煤催化气化的投料控制方法与流程

本发明涉及煤气化技术领域，更具体地说，涉及一种煤催化气化的投料控制方法。

背景技术：

煤催化气化技术是利用催化剂在加压流化床气化炉中一步合成煤基天然气，与传统两步法甲烷化工艺相比，具有工艺流程短、煤炭洁净高效利用等优势，具有显著经济效益。

煤催化气化技术中，投料，即向气化炉内投入反应物料，直接影响开车安全。由于反应机理、炉型结构等不同，其它煤制合成气技术的投料控制方法无法应用在煤催化气化技术中，导致投料控制方法是煤催化气化技术中最关键的技术瓶颈之一。

综上所述，如何提供一种煤催化气化的投料控制方法，以提高开车的安全性，降低安全风险，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种煤催化气化的投料控制方法，以提高开车的安全性，降低安全风险。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤催化气化的投料控制方法，包括步骤：

1)建立投料环境；

2)向气化炉内投料并在气化炉内建立流化床；

3)对所述流化床进行升压。

优选地，所述步骤1)包括步骤：

11)在废热回收器内建立液位，并控制所述废热回收器的液位在第一预设范围内；

12)开启第一循环水泵和洗涤器；

13)向所述废热回收器内引入水以控制所述废热回收器的液位在第二预设范围内；

14)启动煤气冷却单元；

15)启动煤气水分离单元；

16)将气液分离器排出的气体放空；

其中，所述气化炉产生的粗煤气依次经过旋风分离器、除尘器、所述洗涤器、所述废热回收器、所述气液分离器、所述煤气冷却单元、所述煤气水分离单元，所述废热回收器的出水口通过第一循环水泵与所述除尘器的进水口、以及所述洗涤器的进水口连通，所述放空系统设置在连通所述除尘器和所述洗涤器的煤气管道上。

优选地，所述步骤11)中，利用煤气水在所述废热回收器内建立液位，所述第一预设范围为40％-60％；

所述步骤12)中，开启第一循环水泵具体为：当第一循环水泵具备启动条件时开启第一循环水泵；

所述步骤13)中，向所述废热回收器内引入的水为锅炉给水，所述废热回收器内的液体ph的范围为9.5-10，所述第二预设范围为30％-70％；

所述步骤14)具体包括步骤：

在洗氨水槽内建立液位，启动第二循环水泵，在脱盐水加热器、脱盐水预热器、最终冷却器、和洗氨分离塔内建立液位；

所述步骤15)还包括步骤：当所述煤气水分离单元启动后，将粗煤气洗涤水引至煤气冷却单元的洗涤分离塔；

所述步骤16)包括还步骤：

当放空的气体的含氧量低于1％后，所述气液分离器排出的气体引向火炬系统。

优选地，所述步骤1)还包括步骤：

确认煤催化气化的气源的压力是否符合当前工况要求、界区的氧气手阀的状态是否符合氧气用量需求、用于给所述气化炉加煤的加煤系统是否满足备用要求、以及是否关闭开工燃气和助燃空气，若均是，则进入步骤2)。

优选地，所述步骤2)包括步骤：

21)向所述气化炉内投入煤粉；

22)向所述气化炉内投入分布板气化剂；

23)向所述气化炉内投入中心管气化剂；

24)向所述气化炉内投入环管气化剂；

25)将所述气化炉内的温度控制在第三预设范围内，加大所述气化炉的进煤量；

26)判断所述旋风分离器是否回料，若是，则进入步骤27)，若否则停止加大所述气化炉的进煤量；

27)将开工燃烧器退出煤催化气化系统并隔离；

28)将开工抽引器退出煤催化气化系统并隔离，所述开关抽引器设置在连通所述除尘器和所述洗涤器的第一管线上；

29)当所述气化炉排出的粗煤气的氧含量连续第一预设时间小于第一预设值后，将所述粗煤气引入煤气冷却单元；

210)启动冷煤气压缩机，将煤气冷却单元排出的粗煤气引入所述冷媒气压缩机；

211)将所述加煤系统的输送气源切换为冷煤气压缩机排出的冷煤气。

优选地，所述步骤2)还包括步骤：

当所述气化炉的炉温稳定在第四预设范围内，所述气化炉的外壁温度大于预设温度后，热紧所述气化炉上的连接法兰、以及所述气化炉的附属管线法兰。

优选地，所述步骤21)包括步骤：

将煤粉引入煤斗，开启一条加煤管线并关闭该条加煤管线上的氮气保护阀，开始对所述气化炉进行加煤；随着所述气化炉的炉温的升高，增大加煤量；当所述加煤量超过第二预设值后，开启另一条加煤管线并关闭该条加煤管线上的氮气保护阀；其中，所述加煤量的最小值为第三预设值，所述加煤量的最大值为第四预设值，所述第二预设值大于第三预设值且小于第四预设值；

