固定床多用气化炉制气装置及制气工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于固定床气化炉制气【技术领域】，具体涉及一种固定床多用气化炉制气装置及制气工艺；包括顶部设有进煤口的气化炉、气化炉的底部的两侧分别设有出渣口，氧气管道通过第一程控阀门与缓冲罐的进口相连，缓冲罐的出口通过管道依次与第三程控阀门，第十四程控阀门与气化炉的底部相连，第十四程控阀门与气化炉的底部之间的管道上设有第一三通，第一三通的第三端通过管道依次与第八程控阀门和第十二程控阀门相连通，第十二程控阀门与气柜相连通，具有拓宽原料煤种适应性、降低原料煤消耗、节约资源、提高单炉发气量、降低成本、不受空分制气故障影响、操作简便，稳定安全和提高企业竞争力的优点。
【专利说明】固定床多用气化炉制气装置及制气工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于固定床气化炉制气【技术领域】，具体涉及一种固定床多用气化炉制气装置及制气工艺。
【背景技术】
[0002]目前固定床间歇式气化炉为我国氮肥生产企业的主流技术，该气化炉目前普遍采用以空气为气化剂的间歇式气化工艺，该气化工艺在吹入空气阶段需要产生一定量的吹风气放空或者燃烧，严重制约了固定床制气炉的发气量，同时也增加了原料煤的消耗。虽然采用富氧连续制气能够较好的解决上述问题，但空分制氧装置故障停车后富氧制气便无法正常工作，同时由于成本因素导致企业在原料上经常在型煤与各种类型的无烟块煤之间相互切换。化肥企业对于一种能够在现有固定床空气制气与富氧制气等多种模式之间相互切换，用于匹配各种不同煤种及在空分等装置故障检修情况下仍能正常生产的多模式制气装置需要越来越强烈。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种能够适应各种原料煤种及操作工况，提供普通空气间歇制气模式、富氧间歇制气模式，富氧连续制气模式和富氧上下吹制气模式四种制气模式，且不同制气模式之间可相互切换的固定床多用气化炉制气装置及制气工艺。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括顶部设有进煤口的气化炉、气化炉的底部的两侧分别设有出渣口，氧气管道通过第一程控阀门与缓冲罐的进口相连，缓冲罐的出口通过管道依次与第三程控阀门，第十四程控阀门与气化炉的底部相连，第十四程控阀门与气化炉的底部之间的管道上设有第一三通，第一三通的第三端通过管道依次与第八程控阀门和第十二程控阀门相连通，第十二程`控阀门与气柜相连通，空气管道通过第二程控阀门与缓冲罐的进口相连，蒸气管道依次通过第四程控阀门，第十三程控阀门和第七程控阀门与气化炉上部的进气口相连通，所述第四程控阀门和第十三程控阀门之间的管道上设有第二三通，第二三通的第三端通过管道与第五程控阀门相连，第五程控阀门与缓冲罐的进口相连，所述第十三程控阀门和第七程控阀门之间的管道上设有第三三通，第三三通的第三端通过第六程控阀门与设置在第三程控阀门和第十四程控阀门之间管道上的第七三通的第三端相连，气化炉上部的出气口通过管道依次与第九程控阀门和第十一程控阀门相连，第十一程控阀门通过管道与设置在第八程控阀门和第十二程控阀门之间的管道上的第六三通的第三端相连，所述第九程控阀门和第十一程控阀门之间的管道上设有第四三通，第四三通的第三端通过管道依次与第十程控阀门和吹风气岗位燃烧处理装置相连，所述第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第四程控阀门、第五程控阀门、第六程控阀门、第七程控阀门、第八程控阀门、第九程控阀门、第十程控阀门、第十一程控阀门、第十二程控阀门，第十三程控阀门和第十四程控阀门分别与DCS微机控制系统相连，所述DCS微机控制系统分别与普通空气间歇制气模式按钮、富氧间歇制气模式按钮，富氧连续制气模式按钮和富氧上下吹制气模式按钮相连。
[0005]所述第一程控阀门和缓冲罐的进口之间的管道上设有氧气流量计，所述第二程控阀门和缓冲罐的进口之间的管道上设有空气流量计，所述第四程控阀门和第二三通之间的管道上设有蒸汽流量计，所述的缓冲罐上设有气体成份检测仪:所述氧气流量计、空气流量计，蒸汽流量计和气体成份检测仪分别与DCS微机控制系统相连。
[0006]所述第四三通的第三端与第十程控阀门之间设有第五三通，第五三通的第三端通过放空程控阀门与大气相连，所述DCS微机控制系统与放空程控阀门相连。
[0007]—种固定床多用气化炉的制气工艺，包括普通空气间歇制气模式、富氧间歇制气模式，富氧连续制气模式和富氧上下吹制气模式；
[0008]一、当需要进行普通空气间歇制气模式时，按下普通空气间歇制气模式按钮，通过DCS微机控制系统对程控阀门进行控制，启动普通间歇空气制气模式，普通空气间歇制气模式包括二次上吹阶段、吹净阶段、吹风阶段，上吹阶段和下吹阶段；
[0009]a、二次上吹阶段:通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第六程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门、第十三程控阀门，第六程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述二次上吹阶段的时间共为8s ;该阶段以蒸汽为气化剂；
