藝條件的判定和連續(xù)操作，減少工藝操作人員 的操作次數(shù)，以避免因人為操作導(dǎo)致生產(chǎn)的中斷甚至是系統(tǒng)的停車。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種粉煤氣化爐安全邏輯控制方法，其特征是包括以下控制步驟
(1) 運行
在啟動氣化裝置以前，按運行按鈕，啟動氣化裝置的安全系統(tǒng)；
(2) 復(fù)位
滿足復(fù)位的條件 氧氣切斷闊到位；
煤粉切斷閥、煤粉三通閥關(guān)閉到位； 粉煤給料罐壓力》0. 5MPa;安全系統(tǒng)氮氣壓力PI001》6. OMPa; 系統(tǒng)壓力《0.4 MPa;
上述條件滿足后，控制室按下復(fù)位按鈕，粉煤給料罐下部煤粉切斷閥允 許打開，操作人員可以打開煤粉切斷閥，建立煤粉循環(huán)，氧氣流量調(diào)節(jié)閥和 燃料氣流量調(diào)節(jié)閥的電磁閥附件得電打開，允許集散控制系統(tǒng)DCS作比例積 分微分PID調(diào)節(jié)操作；
(3) 氧氣放空
安全系統(tǒng)確認煤粉切斷閥、煤粉三通閥關(guān)閉到位，氧氣切斷閥關(guān)閉到位。 控制室按下氧氣放空按鈕，氧氣放空閥打開，氧氣切斷閥打開，操作人員在 看到氧氣放空閥開到位后，可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥，建立氧氣放空流量； 也可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)使氧氣放空；在氧氣切斷閥手動關(guān)閉按鈕/ 點火按鈕按下后，氧氣切斷閥自動關(guān)閉；
(4) 點火
安全系統(tǒng)確認系統(tǒng)復(fù)位完成，確認氧氣切斷閥、氧氣切斷閥關(guān)閉到位， 煤粉切斷閥、煤粉三通閥關(guān)閉到位；控制室操作人員將燃料氣流量調(diào)節(jié)閥打 開；
控制室按下點火按鈕；
即時觸發(fā)氮氣吹掃閥打開對氧氣管線進行吹掃，自氮氣吹掃閥開始開延 時后氮氣吹掃閥自動關(guān)閉；
高能電子點火裝置放電，在點火按鈕按下后延時，在氮氣吹掃結(jié)束之前， 點火器開始放電；此時，火焰檢測裝置應(yīng)能夠檢測到火焰信號；
高能電子點火裝置開始工作，且氮氣吹掃閥氮吹閥開到位后，蒸汽切斷 閥打開，燃料氣送入氣化爐；
氧氣放空閥、氧氣切斷閥、氧氣切斷閥配合動作，氧氣送入氣化爐；
當(dāng)一個氧氣切斷閥開時，氮塞閥關(guān)閉；
在氧氣切斷閥開始動作后，氧氣放空閥關(guān)閉、氧氣切斷閥打開均應(yīng)到位， 否則系統(tǒng)停車；
當(dāng)高能電子點火裝置停止放電后，投用火焰檢測器火檢聯(lián)鎖開關(guān)聯(lián)鎖；投用燃料氣/氧氣比例調(diào)節(jié)；
(5) 煤粉運行 煤粉運行的條件-
a. 復(fù)位按鈕按下；
b. 氧氣放空閥關(guān)到位、氧氣切斷閥開到位；
c. 大流量氧氣切斷閥關(guān)到位； 控制室操作人員將氧氣流量調(diào)節(jié)閥打幵。
控制室按下煤粉運行按鈕，煤粉切斷閥、煤粉三通閥配合動作，煤粉進 入氣化爐；煤粉切斷閥、煤粉三通閥開到位后延時，打開大流量氧氣切斷閥， 看到氧氣切斷閥開到位后，打開氧氣流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)增加進入氣化爐氧氣 流量；流量達到要求時，漸關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥直到關(guān)閉；