所述步骤22)包括步骤：投入分布板蒸汽且分布板蒸汽的流量在第五预设范围内，将分布板空气退出煤催化气化系统；投入分布板氧气，且分布板氧气的摩尔浓度在第六预设范围内；

所述步骤23)包括步骤：投入中心管蒸汽，将中心管氮气退出煤催化气化系统，投入中心管氧气且中心管氧气的摩尔浓度在第七预设范围内(不超过40％)；

所述步骤24)包括步骤：投入环管蒸汽，将环管氮气退出煤催化气化系统；

所述步骤26)中，通过旋风分离器的旋风料腿的上下温差判断是否回料，若所述旋风料腿的上下温差大于第五预设值，则没有回料，若所述旋风料腿的上下温差不大于第五预设值，则有回料；若所述旋风料腿的上下温差大于第五预设值，则调整所述旋风料腿的吹送气，直至所述旋风料腿的上下温差小于第六预设值，调整过程中禁止增加所述气化炉的进煤量；其中，所述第六预设值小于所述第五预设值。

优选地，所述步骤3)包括步骤：

31)判断用于流化床测温测压系统的气源的压力是否大于所述流化床的压力，若是，则进入步骤32)；

32)打开气化剂管线上的主路手阀，并关闭气化剂管线上的旁路手阀；

33)将所述气化炉的反吹气和旋风料腿上的仪表压差的反吹气切换为二氧化碳，其中，所述旋风分离器通过旋风料腿回料；

34)将所述气化炉的炉温提升至第八预设范围内，将所述气化炉的压力提升至第九预设范围内，所述流化床的床层压差不小于预设压差；

35)当所述气化炉排出的粗煤气的氧含量小于第七预设值后，使所述煤气冷却单元向后续单元送气，并控制所述气化炉的压力在第十预设范围内；

36)将所述气化炉的负荷提升至设计工况负荷。

优选地，所述步骤3)中，

所述气化炉的升压速率不大于0.6mpa/h，且逐步提升压力至第一预设压力；

当所述气化炉的压力升至第二预设压力时，停留第二预设时间，且在停留时间段观察气化炉是否存在异常；

其中，所述第二预设压力不大于第一预设压力。

优选地，所述步骤3)还包括步骤：当所述流化床的床层压差大于第八预设值时，进行排渣。

本发明提供的煤催化气化的投料控制方法，通过先建立投料环境再投料，使得投料后物料在气化炉内较稳定和安全地建立流化床，有效提高了开车的安全性，降低了安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法中步骤s01的流程图；

图3为本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法中步骤s02的流程图；

图4为本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法中步骤s03的流程图；

图5为本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法所适用的煤催化气化系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法，具体包括步骤：

s01：建立投料环境；

s02：向气化炉内投料并在气化炉内建立流化床；

s03：对流化床进行升压。

可以理解的是，上述投料所投的物料包括煤粉和气化剂。上述步骤中，对流化床进行升压，以建立气化炉内正常生产的床层环境。

本发明实施例提供的煤催化气化的投料控制方法，通过先建立投料环境再投料，使得投料后物料在气化炉内较稳定和安全地建立流化床，有效提高了开车的安全性，降低了安全风险。

上述煤催化气化的投料控制方法中，对于步骤s01、s02、s03的具体步骤，根据实际的煤催化气化系统进行确定。

优选地，如图5所示，煤催化气化系统包括：气化炉3，与气化炉3连通的旋风分离器，与旋风分离器连通的除尘器6，与除尘器6连通的洗涤器15，与洗涤器15连通的废热回收器16，与废热回收器16连通的气液分离器17，与气液分离器17连通的煤气冷却单元，与煤气冷却单元连通的煤气水分离单元，以及向气化炉3加煤的加煤系统；