[0010]b、吹净阶段:完成上述步骤a中的二次上吹阶段后，通过DCS微机控制系统将第二程控阀门、第三程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门、缓冲罐，第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述吹净阶段的时间为8s ;该阶段以空气为气化剂；
[0011]c、吹风阶段:完成上述步骤b中的吹净阶段后，DCS微机控制系统控制第二程控阀门、第三程控阀门、第十四程控阀门，第九程控阀门和第十程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门、缓冲罐，第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得吹风气，吹风气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门和第十程控阀门将吹风气送至吹风气岗位燃烧处理装置中；上述状态中，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，吹风阶段的时间共为21s，所述的21s中最后的7s的时间内，关闭第十程控阀门，同时打开第十一程控阀门和第十二程控阀门，将所产吹风气送至气柜内；该阶段以空气为气化剂；
[0012]d、上吹阶段:完成上述步骤c中的吹风阶段后，通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第六程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门、第十三程控阀门，第六程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述上吹阶段的时间共为29s ；该阶段以蒸汽为气化剂；
[0013]e、下吹阶段:完成上述步骤d中的上吹阶段后，通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第七程控阀门，第八程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门，第十三程控阀门和第七程控阀门进入气化炉的上部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉的底部排出，依次经过第八程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述下吹阶段的时间共为54s ;该阶段以蒸汽为气化剂；完成上述下吹阶段后，可进行二次上吹阶段，如此循环即可；
[0014]二、当需要进行富氧间歇制气模式时，按下富氧间歇制气模式按钮，通过DCS微机控制系统对程控阀门进行控制，启动富氧间歇制气模式，富氧间歇制气模式包括富氧二次上吹阶段、富氧吹净阶段、富氧吹风阶段、富氧上吹阶段和富氧下吹阶段；
[0015]a、富氧二次上吹阶段:通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第六程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门、第十三程控阀门，第六程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧二次上吹阶段的时间共为12s ;该阶段以蒸汽为气化剂；
[0016]b、富氧吹净阶段:完成上述步骤a中的富氧二次上吹阶段后，通过DCS微机控制系统将第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门进入缓冲罐，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门进入缓冲罐内，DCS微机控制系统根据氧气流量计和空气流量计的数据来控制第一程控阀门和第二程控阀门的开启程度，且通过气体成份检测仪来检测缓冲罐内的气体成分含量，使缓冲罐内的富氧空气压力为:42KPa，缓冲罐内气化剂的氧含量为32%-35%;缓冲罐的出口通过第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧吹净阶段的时间为7s ;该阶段以富氧空气为气化剂；
[0017]C、富氧吹风阶段:完成上述步骤b中的富氧吹净阶段后，DCS微机控制系统控制第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第十四程控阀门，第九程控阀门和第十程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门进入缓冲罐内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门进入缓冲罐内，DCS微机控制系统根据氧气流量计和空气流量计的数据来控制第一程控阀门和第二程控阀门的开启程度，且通过气体成份检测仪来检测缓冲罐内的气体成分含量，使缓冲罐内的富氧空气压力为42KPa，缓冲罐内气化剂的氧含量为32%-35% ；缓冲罐的出口通过第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得吹风气，吹风气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门和第十程控阀门将吹风气送至吹风气岗位燃烧处理装置中；上述状态中，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，富氧吹风阶段的时间共为13s，所述的13s中最后的8s的时间内，关闭第十程控阀门，同时打开第十一程控阀门和第十二程控阀门，将所产吹风气送至气柜内；该阶段以富氧空气为气化剂；