控制室按下煤粉運行按鈕后，利用該按鈕信號的上升沿自動觸發(fā)解除小 流量氧氣流量聯(lián)鎖，自動投用氣化爐液位聯(lián)鎖、水冷壁水流量聯(lián)鎖、燒嘴冷 卻水流量聯(lián)鎖、氣化爐出口溫度聯(lián)鎖、氣化爐與水冷壁壓差聯(lián)鎖；
當(dāng)氧氣切斷閥開到位后延時投用氧氣流量低跳車聯(lián)鎖；煤粉切斷閥、煤 粉三通閥開到位后延時投用煤粉流量低聯(lián)鎖；
(6) 氣化爐停車
停車按鈕按下或觸發(fā)停車后，煤粉管線中煤粉切斷閥、煤粉三通閥、煤 粉切斷閥關(guān)閉；氧氣管線中氧氣切斷閥、氧氣切斷閥、氧氣流量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉； 蒸汽管線中燃料氣切斷閥延時關(guān)閉；蒸汽管線中切斷閥燃料氣切斷閥可以通 過面板上的燃料氣切斷閥關(guān)按鈕隨時關(guān)閉；
系統(tǒng)停車后，開氧氣管道吹掃閥吹掃氧氣管線，延時后開煤粉管道吹掃 閥對煤粉管線進行吹掃，吹掃后同時關(guān)閉；當(dāng)兩個氧氣切斷閥關(guān)閉到位后， 打開氮塞閥；
氮氣吹掃閥和煤粉管道吹掃閥必須在高壓氮氣壓力PI001大于6. OMPa時 才允許打開。
根據(jù)所述的粉煤氣化爐安全邏輯控制方法，其特征是 所述的步驟(4)點火中即時觸發(fā)氮氣吹掃閥打開對氧氣管線進行吹掃，自氮氣吹掃閥開始開延
時12s后氮氣吹掃閥自動關(guān)閉；
高能電子點火裝置放電，在點火按鈕按下后延時5秒，在氮氣吹掃結(jié)束 之前，點火器開始放電，持續(xù)放電時間17秒；此時，火焰檢測裝置應(yīng)能夠檢 測到火焰信號；
高能電子點火裝置開始工作5s，且氮氣吹掃閥氮吹閥開到位后，蒸汽切 斷閥打開，燃料氣送入氣化爐；
所述的在氧氣切斷閥幵始動作30秒內(nèi)，氧氣放空閥關(guān)閉、氧氣切斷閥打 開均應(yīng)到位，否則系統(tǒng)停車；
所述的當(dāng)高能電子點火裝置停止放電后，投用火焰檢測器火檢聯(lián)鎖開關(guān) 聯(lián)鎖；火焰檢測器共有兩只，其聯(lián)鎖信號構(gòu)成二選二邏輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)置8秒 鐘的跳車延時；
所述的步驟(5)煤粉運行中
煤粉切斷閥、煤粉三通閥8開到位后延時4秒，打開大流量氧氣切斷闊； 當(dāng)氧氣切斷閥開到位后延時120秒投用氧氣流量低跳車聯(lián)鎖；煤粉切斷 閥、煤粉三通閥開到位后延時30秒投用煤粉流量低聯(lián)鎖； 所述的步驟(6)氣化爐停車中 蒸汽管線中燃料氣切斷闊延時120秒關(guān)閉；
系統(tǒng)停車后，開氧氣管道吹掃閥吹掃氧氣管線，延時10秒后開煤粉管 道吹掃閥對煤粉管線進行吹掃，10秒后同時關(guān)閉；當(dāng)兩個氧氣切斷閥(4)、 氧氣切斷閥關(guān)閉到位后，打開氮塞閥。
本發(fā)明安全邏輯控制系統(tǒng)能實現(xiàn)開車順序控制，當(dāng)過程變量越限，機械 設(shè)備的故障，系統(tǒng)本身故障或能源中斷時，安全邏輯控制系統(tǒng)能自動(必要 時可手動)地完成預(yù)先設(shè)定的動作，使操作人員、工藝裝置及環(huán)保轉(zhuǎn)入安全 狀態(tài)。同時為了確保系統(tǒng)的安全性和可用性，特將系統(tǒng)內(nèi)傳感器的冗余結(jié)構(gòu) 設(shè)置為三取二邏輯，并設(shè)計有可根據(jù)生產(chǎn)實踐需求調(diào)整的延時投用聯(lián)鎖和延 時跳車保護功能。 '
本發(fā)明在粉煤水冷壁氣化裝置中，利用該安全邏輯系統(tǒng)對邏輯程序采用
9循環(huán)掃描的工作方式作邏輯判斷及控制輸出，實現(xiàn)了工藝流程邏輯控制核心，