其中，废热回收器16的出水口通过第一循环水泵18与除尘器6的进水口、以及洗涤器15的进水口连通。除尘器6和洗涤器15通过第一管线11连通。

可以理解的是，上述气化炉3产生的粗煤气依次经过旋风分离器、除尘器6、洗涤器15、废热回收器16、气液分离器17、煤气冷却单元、煤气水分离单元。

具体地，上述加煤系统包括：煤斗1，与煤斗1的出料口连通的给料机2，与给料机2连通的加煤管线8；其中，加煤管线8连通给料机2和气化炉3。

上述煤斗1通常为高压煤斗，对于煤斗1的压力根据实际需要进行选择，本发明实施例对此不做限定。对于上述给料机2的类型，亦根据实际需要进行选择，例如给料机2为星型给料机，本实施例对此亦不做限定。

上述煤催化气化系统中，旋风分离器可为一个，也可为两个以上。为了提高分离效果，优先选择上述旋风分离器为两个以上。当旋风分离器为两个以上时，旋风分离器依次串联。上述旋风分离器需要向气化炉3回料，当旋风分离器为两个以上时，沿粗煤气的流动方向，位于下游的旋风分离器向位于上游的旋风分离器回料，与气化炉3相邻的旋风分离器向气化炉3回料。具体地，旋风分离器通过旋风料腿回料。

优选地，上述旋风分离器为两个，分别为一级旋风分离器4和二级旋风分离器5，上述气化炉3的粗煤气出口通过第二管线12与一级旋风分离器4连通，一级旋风分离器4的粗煤气出口通过第三管线13与二级旋风分离器5连通，二级旋风分离器5通过第四管线14与除尘器6连通。二级旋风分离器5通过旋风料腿向一级旋风分离器4回料，一级旋风分离器4通过旋风料腿向气化炉3回料。

上述煤催化气化系统中，对于除尘器6和洗涤器15的类型，根据实际需要进行选择。优选地，上述除尘器6为浸没除尘器，洗涤器15为文丘里洗涤器。当然，也可选择上述除尘器6、洗涤器15为其他类型，并不局限于此。

上述第一循环水泵18可为一个，也可为两个以上。为了提高可靠性，上述第一循环水泵18至少为两个，且并联设置。为了降低成本，优先选择上述第一循环水泵18为两个，当一个第一循环水泵18损坏后，可使用另一个第一循环水泵18，提高了系统的可靠性。

上述废热回收器16具有粗煤气进口，出水口、进水口、蒸汽出口、回料口以及粗煤气出口，其中，废热回收器16的粗煤气进口和洗涤器15的出口连通，废热回收器16的出水口与第一循环水泵18连通，废热回收器16的进水口与给水管线21连通，废热回收器16的蒸汽出口与第六管线20连通，废热回收器16的粗煤气出口与气液分离器17连通，废热回收器16的回料口和气液分离器17的回料口连通。上述气液分离器17的粗煤气出口通过第五管线19与粗煤气冷却单元连通。

上述气化炉3中，中心管位于气化炉3的底端，分布板位于气化炉3的下部且高于中心管。分布板用于均匀地分布分布板气化剂并把下移的颗粒推向射流区，实现固体颗粒的内循环。中心管用于通过射流保持床层物料的流化状态，通过中心管氧气流量的大小控制气化炉温度的高低。分布板气化剂和中心管气化剂用于保证物料流化，提供物料气化所需的氧气和蒸汽；同时中心管气化剂也能增加流化床内物料返混，避免温度聚集超温。中心管气化剂经激冷室进入气化炉3，激冷室的液位过高会淹没中心管，所以激冷室的液位需要设定在预设液位范围内。环管中压蒸汽，即环管气化剂通过激冷室和气化炉3的排渣管与灰渣进行换热后进入气化炉内；环管气化剂用于控制排渣量，要严格控制环管气化剂的流量，确保其既能顺利排渣，又不至于排渣量过大。

上述煤催化气化系统还包括：用于向分布板输送分布板气化剂的分布板蒸氧管线9、用于向中心管输送中心管气化剂的中心管蒸氧管线10、用于向环管输送气化剂的环管气化剂管线。上述气化炉3的激冷室7具有排渣口。

上述分布板气化剂为氧气和蒸汽的混合气体，中心管气化剂为氧气和蒸汽的混合气体，环管气化剂为蒸汽。

基于上述煤催化气化系统，上述煤催化气化的投料控制方法中，如图2所示，步骤s01具体包括步骤：

s011：在废热回收器内建立液位，并控制废热回收器的液位在第一预设范围内：

上述步骤中，通常利用煤气水在废热回收器16内建立液位。对于上述第一预设范围的具体范围，根据实际需要进行设定，优选地，上述第一预设范围为40％-60％。可以理解的是，40％是指，废热回收器16的液位为废热回收器16的最大液位的40％；60％是指，废热回收器16的液位为废热回收器16的最大液位的60％。上述第一预设范围还可为其他数值，只要以50％为理想控制值进行小范围波动即可。