[0018]d、富氧上吹阶段:完成上述步骤c中的富氧吹风阶段后，通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第六程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门、第十三程控阀门，第六程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧上吹阶段的时间共为34s ;该阶段以蒸汽为气化剂；
[0019]e、富氧下吹阶段:完成上述步骤d中的富氧上吹阶段后，通过DCS微机控制系统将第四程控阀门、第十三程控阀门、第七程控阀门，第八程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门，第十三程控阀门和第七程控阀门进入气化炉的上部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉的底部排出，依次经过第八程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧下吹阶段的时间共为59s ;该阶段以蒸汽为气化剂；完成上述富氧下吹阶段后，可进行富氧二次上吹阶段，如此循环即可；
[0020]三、当需要进行富氧连续制气模式时，按下富氧连续制气模式按钮，通过DCS微机控制系统对程控阀门进行控制，启动富氧连续制气模式，富氧连续制气模式包括富氧连续上吹阶段；
[0021]a、富氧连续上吹阶段:DCS微机控制系统控制第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第四程控阀门、第五程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门进入缓冲罐内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门进入缓冲罐内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门和第五程控阀门进入缓冲罐内，DCS微机控制系统根据氧气流量计，空气流量计和蒸汽流量计的数据来控制第一程控阀门，第二程控阀门和第四程控阀门的开启程度，且通过气体成份检测仪来检测缓冲罐内 的气体成分含量，使缓冲罐内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐内气化剂的氧含量为27 %-29 %，气化剂的水蒸气含量为45 %-47 %，气化剂的氮气含量为25%-27% ;缓冲罐的出口通过第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态；该阶段以富氧蒸气为气化剂；
[0022]四、当需要进行富氧上下吹制气模式时，按下富氧上下吹制气模式按钮，通过DCS微机控制系统对程控阀门进行控制，启动富氧上下吹制气模式:富氧上下吹制气模式包括富氧蒸汽上吹阶段和富氧蒸汽下吹阶段；
[0023]a、富氧蒸汽上吹阶段:DCS微机控制系统控制第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第四程控阀门、第五程控阀门、第十四程控阀门、第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门进入缓冲罐内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门进入缓冲罐内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门和第五程控阀门进入缓冲罐内，DCS微机控制系统根据氧气流量计，空气流量计和蒸汽流量计的数据来控制第一程控阀门，第二程控阀门和第四程控阀门的开启程度，且通过气体成份检测仪来检测缓冲罐内的气体成分含量，使缓冲罐内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐内气化剂的氧含量为27 %-29 %，气化剂的水蒸气含量为45 %-47 %，气化剂的氮气含量为25%-27% ;缓冲罐的出口通过第三程控阀门和第十四程控阀门进入气化炉的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门，第十一程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态；所述富氧蒸汽上吹阶段为90s ;该阶段以富氧蒸气为气化剂；[0024]b、富氧蒸汽下吹阶段:完成步骤a中的富氧蒸汽上吹阶段后，DCS微机控制系统控制第一程控阀门、第二程控阀门、第三程控阀门、第四程控阀门、第五程控阀门、第六程控阀门、第七程控阀门，第八程控阀门和第十二程控阀门开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门进入缓冲罐内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门进入缓冲罐内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门和第五程控阀门进入缓冲罐内，DCS微机控制系统根据氧气流量计，空气流量计和蒸汽流量计的数据来控制第一程控阀门，第二程控阀门和第四程控阀门的开启程度，且通过气体成份检测仪来检测缓冲罐内的气体成分含量，使缓冲罐内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐内气化剂的氧含量为27%-29 %，气化剂的水蒸气含量为45%-47%,气化剂的氮气含量为25%-27%;缓冲罐的出口通过第三程控阀门，第六程控阀门和第七程控阀门进入气化炉的上部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉的底部排出，依次经过第八程控阀门和第十二程控阀门将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧蒸汽下吹阶段的时间共为30s ;该阶段以富氧蒸气为气化剂，完成上述富氧蒸汽下吹阶段后，可进行富氧蒸汽上吹阶段，如此循环即可。
[0025]所述富氧连续制气模式中的富氧连续上吹阶段；富氧上下吹制气模式包括富氧蒸汽上吹阶段和富氧蒸汽下吹阶段；上述三个阶段开始前第一程控阀门和第二程控阀门延时2s开启。
[0026]所述四种制气模式进行切换时，按照如下步骤:步骤一:对气化炉进行停炉；第二步:完成步骤一后，DCS微机控制系统控制第九程控阀门和放空程控阀门开启，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，进行安全放空处理，安全放空处理的时间为IOs ;步骤三:完成步骤二中安全放空处理后，DCS微机控制系统关闭第九程控阀门和放空程控阀门，步骤四:完成步骤三后，对气化炉进行开炉，步骤五:完成步骤四的气化炉开炉后，DCS微机控制系统自动进入相应的制气模式，即可。
[0027]按照上述方案制成的固定床多用气化炉制气装置，能够适应各种原料煤种及操作工况，提供普通空气间歇制气模式、富氧间歇制气模式，富氧连续制气模式和富氧上下吹制气模式四种制气模式，且具有不同制气模式之间可相互切换的特点，上述四种制气模式适用煤种，原料消耗情况，发气量和优点见下表:
[0028]
【权利要求】
1.一种固定床多用气化炉制气装置，包括顶部设有进煤口的气化炉(20)、气化炉(20)的底部的两侧分别设有出渣口，其特征在于:氧气管道通过第一程控阀门(I)与缓冲罐(21)的进口相连，缓冲罐(21)的出口通过管道依次与第三程控阀门(3)，第十四程控阀门(14)与气化炉(20)的底部相连，第十四程控阀门(14)与气化炉(20)的底部之间的管道上设有第一三通(26)，第一三通(26)的第三端通过管道依次与第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)相连通，第十二程控阀门(12)与气柜相连通，空气管道通过第二程控阀门(2)与缓冲罐(21)的进口相连，蒸气管道依次通过第四程控阀门(4)，第十三程控阀门(13)和第七程控阀门(7)与气化炉(20)上部的进气口相连通，所述第四程控阀门(4)和第十三程控阀门(13)之间的管道上设有第二三通(27)，第二三通(27)的第三端通过管道与第五程控阀门(5)相连，第五程控阀门(5)与缓冲罐(21)的进口相连，所述第十三程控阀门(13)和第七程控阀门(7)之间的管道上设有第三三通(28)，第三三通(28)的第三端通过第六程控阀门(6)与设置在第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)之间管道上的第七三通(32)的第三端相连，气化炉(20)上部的出气口通过管道依次与第九程控阀门(9)和第十一程控阀门(11)相连，第十一程控阀门(11)通过管道与设置在第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)之间的管道上的第六三通(31)的第三端相连，所述第九程控阀门(9)和第十一程控阀门(11 )之间的管道上设有第四三通(29)，第四三通(29)的第三端通过管道依次与第十程控阀门(10)和吹风气岗位燃烧处理装置相连，所述第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第四程控阀门(4)、第五程控阀门(5)、第六程控阀门(6)、第七程控阀门(7)、第八程控阀门(8)、第九程控阀门(9)、第十程控阀门(10)、第十一程控阀门(11)、第十二程控阀门(12)，第十三程控阀门(13)和第十四程控阀门(14)分别与DCS微机控制系统(19)相连，所述DCS微机控制系统(19)分别与普通空气间歇制气模式按钮(15)、富氧间歇制气模式按钮(16)，富氧连续制气模式按钮(17)和富氧上下吹制气模式按钮(18)相连。