即點火階段，氧氣不能先于燃料氣進入氣化爐；投煤階段，大流量的氧氣不 能先于煤粉進入氣化爐。


圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
圖2是本發(fā)明PLC運行、復(fù)位及停車點邏輯示意圖。
圖3是本發(fā)明PLC復(fù)位條件確認邏輯示意圖。
圖4是本發(fā)明PLC煤粉運行邏輯示意圖。
圖5是本發(fā)明PLC點火邏輯示意圖。
圖6是本發(fā)明PLC氧氣和煤粉切斷閥關(guān)閥位確認邏輯示意圖。
圖7是本發(fā)明PLC復(fù)位允許閥門動作邏輯示意圖。
圖8是本發(fā)明PLC氧氣放空閥邏輯示意圖。
圖9是本發(fā)明PLC氮氣吹掃闊邏輯示意圖。
圖10是本發(fā)明PLC點火器邏輯示意圖。
圖11是本發(fā)明PLC氧氣切斷閥及氮封閥邏輯示意圖。
圖12是本發(fā)明PLC氧氣切斷閥XV001邏輯示意圖。
圖13是本發(fā)明PLC燃料氣切斷閥邏輯示意圖。
圖14是本發(fā)明PLC煤粉切斷閥邏輯示意圖。
附圖中
1、氧氣流量調(diào)節(jié)閥FV001; 2、氧氣切斷閥XV001; 3、氧氣放空閥XV004; 4、氧氣切斷閥XV003; 5、煤粉管道吹掃閥XV011; 6、粉煤給料罐； 7、煤粉切斷閥XV009; 8、煤粉三通閥XV008; 9、煤粉切斷閥XV007;
10、蒸汽調(diào)節(jié)閥；11、燃料氣流量調(diào)節(jié)閥FV003; 12、燃料氣切斷閥XV010;
13、氣化爐；14、氧氣管道吹掃閥XV006; 15、氮塞閥XV005; 16、氧氣切斷 閥XV002; 17、氧氣旁路調(diào)節(jié)閥FV002; 18、高壓氮氣壓力PI001; 19、運行 按鈕pl; 20、停車按鈕p2 (外部硬按鈕)；21、氧氣流量2/3; 22、煤粉 流量2/3; 23、氣化爐液位2/2; 24、水冷壁流量及流量差2/3; 25、燒嘴冷卻水流量及流量差2/3; 26、夾層壓差2/3; 27、出口合成氣溫度2/3; 28、復(fù)位按鈕；29、 psh004; 30、 psh001; 31、氧氣流量聯(lián)鎖fsl002; 32、煤粉運行按鈕p4; 33、 psll008; 34、 zsl—XV004; 35、 zsh—XV002; 36 、 zsh—XV003 ; 37 、 zsl—XV001 ; 38 、 zsl_XV003 ; 39 、 zsh—XV006 ; 40、火檢聯(lián)鎖開關(guān)saOOl (外部兩位旋鈕)；41、火焰檢測裝置bi001a; 42、火焰檢測裝置bi001b; 43、點火按鈕p5; 44、 zsl—XV008， 45、 zsl—XV007; 46、 zsl_XV002; 47、氧氣放空按鈕p6; 48、高能電子點火裝置xc001; 49、 zsh_XV008; 50、 zsh一XV007; 51、 XV001關(guān)閉按鈕p7; 52、 zsh—XV004; 53、燃料氣切斷閥關(guān)按鈕p8。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明
本發(fā)明涉及一種粉煤氣化爐安全邏輯控制系統(tǒng)，藉以實現(xiàn)粉煤水冷壁氣 化爐開停車方案的自動控制。是一種燃料氣、氧氣與煤粉經(jīng)噴嘴噴入氣化爐 制備合成原料氣的安全邏輯控制系統(tǒng)。為建立穩(wěn)定流量，燃料氣、氧氣分別 設(shè)置放空管線，煤粉設(shè)置循環(huán)管線。
