一種氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)及氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)及氣化爐，屬于煤制天然氣技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]利用煤炭資源相對豐富的特點發(fā)展煤制天然氣產(chǎn)業(yè)，是天然氣供求矛盾的一條有效途徑。而氣化過程是煤制天然氣技術(shù)中的關(guān)鍵過程，魯奇爐加壓氣化技術(shù)是煤制天然氣的一種較好的解決方案。
[0003]現(xiàn)有的魯奇爐加壓氣化技術(shù)是通過氣化爐氣化以及固態(tài)排渣等步驟實現(xiàn)煤制天然氣。首先，進(jìn)入氣化爐中的煤必須是塊煤，粒度要求范圍是5-50mm;其次，為使氣化爐正壓運行，工作壓力需控制在2.5-4MPa之間；最后，氣化過程是通過蒸汽-氧氣連續(xù)送風(fēng)制取中熱值煤氣，煤氣中的主要成分是H2、CH4, CO等易燃易爆或有毒的氣體。
[0004]其中，灰鎖是一種將爐篦刮下的灰間歇排出爐外的灰容器，其上部是氣化爐體，下部與灰斗相連，并通過控制充壓、泄壓循環(huán)，將存于氣化爐內(nèi)的灰定期通過爐篦排入灰鎖，再從灰鎖排至落灰管。最后，將落灰管中的灰排至水力排灰系統(tǒng)，以保證氣化爐的連續(xù)運行。
[0005]在氣化爐的運行過程中，灰鎖中灰渣積至設(shè)定量后，關(guān)閉灰鎖上閥，通過膨脹冷凝器泄至常壓，打開下閥排灰。為了進(jìn)行泄壓，灰鎖接有一個灰鎖膨脹冷凝器，在灰鎖膨脹冷凝器中充有來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水?；益i膨脹冷凝器與灰鎖側(cè)壁通過接管相連，用于冷凝灰鎖內(nèi)的蒸汽，卸掉灰鎖的壓力，逸出的蒸汽在水中冷凝并排至排灰系統(tǒng)。
[0006]目前，在通過灰鎖將氣化爐運行過程中產(chǎn)生的灰排出的過程主要是由運行人員人為判斷氣化各個階段的相關(guān)參數(shù)條件，手動操作相關(guān)設(shè)備，以完成灰鎖的排灰過程。但是，手動操作的控制方法首先是增加了運行人員的工作量，在灰鎖運行過程中，需時刻仔細(xì)監(jiān)視相關(guān)參數(shù)，及時根據(jù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)備的操作；其次是易造成誤操作，運行人員長期處于緊張狀態(tài)，精力不夠集中時，易出現(xiàn)錯誤操作或延遲操作，從而導(dǎo)致安全事故，增加了氣化過程的危險性；另外，運行人員人為判斷各個階段的參數(shù)，導(dǎo)致控制過程的操作精確較低。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型為解決現(xiàn)有的煤制天然氣技術(shù)在灰鎖的排灰過程中存在的工作量較大、較易造成誤操作或延遲操作以及操作精度較低的問題，提出了一種氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)及氣化爐。
[0008]本實用新型提供的技術(shù)方案包括:
[0009]—種氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)變量采集裝置、控制裝置和數(shù)據(jù)變量輸出裝置；所述數(shù)據(jù)變量采集裝置的數(shù)據(jù)輸出端與所述控制裝置的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述控制裝置的控制信號輸出端與所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的控制信號輸入端連接，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的控制信號輸出端與灰鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號輸入端連接。
[0010]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)變量采集裝置用于接收DCS采集的灰鎖運行參數(shù)。
[0011]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，在所述灰鎖的上錐閥和下錐閥上分別設(shè)置有電動開關(guān)，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關(guān)量信號輸出端分別與所述上錐閥和下錐閥的電動開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端連接。
[0012]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，在所述灰鎖的第一泄壓閥和第二泄壓閥上分別設(shè)置有電控泄壓開關(guān)，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關(guān)量信號輸出端分別與所述第一泄壓閥和第二泄壓閥的電控泄壓開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端連接。
[0013]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，在所述灰鎖的充水閥上設(shè)置有電控充水開關(guān)，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關(guān)量信號輸出端與所述充水閥的電控充水開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端連接。
[0014]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，在所述灰鎖的充壓閥上設(shè)置有電控充壓開關(guān)，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關(guān)量信號輸出端與所述充壓閥的電控充壓開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端連接。
[0015]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括人機(jī)交互裝置，所述人機(jī)交互裝置用于根據(jù)輸入的指令控制所述灰鎖執(zhí)行啟動、停止、緊急退出的操作功能、根據(jù)用戶輸入的信息對所述灰鎖運行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或顯示所述灰鎖的運行狀