2.根据权利要求1所述的固定床多用气化炉制气装置，其特征在于:所述第一程控阀门(I)和缓冲罐(21)的进口之间的管道上设有氧气流量计(22)，所述第二程控阀门(2)和缓冲罐(21)的进口之间的管道上设有空气流量计(23)，所述第四程控阀门(4)和第二三通(27)之间的管道上设有蒸汽流量计(24)，所述的缓冲罐(21)上设有气体成份检测仪(25)；所述氧气流量计(22)、空气流量计(23)，蒸汽流量计(24)和气体成份检测仪(25)分别与DCS微机控制系统(19)相连。
3.根据权利要求1所述的固定床多用气化炉制气装置，其特征在于:所述第四三通(29)的第三端与第十程控阀门(10)之间设有第五三通(30)，第五三通(30)的第三端通过放空程控阀门(33)与大气相连，所述DCS微机控制系统(19)与放空程控阀门(33)相连。
4.一种固定床多用气化炉的制气工艺，其特征在于:该制气工艺包括普通空气间歇制气模式、富氧间歇制气模式，富氧连续制气模式和富氧上下吹制气模式； 一、当需要进行普通空气间歇制气模式时，按下普通空气间歇制气模式按钮(15)，通过DCS微机控制系统(19)对程控阀门进行控制，启动普通间歇空气制气模式，普通空气间歇制气模式包括二次上吹阶段、吹净阶段、吹风阶段，上吹阶段和下吹阶段； a、二次上吹阶段:通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第六程控阀门(6)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)，第六程控阀门(6)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述二次上吹阶段的时间共为8s ;该阶段以蒸汽为气化剂； b、吹净阶段:完成上述步骤a中的二次上吹阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)、缓冲罐(21)，第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述吹净阶段的时间为8s ;该阶段以空气为气化剂； C、吹风阶段:完成上述步骤b中的吹净阶段后，DCS微机控制系统(19)控制第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第十四程控阀门(14)，第九程控阀门(9)和第十程控阀门(10)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)、缓冲罐(21)，第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得吹风气，吹风气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)和第十程控阀门(10)将吹风气送至吹风气岗位燃烧处理装置中；上述状态中，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，吹风阶段的时间共为 21s，所述的21s中最后的7s的时间内，关闭第十程控阀门(10)，同时打开第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)，将所产吹风气送至气柜内；该阶段以空气为气化剂； d、上吹阶段:完成上述步骤c中的吹风阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第六程控阀门(6)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)，第六程控阀门(6)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述上吹阶段的时间共为29s ;该阶段以蒸汽为气化剂； e、下吹阶段:完成上述步骤d中的上吹阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第七程控阀门(7)，第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)，第十三程控阀门(13)和第七程控阀门(7)进入气化炉(20)的上部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)的底部排出，依次经过第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述下吹阶段的时间共为54s ;该阶段以蒸汽为气化剂；完成上述下吹阶段后，可进行二次上吹阶段，如此循环即可； 二、当需要进行富氧间歇制气模式时，按下富氧间歇制气模式按钮(16)，通过DCS微机控制系统(19)对程控阀门进行控制，启动富氧间歇制气模式，富氧间歇制气模式包括富氧二次上吹阶段、富氧吹净阶段、富氧吹风阶段、富氧上吹阶段和富氧下吹阶段；a、富氧二次上吹阶段:通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第六程控阀门(6)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)，第六程控阀门(6)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧二次上吹阶段的时间共为12s ;该阶段以蒸汽为气化剂； b、富氧吹净阶段:完成上述步骤a中的富氧二次上吹阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)进入缓冲罐(21)，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门(I)进入缓冲罐(21)内，DCS微机控制系统(19)根据氧气流量计(22)和空气流量计(23)的数据来控制第一程控阀门(I)和第二程控阀门(2)的开启程度，且通过气体成份检测仪(25)来检测缓冲罐(21)内的气体成分含量，使缓冲罐(21)内的富氧空气压力为42KPa，缓冲罐(21)内气化剂的氧含量为32%-35% ;缓冲罐(21)的出口通过第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气 化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧吹净阶段的时间为7s ;该阶段以富氧空气为气化剂； C、富氧吹风阶段:完成上述步骤b中的富氧吹净阶段后，DCS微机控制系统(19)控制第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第十四程控阀门(14)，第九程控阀门(9)和第十程控阀门(10)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)进入缓冲罐(21)内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门(I)进入缓冲罐(21)内，DCS微机控制系统(19)根据氧气流量计(22)和空气流量计(23)的数据来控制第一程控阀门(I)和第二程控阀门(2)的开启程度，且通过气体成份检测仪(25)来检测缓冲罐(21)内的气体成分含量，使缓冲罐(21)内的富氧空气压力为42KPa，缓冲罐(21)内气化剂的氧含量为32%-35%;缓冲罐(21)的出口通过第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得吹风气，吹风气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)和第十程控阀门(10)将吹风气送至吹风气岗位燃烧处理装置中；上述状态中，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，富氧吹风阶段的时间共为13s，所述的13s中最后的8s的时间内，关闭第十程控阀门(10)，同时打开第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)，将所产吹风气送至气柜内；该阶段以富氧空气为气化剂； d、富氧上吹阶段:完成上述步骤c中的富氧吹风阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第六程控阀门(6)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)，第六程控阀门(6)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧上吹阶段的时间共为34s ;该阶段以蒸汽为气化剂； e、富氧下吹阶段:完成上述步骤d中的富氧上吹阶段后，通过DCS微机控制系统(19)将第四程控阀门(4)、第十三程控阀门(13)、第七程控阀门(7)，第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)开启，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)，第十三程控阀门(13)和第七程控阀门(7)进入气化炉(20)的上部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)的底部排出，依次经过第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧下吹阶段的时间共为59s ；该阶段以蒸汽为气化剂；完成上述富氧下吹阶段后，可进行富氧二次上吹阶段，如此循环即可； 三、当需要进行富氧连续制气模式时，按下富氧连续制气模式按钮(17)，通过DCS微机控制系统(19)对程控阀门进行控制，启动富氧连续制气模式，富氧连续制气模式包括富氧连续上吹阶段； a、富氧连续上吹阶段:DCS微机控制系统(19)控制第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第四程控阀门(4)、第五程控阀门(5)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)进入缓冲罐(21)内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门(I)进入缓冲罐(21)内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)和第五程控阀门(5)进入缓冲罐(21)内，DCS微机控制系统(19)根据氧气流量计(22)，空气流量计(23)和蒸汽流量计(24)的数据来控制第一程控阀门(I)，第二程控阀门(2)和第四程控阀门(4)的开启程度，且通过气体成份检测仪(25)来检测缓冲罐(21)内的气体成分含量，使缓冲罐(21)内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐(21)内气化剂的氧含量为27%-29%，气化剂的水蒸气含量为45%-47%，气化剂的氮气含量为25%-27%;缓冲罐(21)的出口通过第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态；该阶段以富氧蒸气为气化剂； 