本發(fā)明安全邏輯控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其硬件系統(tǒng)為模 塊式結(jié)構(gòu)，便于輸入/輸出I/O的擴展，由中央處理器CPU、電源模塊、I/O 模塊、1/0接口、通訊模塊和底板等組合而成，為提高系統(tǒng)的安全可靠性，可 采用不間斷電源(UPS)供電，對主控CPU和電源模塊亦可采用雙機熱備的 冗余工作方式；其軟件系統(tǒng)基于windows操作系統(tǒng)開發(fā)，須按國際標準規(guī)定 (IEC 1131-3)提供統(tǒng)一的配置環(huán)境，氣化爐安全邏輯控制系統(tǒng)的自動控制方 案采用功能塊語言FBD(功能塊圖)、LD(梯形圖)、順序語言SFC(順序功能圖)、 指令表IL以及結(jié)構(gòu)化文本ST這五種IEC語言編程實現(xiàn)。
遵循安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的設(shè)計原則，該安全邏輯控制系統(tǒng)獨立于過 程控制系統(tǒng)，獨立完成安全保護功能。安全邏輯控制系統(tǒng)自帶M0DBUS(RS-232) /ASCALL通訊口，可與過程控制系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)通信，并在過程控制系統(tǒng)上實 現(xiàn)事件記錄和第一故障報警輸出指示功能，可通過檢査安全邏輯控制系統(tǒng)中 執(zhí)行器(閥門、點火裝置等)的動作順序來判斷邏輯關(guān)系的正確性，第一故 障報警輸出指示可使操作人員快速準確地找出觸發(fā)停車的原因，從而做出正確處理。
本發(fā)明觸發(fā)系統(tǒng)安全停車保護的過程變量主要有氧氣流量低低、煤粉 流量低低、氣化爐激冷室液位低低、進燒嘴冷卻水流量低低、進出燒嘴冷卻 水流量差高高、進氣化爐水冷壁流量低低、進出氣化爐水冷壁流量差高高、 水冷壁內(nèi)外壓差高高、產(chǎn)出合成氣溫度高高、火焰檢測信號低低及手動停車 按鈕。
觸發(fā)系統(tǒng)安全停車保護的過程變量均設(shè)置旁路開關(guān)，在儀表計量設(shè)備出 現(xiàn)故障時可方便切除該過程變量報警聯(lián)鎖以作相應(yīng)檢修處理，在儀表計量設(shè) 備恢復(fù)正常工作后再投用該過程變量聯(lián)鎖。
本發(fā)明如圖所示，包括以下控制步驟
1、 運行
在啟動氣化裝置以前，按運行按鈕19 (pl)，啟動氣化裝置的安全系統(tǒng)。
2、 復(fù)位
滿足復(fù)位的條件
氧氣切斷閥2 (XVOOl)、氧氣切斷閥16 (XV002)、氧氣切斷閥4 (XV003) 關(guān)閉到位；
煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通閥8 (XV008)關(guān)閉到位； 粉煤給料罐6壓力X). 5MPa; 安全系統(tǒng)氮氣壓力PI001》6. OMPa; 系統(tǒng)壓力《0.4 MPa;
上述條件滿足后，控制室按下復(fù)位按鈕28，粉煤給料罐下部煤粉切斷閥 7 (XV009)允許打開，操作人員可以打開煤粉切斷閥7 (XV009)，建立煤粉 循環(huán)，氧氣流量調(diào)節(jié)閥1 (FV001)和燃料氣流量調(diào)節(jié)閥11 (FV003)的電磁 閥附件得電打開，允許集散控制系統(tǒng)DCS作比例積分微分PID調(diào)節(jié)操作。
3、 氧氣放空