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[0016]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，所述人機(jī)交互裝置包括為用戶提供輸入指令或輸入信息的功能的輸入單元和用于顯示所述灰鎖的運行狀態(tài)的顯示單元。
[0017]在本實用新型所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)中，所述人機(jī)交互裝置還包括與所述灰鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接的報警單元。
[0018]—種氣化爐，包括氣化爐體、灰鎖以及如上述任意一個實施例所述的氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)，所述氣化爐體的出灰口與所述灰鎖的入灰口連接，所述氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)與所述灰鎖的灰鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0019]本實用新型的有益效果是:控制裝置根據(jù)數(shù)據(jù)變量采集裝置采集的灰鎖運行參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)變量輸出裝置對灰鎖的運行狀態(tài)進(jìn)行控制，從而將人工操作過程轉(zhuǎn)換為自動控制，不僅減少運行人員的工作量，而且降低了灰鎖運行中發(fā)生誤操作或延遲操作的風(fēng)險；并且通過控制灰鎖在運行過程中的運行參數(shù)，確保了灰鎖自動排灰的最優(yōu)狀態(tài)，提高了氣化爐的控制精度及運行效率。
【附圖說明】
[0020]圖1以示例的方式示出一氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2以示例的方式示出一可選實施例中的上錐閥的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3以示例的方式示出一可選實施例中的下錐閥的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖4以示例的方式示出一可選實施例中的爐篦的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖5以示例的方式示出一可選實施例的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖6是現(xiàn)有灰鎖的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖7是現(xiàn)有膨脹冷凝器的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0027]本【具體實施方式】提出了一種氣化爐的灰鎖自動排灰控制系統(tǒng)，結(jié)合圖1所示，包括:數(shù)據(jù)變量采集裝置11、控制裝置12和數(shù)據(jù)變量輸出裝置13 ;數(shù)據(jù)變量采集裝置11的數(shù)據(jù)輸出端與控制裝置12的數(shù)據(jù)輸入端連接，控制裝置12的控制信號輸出端與數(shù)據(jù)變量輸出裝置13的控制信號輸入端連接，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13的控制信號輸出端與灰鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)15的控制信號輸入端連接。
[0028]可選的，數(shù)據(jù)變量采集裝置11可采用DAM-6084型信號采集模塊，該模塊支持8路模擬量以及4路開關(guān)量和數(shù)字量同時輸入，可通過接收由DCS (Distributed ControlSystem,分布式控制系統(tǒng))采集的灰鎖運行參數(shù)的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值對采集的灰鎖運行參數(shù)進(jìn)行品質(zhì)判斷后，將判斷結(jié)果為品質(zhì)好的灰鎖運行參數(shù)轉(zhuǎn)換成模擬量實時輸出至控制裝置12。
[0029]其中，DCS采集的灰鎖運行參數(shù)可以包括:灰鎖壓力、灰鎖與氣化爐差壓、灰鎖料位、灰鎖動作設(shè)備的開關(guān)指令以及開關(guān)到位信號。
[0030]上述品質(zhì)判斷的過程可以包括:例如針對灰鎖壓力小量程測點，即量程的范圍為O-SOOkPa的情況，若該測點的測量結(jié)果超過800kPa，則表示超過了量程上限，并判斷該測點的品質(zhì)為壞；又如若灰鎖料位在l_2s內(nèi)頻繁顯示、消失，則表示該測點出現(xiàn)接線松動等問題，并判斷該測點的品質(zhì)為壞。
[0031]可選的，控制裝置12可采用Quidway S770系列主控模塊，該模塊可根據(jù)數(shù)據(jù)變量采集裝置11輸出的模擬量計算獲得當(dāng)前時刻灰鎖的運行參數(shù)，并向數(shù)據(jù)變量輸出裝置13發(fā)送運行控制指令，以使數(shù)據(jù)變量輸出裝置13通過相應(yīng)的開關(guān)量信號控制灰鎖運行。
[0032]可選的，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13可將控制裝置12發(fā)送的運行控制指令輸出至灰鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)15，以使灰鎖完成自動排灰過程中的受灰、泄壓、排灰以及充壓等動作。
[0033]其中，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13可采用GST-LD-8303型輸入/輸出模塊，該模塊的開關(guān)量信號輸出端分別與所述第一泄壓閥和第二泄壓閥的電控泄壓開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端、第一泄壓閥和第二泄壓閥的電控泄壓開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端、充水閥的電控充水開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端以及充壓閥的電控充壓開關(guān)的開關(guān)量信號輸入端相連接，