四、当需要进行富氧上下吹制气模式时，按下富氧上下吹制气模式按钮(18)，通过DCS微机控制系统(19)对程控阀门进行控制，启动富氧上下吹制气模式:富氧上下吹制气模式包括富氧蒸汽上吹阶段和富氧蒸汽下吹阶段； a、富氧蒸汽上吹阶段:DCS微机控制系统(19)控制第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第四程控阀门(4)、第五程控阀门(5)、第十四程控阀门(14)、第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)进入缓冲罐(21)内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门(I)进入缓冲罐(21)内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)和第五程控阀门(5)进入缓冲罐(21)内，DCS微机控制系统(19)根据氧气流量计(22)，空气流量计(23)和蒸汽流量计(24)的数据来控制第一程控阀门(I)，第二程控阀门(2)和第四程控阀门(4)的开启程度，且通过气体成份检测仪(25)来检测缓冲罐(21)内的气体成分含量，使缓冲罐(21)内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐(21)内气化剂的氧含量为27%-29%，气化剂的水蒸气含量为45%-47%，气化剂的氮气含量为25%-27%;缓冲罐(21)的出口通过第三程控阀门(3)和第十四程控阀门(14)进入气化炉(20)的底部，通过气化炉内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)上部的出气口排出，依次经过第九程控阀门(9)，第十一程控阀门(11)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态；所述富氧蒸汽上吹阶段为90s ;该阶段以富氧蒸气为气化剂； b、富氧蒸汽下吹阶段:完成步骤a中的富氧蒸汽上吹阶段后，DCS微机控制系统(19)控制第一程控阀门(I)、第二程控阀门(2)、第三程控阀门(3)、第四程控阀门(4)、第五程控阀门(5)、第六程控阀门(6)、第七程控阀门(7)，第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)开启，压力为45KPa的空气通过第二程控阀门(2)进入缓冲罐(21)内，压力为48KPa的氧气通过第一程控阀门(I)进入缓冲罐(21)内，压力为54KPa的蒸汽通过第四程控阀门(4)和第五程控阀门(5)进入缓冲罐(21)内，DCS微机控制系统(19)根据氧气流量计(22)，空气流量计(23)和蒸汽流量计(24)的数据来控制第一程控阀门(I)，第二程控阀门(2)和第四程控阀门(4)的开启程度，且通过气体成份检测仪(25)来检测缓冲罐(21)内的气体成分含量，使缓冲罐(21)内的气化剂压力为44KPa，缓冲罐(21)内气化剂的氧含量为27%-29%，气化剂的水蒸气含量为45%-47%，气化剂的氮气含量为25%-27% ;缓冲罐(21)的出口通过第三程控阀门(3)，第六程控阀门(6)和第七程控阀门(7)进入气化炉(20)的上部，通过气化炉(20)内燃烧煤层后制得煤气，煤气通过气化炉(20)的底部排出，依次经过第八程控阀门(8)和第十二程控阀门(12)将煤气送至气柜内；其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，所述富氧蒸汽下吹阶段的时间共为30s ;该阶段以富氧蒸气为气化剂，完成上述富氧蒸汽下吹 阶段后，可进行富氧蒸汽上吹阶段，如此循环即可。
5.根据权利要求4所述固定床多用气化炉的制气工艺，其特征在于:所述富氧连续制气模式中的富氧连续上吹阶段；富氧上下吹制气模式包括富氧蒸汽上吹阶段和富氧蒸汽下吹阶段；上述三个阶段开始前第一程控阀门(I)和第二程控阀门(2)延时2s开启。
6.根据权利要求4所述固定床多用气化炉的制气工艺，其特征在于:所述四种制气模式进行切换时，按照如下步骤:步骤一:对气化炉(20)进行停炉；第二步:完成步骤一后，DCS微机控制系统(19)控制第九程控阀门(9)和放空程控阀门(33)开启，其余未涉及的程控阀门均处于关闭状态，进行安全放空处理，安全放空处理的时间为IOs ;步骤三:完成步骤二中安全放空处理后，DCS微机控制系统(19)关闭第九程控阀门(9)和放空程控阀门(33)，步骤四:完成步骤三后，对气化炉(20)进行开炉，步骤五:完成步骤四的气化炉(20)开炉后，DCS微机控制系统(19)自动进入相应的制气模式，即可。
【文档编号】C10J3/20GK103450944SQ201310373276
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】顾朝晖, 王洪营, 宋仁委, 杨悦敬, 杨国洞, 徐严伟, 崔增涛, 宋肖盼 申请人:河南心连心化肥有限公司