安全系統(tǒng)確認煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通閥8 (XV008)關(guān)閉到位， 氧氣切斷閥2 (XV001)關(guān)閉到位?？刂剖野聪卵鯕夥趴瞻粹o47 (p6)，氧氣 放空閥3 (XV004)打開，氧氣切斷閥2 (XV001)打開，操作人員在看到氧氣放空閥3 (XV004)開到位后，可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥17 (FV002),建立氧 氣放空流量。也可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥17 (FV002)調(diào)節(jié)使氧氣放空。在 氧氣切斷閥2 (XV001)手動關(guān)閉按鈕51/點火按鈕43按下后，氧氣切斷閥2 (XV001)自動關(guān)閉。
4、 點火
安全系統(tǒng)確認系統(tǒng)復(fù)位完成，確認氧氣切斷閥16 (XV002)、氧氣切斷閥 4 (XV003)關(guān)閉到位，煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通閥8 (XV008)關(guān)閉 到位?？刂剖也僮魅藛T將燃料氣流量調(diào)節(jié)閥11 (FV003)打開。
控制室按下點火按鈕43;
即時觸發(fā)氮氣吹掃閥14 (XV006)打開對氧氣管線進行吹掃，自氮氣吹 掃閥14 (XV006)開始開延時12s后氮氣吹掃閥14 (XV006)自動關(guān)閉。
高能電子點火裝置48 (點火器)放電，在點火按鈕按下后延時5秒，在 氮氣吹掃結(jié)束之前，點火器開始放電，持續(xù)放電時間17秒。此時，火焰檢測 裝置41、 42應(yīng)能夠檢測到火焰信號。
高能電子點火裝置48 (點火器)開始工作5s，且氮氣吹掃閥14 (XV006) 氮吹閥開到位后，蒸汽切斷閥12 (XV010)打開(此時蒸汽管道內(nèi)是燃料氣)， 燃料氣送入氣化爐13。
氧氣放空閥3、氧氣切斷閥16、氧氣切斷閥4配合動作，氧氣送入氣化 爐13;
當(dāng)一個氧氣切斷閥4開時，氮塞閥15 (XV005)關(guān)閉；
在氧氣切斷閥4 (XV003)開始動作30秒內(nèi)，氧氣放空閥3關(guān)閉、氧氣 切斷閥16、 4打開均應(yīng)到位，否則系統(tǒng)停車。
當(dāng)高能電子點火裝置48 (點火器)停止放電后，投用火焰檢測器火檢聯(lián) 鎖開關(guān)40 (sa001)聯(lián)鎖?；鹧鏅z測器共有兩只，其聯(lián)鎖信號構(gòu)成二選二邏 輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)置8秒鐘的跳車延時。
投用燃料氣/氧氣比例調(diào)節(jié)。
5、 煤粉運行 煤粉運行的條件
13a. 復(fù)位按鈕28按下；
b. 氧氣放空閥3 (XV004)關(guān)到位、氧氣切斷閥16 (XV002)、氧氣切斷閥 4 (XV003)開到位；
c. 大流量氧氣切斷閥2 (XV001)關(guān)到位； 控制室操作人員將氧氣流量調(diào)節(jié)閥1 (FV001)打開。 控制室按下煤粉運行按鈕32，煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通閥8
(XV008)配合動作，煤粉進入氣化爐13;煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通 閥8 (XV008)開到位后延時4秒，打開大流量氧氣切斷閥2 (XVOOl)，看到 氧氣切斷閥2 (XV001)開到位后，打開氧氣流量調(diào)節(jié)閥l (FVOOl)，調(diào)節(jié)增加 進入氣化爐氧氣流量；流量達到要求時，漸關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥17 (FV002)直到 關(guān)閉。
