多喷嘴对置式水煤浆气化装置安全系统仪控设备的配置应用.pdf

58 煤炭加工与综合利用 c 0 A L P R O C E S S I N GC O MP R E H E N S I V E U T I L I Z A T I O N No 1 0， 2 0 1 5 多喷嘴对置式水煤浆气化装置安全系统 仪控设备的配置应用 张涛，宋成凯 ( 山东兖矿国拓科技工程有限公司，山东 邹城2 7 3 5 0 0 ) 摘要： 介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化炉装置安全系统的设计情况及其仪控设备配置的 基本技术要求。 关键词： 煤炭气化；多喷嘴对置式水煤浆气化装置；安全系统；设备配置；技术要求 中图分类号： T Q 5 4 5 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 5 8 3 9 7( 2 0 1 5 )1 0 0 0 5 8 - 0 4 煤气化装置是现代煤化工装置的龙头工序 ， 气流床气化技术是最先进的气化技术。在气流床 气化技术 中，水煤浆气化技术被公认是最成熟、 最可靠 的技术。而在水煤浆气化技术中，多喷嘴 对置式水煤浆气化技术具有大型化、碳转化率 高、合成气含尘量低、热能利用效果好的显著优 点。该气化技术 由兖矿集团有 限公司与华东理工 大学共同研发， 目前在运装置 2 0家，计 5 4台气 化炉，其中 4 0 MP a的有 1 9台，6 5 MP a的有 3 3 台，1 5 MP a的有 2台。 1 安全系统的设计状况 气化炉安全系统的设计及仪控设备 的配置， 对保证装置安全停、开车及运行的可靠性至关重 要，安全系统中的每只阀门开、停动作，均应按 预置好的顺序和时间动作 ，这就要求安全系统的 设计及仪控设备的配置要安全、可靠。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用的形式为 四个烧嘴水平呈 9 0 。角对置，两一两对喷方式， 在安全系统上有公共联锁部分，在每对对置的烧 嘴，又分别设置单独的逻辑控制系统 ，可实现任 一 对烧嘴的开停车操作及保护。以一对烧嘴为例 主要流程示意见图 1 。 公共联 锁信 号主要有 ：仪表 空气 压力 ( 可 选) 、气化炉激冷室液位和合成气出 口温度联锁， 每个参数设置三 台测量变送器，采用三选二模式 进行判断，并合理设置延时，防止波动引起的误 跳车，确保其安全、可靠。以上任一组参数联锁， 均会使气化炉停车。 单对烧嘴联锁信号主要有：煤浆流量 ( 三选 二) 、氧气流量 ( 三选二) 、一对烧嘴的煤浆流量 差 ( 计算的差值) 、氧煤比 ( 计算的比值) 、煤浆 泵运行信号 ( 三选二 ) 、烧嘴冷却水 ( 四选二 ) 、 煤浆循环阀阀位 ( 三选二) 、煤浆上游切断阀阀 位 ( 三选 二) 、煤浆下游切断 阀阀位 ( 三选二 ) 、 氧气放空 阀阀位 ( 三选二 ) 、氧气上游切 断阀阀 位 ( 三选 二) 、氧气下游切 断阀阀位 ( 三选二 ) 。 以上 参数均合 理设置延 时，防止波 动引起误跳 车，任 一组参数联锁 ，均停所对应 的一对烧嘴 ， 如果是因为烧嘴冷却水联锁停车 ，则其对应 的烧 嘴冷却水进出口阀门立即关闭。 收稿日期：2 0 1 5 4 1 0 D O I ：1 0 1 6 2 0 0 j c n k i 1 1 2 6 2 7 d 2 0 1 5 1 0 0 1 6 作者简介：张涛 ( 1 9 6 2 一 ) ，男，山东滕州人，山东兖矿国拓科技工程有限公司副总经理，工程师，长期从事煤化工生产技术管理 和煤气化技术研发工作。 引用格式：张 6 0， 涛，宋成凯 多喷嘴对置式水煤浆气化装置安全系统仪控设备的配置应用 J 】 _ 煤炭加工与综合利用，2 0 1 5( 1 0 ) ：5 8 6 6 2 0 1 5 年第 l O 期 张涛，等：多喷嘴对置式水煤浆气化装置安全系统仪控设备的配置应用 5 9 煤浆 氧气 煤浆给料泵 总氧气切断阀 均压氮 切断阀 中高压氧气 环 L 高压氮气 一l 煤浆下游切断阀 煤浆循环阀 甲 l 煤浆循环 煤 计煤 量计煤浆上游切 计 T L 日 _ _ 高压 氧气流量计 ( a ) 煤浆管线给料示意 氧气放空 阀 一。氮 上游切断阀l氧气卞 游切断阀 氧气流量调 节阀 l 。 。 。 I= _ 。 氧气 流量计 氧气放 空阀 氧气 上游切 氧气流量调节 阀 氧 小流量氧詹噼扫阀 氧 管 线 氮 气 塑 葡 丽 氧 氧气 氧气 小流 量氧气吹扫阀 线氮气欧扫阀 = 氮封 阀 ( b ) 氧气管线示意 图 1 多喷嘴对置式水煤浆气化流程示意 2 仪控设备的配置的基本技术要求 气化炉供料系统 的安全性、可靠性保障及特 定的物流条件 ，对关键部位仪控设备的基本技术 要求如下 。 2 1 氧气放空阀和氧气切断阀 为双向硬密封 固定球阀，其阀体、阀球、阀 座材质要求满足氧气介质 的特性要求，接触氧气 的部件均要进行脱脂处理，阀腔内要求光