控制室按下煤粉運行按鈕32后，利用該按鈕信號的上升沿自動觸發(fā)解除 小流量氧氣流量聯(lián)鎖，自動投用氣化爐液位聯(lián)鎖、水冷壁水流量聯(lián)鎖、燒嘴 冷卻水流量聯(lián)鎖、氣化爐出口溫度聯(lián)鎖、氣化爐與水冷壁壓差聯(lián)鎖。
當(dāng)氧氣切斷闊2 (XV001)開到位后延時120秒投用氧氣流量低跳車聯(lián)鎖； 煤粉切斷閥9 (XV007)、煤粉三通閥8 (XV008)開到位后延時30秒投用煤粉 流量低聯(lián)鎖。
6、氣化爐停車
停車按鈕20按下或觸發(fā)停車后，煤粉管線中煤粉切斷閥9 (XV007)、煤 粉三通闊8 (XV008)、煤粉切斷閥7 (XV009)關(guān)閉；氧氣管線中氧氣切斷閥 16 (XV002)、氧氣切斷閥4 (XV003)、氧氣流量調(diào)節(jié)閥1 (FV001)關(guān)閉；蒸汽 管線中燃料氣切斷閥12 (XV010)延時120秒關(guān)閉。蒸汽管線中切斷閥燃料氣 切斷閥12 (XV010)可以通過面板上的燃料氣切斷閥關(guān)按鈕53 (p8)隨時關(guān)閉。
系統(tǒng)停車后，開氧氣管道吹掃閥14 (XV006)吹掃氧氣管線，延時10秒 后開煤粉管道吹掃閥5 (XV011)對煤粉管線進行吹掃，IO秒后同時關(guān)閉；當(dāng) 兩個氧氣切斷閥4 (XV003)、氧氣切斷閥16 (XV002)關(guān)閉到位后，打開氮塞 閥15 (XV005)。
氮氣吹掃閥14 (XV006)和煤粉管道吹掃閥5 (XV011)必須在高壓氮氣壓力PI001大于6. OMPa時才允許打開。
上面所述的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā) 明的構(gòu)思和保護范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域 中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入 本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種粉煤氣化爐安全邏輯控制方法，其特征是包括以下控制步驟(1)運行在啟動氣化裝置以前，按運行按鈕(19)，啟動氣化裝置的安全系統(tǒng)；(2)復(fù)位滿足復(fù)位的條件氧氣切斷閥(2)、氧氣切斷閥(16)、氧氣切斷閥(4)關(guān)閉到位；煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)關(guān)閉到位；粉煤給料罐(6)壓力≥0.5MPa；安全系統(tǒng)氮氣壓力PI001≥6.0MPa；系統(tǒng)壓力≤0.4MPa；上述條件滿足后，控制室按下復(fù)位按鈕(28)，粉煤給料罐下部煤粉切斷閥(7)允許打開，操作人員可以打開煤粉切斷閥(7)，建立煤粉循環(huán)，氧氣流量調(diào)節(jié)閥(1)和燃料氣流量調(diào)節(jié)閥(11)的電磁閥附件得電打開，允許集散控制系統(tǒng)DCS作比例積分微分PID調(diào)節(jié)操作；(3)氧氣放空安全系統(tǒng)確認煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)關(guān)閉到位，氧氣切斷閥(2)關(guān)閉到位；控制室按下氧氣放空按鈕(47)，氧氣放空閥(3)打開，氧氣切斷閥(2)打開，操作人員在看到氧氣放空閥(3)開到位后，可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥(17)，建立氧氣放空流量；也可以通過氧氣旁路調(diào)節(jié)閥(17)調(diào)節(jié)使氧氣放空；在氧氣切斷閥(2)手動關(guān)閉按鈕(51)/點火按鈕(43)按下后，氧氣切斷閥(2)自動關(guān)閉；(4)點火安全系統(tǒng)確認系統(tǒng)復(fù)位完成，確認氧氣切斷閥(16)、氧氣切斷閥(4)關(guān)閉到位，煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)關(guān)閉到位；控制室操作人員將燃料氣流量調(diào)節(jié)閥(11)打開；控制室按下點火按鈕(43)；即時觸發(fā)氮氣吹掃閥(14)打開對氧氣管線進行吹掃，自氮氣吹掃閥(14)開始開延時后氮氣吹掃閥(14)自動關(guān)閉；高能電子點火裝置(48)放電，在點火按鈕按下后延時，在氮氣吹掃結(jié)束之前，點火器開始放電；此時，火焰檢測裝置(41)、(42)應(yīng)能夠檢測到火焰信號；高能電子點火裝置(48)開始工作，且氮氣吹掃閥(14)氮吹閥開到位后，蒸汽切斷閥(12)打開，燃料氣送入氣化爐(13)；氧氣放空閥(3)、氧氣切斷閥(16)、氧氣切斷閥(4)配合動作，氧氣送入氣化爐(13)；當(dāng)一個氧氣切斷閥(4)開時，氮塞閥(15)關(guān)閉；在氧氣切斷閥(4)開始動作后，氧氣放空閥(3)關(guān)閉、氧氣切斷閥(16)、(4)打開均應(yīng)到位，否則系統(tǒng)停車；當(dāng)高能電子點火裝置(48)停止放電后，投用火焰檢測器火檢聯(lián)鎖開關(guān)(40)聯(lián)鎖；投用燃料氣/氧氣比例調(diào)節(jié)；(5)煤粉運行煤粉運行的條件a.復(fù)位按鈕(28)按下；b.氧氣放空閥(3)關(guān)到位、氧氣切斷閥(16)、氧氣切斷閥(4)開到位；c.大流量氧氣切斷閥(2)關(guān)到位；控制室操作人員將氧氣流量調(diào)節(jié)閥(1)打開?？刂剖野聪旅悍圻\行按鈕(32)，煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)配合動作，煤粉進入氣化爐(13)；煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)開到位后延時，打開大流量氧氣切斷閥(2)，看到氧氣切斷閥(2)開到位后，打開氧氣流量調(diào)節(jié)閥(1)，調(diào)節(jié)增加進入氣化爐氧氣流量；流量達到要求時，漸關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥(17)直到關(guān)閉；控制室按下煤粉運行按鈕(32)后，利用該按鈕信號的上升沿自動觸發(fā)解除小流量氧氣流量聯(lián)鎖，自動投用氣化爐液位聯(lián)鎖、水冷壁水流量聯(lián)鎖、燒嘴冷卻水流量聯(lián)鎖、氣化爐出口溫度聯(lián)鎖、氣化爐與水冷壁壓差聯(lián)鎖；當(dāng)氧氣切斷閥(2)開到位后延時投用氧氣流量低跳車聯(lián)鎖；煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)開到位后延時投用煤粉流量低聯(lián)鎖；(6)氣化爐停車停車按鈕(20)按下或觸發(fā)停車后，煤粉管線中煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)、煤粉切斷閥(7)關(guān)閉；氧氣管線中氧氣切斷閥(16)、氧氣切斷閥(4)、氧氣流量調(diào)節(jié)閥(1)關(guān)閉；蒸汽管線中燃料氣切斷閥(12)延時關(guān)閉；蒸汽管線中切斷閥燃料氣切斷閥(12)可以通過面板上的燃料氣切斷閥關(guān)按鈕(53)隨時關(guān)閉；系統(tǒng)停車后，開氧氣管道吹掃閥(14)吹掃氧氣管線，延時后開煤粉管道吹掃閥(5)對煤粉管線進行吹掃，吹掃后同時關(guān)閉；當(dāng)兩個氧氣切斷閥(4)、氧氣切斷閥(16)關(guān)閉到位后，打開氮塞閥(15)；氮氣吹掃閥(14)和煤粉管道吹掃閥(5)必須在高壓氮氣壓力PI001大于6.0MPa時才允許打開。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤氣化爐安全邏輯控制方法，其特征是所述的步驟(4)點火中即時觸發(fā)氮氣吹掃閥(14)打開對氧氣管線進行吹掃，自氮氣吹掃閥(14) 開始開延時12s后氮氣吹掃閥(14)自動關(guān)閉；高能電子點火裝置(48)放電，在點火按鈕按下后延時5秒，在氮氣吹 掃結(jié)束之前，點火器開始放電，持續(xù)放電時間17秒；此時，火焰檢測裝置(41)、 (42)應(yīng)能夠檢測到火焰信號；高能電子點火裝置(48)開始工作5s，且氮氣吹掃閥(14)氮吹閥開到 位后，蒸汽切斷閥(12)打開，燃料氣送入氣化爐(13);所述的在氧氣切斷閥(4)開始動作30秒內(nèi)，氧氣放空閥(3)關(guān)閉、氧 氣切斷閥(16)、 (4)打開均應(yīng)到位，否則系統(tǒng)停車；所述的當(dāng)高能電子點火裝置(48)停止放電后，投用火焰檢測器火檢聯(lián) 鎖開關(guān)(40)聯(lián)鎖；火焰檢測器共有兩只，其聯(lián)鎖信號構(gòu)成二選二邏輯結(jié)構(gòu)， 并設(shè)置8秒鐘的跳車延時；所述的步驟(5)煤粉運行中煤粉切斷閥(9)、煤粉三通閥(8)開到位后延時4秒，打開大流量氧氣 切斷閥(2);當(dāng)氧氣切斷閥(2)開到位后延時120秒投用氧氣流量低跳車聯(lián)鎖；煤粉切 斷閥(9)、煤粉三通閥(8)開到位后延時30秒投用煤粉流量低聯(lián)鎖； 所述的步驟(6)氣化爐停車中 蒸汽管線中燃料氣切斷閥(12)延時120秒關(guān)閉；系統(tǒng)停車后，開氧氣管道吹掃閥(14)吹掃氧氣管線，延時10秒后開煤粉管道吹掃閥(5)對煤粉管線進行吹掃，10秒后同時關(guān)閉；當(dāng)兩個氧氣切斷閥(4)、氧氣切斷閥(16)關(guān)閉到位后，打開氮塞閥(15)。
全文摘要
一種粉煤氣化爐安全邏輯控制方法，用于粉煤水冷壁氣化爐安全運行的邏輯控制。包括以下控制步驟運行、復(fù)位、氧氣放空、點火、煤粉運行、氣化爐停車。本發(fā)明能實現(xiàn)開車順序控制，當(dāng)過程變量越限，機械設(shè)備的故障，系統(tǒng)本身故障或能源中斷時，安全邏輯控制系統(tǒng)能自動、必要時可手動地完成預(yù)先設(shè)定的動作。同時為了確保系統(tǒng)的安全性和可用性，特將系統(tǒng)內(nèi)傳感器的冗余結(jié)構(gòu)設(shè)置為三取二邏輯，并設(shè)計有可根據(jù)生產(chǎn)實踐需求調(diào)整的延時投用聯(lián)鎖和延時跳車保護功能。本發(fā)明在粉煤水冷壁氣化裝置中，實現(xiàn)了工藝流程邏輯控制核心，即點火階段，氧氣不能先于燃料氣進入氣化爐；投煤階段，大流量的氧氣不能先于煤粉進入氣化爐。
文檔編號C10J3/54GK101654630SQ200910018249
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者宋成凱, 張鴻林, 磊 李, 王冬青, 路文學(xué), 郭寶貴, 剛 金, 陳桂華 申請人:水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心