具体地，使用高压喷射的煤气水通过流量调节阀对废热回收器16进行补水，直至废热回收器16的液位达到50％，通过废热回收器16的集液槽的排出口通过管路与高压含尘煤气水总管连通，该管路上串接有液位调节阀，通过调节该液位调节阀控制废热回收器16的液位在40％-60％内。

s012：开启第一循环水泵和洗涤器：

上述步骤中，开启第一循环水泵18具体为：当第一循环水泵18具备启动条件时开启第一循环水泵18。这样，避免了第一循环水泵18不具备启动条件时启动第一循环水泵18，提高了可靠性和安全性。

具体地，上述启动条件，是指第一循环水泵18能够正常启动的条件。例如，第一循环水泵18的密封水、润滑油、排气过程、排水过程是否满足正常启动，若是，则表明第一循环水泵18具备启动条件。

当第一循环水泵18至少为两个时，第一循环水泵18并联设置，上述步骤中，仅启动一个第一循环水泵18。

上述洗涤器15的喷水量通过流量调节阀来调节，该流量调节阀设置在连通洗涤器15和第一循环水泵18的管线上。

s013：向废热回收器内引入水以控制废热回收器内的液位在第二预设范围内：

上述步骤中，优先选择向废热回收器16内引入的水为锅炉给水，废热回收器16内液体的ph的范围为9.5-10。上述锅炉给水可为低压锅炉给水，对于压力的具体数值，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

为了便于控制废热回收器16的液位，上述步骤中，通过调节液位调节阀控制废热回收器16的液位。上述第二预设范围为30％-70％；进一步地，控制废热回收器16内的液位为50％。当然，也可选择上述第二预设范围为其他，只要围绕50％进行小范围波动即可。

上述步骤中，利用废热回收器16的蒸汽压力调节阀控制废热回收器16的汽包的压力为0.5mpa，开启汽包的排污手阀，进行连续排污或定期排污。

上述汽包设置在废热回收器16的上部，汽包用于副产低压蒸汽产品

s014：启动煤气冷却单元：

粗煤气首先进入洗涤分离塔的中部，从洗涤分离塔的顶部出来后依次经过脱盐水加热器、脱盐水预热器、最终冷却器，然后进入洗氨分离塔的中部，再从洗氨分离塔的顶部排出，最后去煤气冷却单元后续的后续单元。洗氨水槽的洗氨水经过洗氨水泵注入洗氨分离塔的上部，与洗氨分离塔中的粗煤气进行对流吸收。

启动煤气冷却单元具体包括步骤：在洗氨水槽内建立液位，启动第二循环水泵，在脱盐水加热器、脱盐水预热器、最终冷却器、和洗氨分离塔内建立液位。

具体地，上述步骤中，先在洗氨水槽内建立液位，该液位可根据实际需要进行选择，例如，在洗氨水槽内建立的液位为洗氨水槽最大液位的85％。在实际应用过程中，先用脱盐水在洗氨水槽内建立液位，随着煤催化气化系统的运行，用稀酚水对洗氨水槽进行补水。洗氨水槽的液位控制回路采用自动控制。第二循环水泵可为一个，也可为两个以上。当第二循环水泵为两个以上时，第二循环水泵并联设置。上述步骤中，启动第二循环水泵是指，仅启动一个第二循环水泵，其他作为备用。脱盐水加热器、脱盐水预热器、最终冷却器、洗氨分离塔内建立的液位，根据实际需要进行选择，例如，液位为50％，煤气冷却单元开始循环。

s015：启动煤气水分离单元：

上述步骤还包括步骤：当煤气水分离单元启动后，将粗煤气洗涤水引至煤气冷却单元的洗涤分离塔，这样建立喷淋洗涤循环。在实际应用过程中，洗涤分离塔的液位根据实际需要进行选择，例如洗涤分离塔的液位控制在50％。

s016：将气液分离器排出的气体放空：

具体地，采用引射器和放空管线进行高点放空。引射器设置在放空管线上，放空管线与连通气液分离器和煤气冷却单元的第五管线连通，放空管线上设置有高点放空切断阀、高点放空调节阀。

将气液分离器排出的气体放空，具体包括步骤：开启高点放空切断阀、高点放空调节阀。

当放空的气体的含氧量低于1％后，将气液分离器排出的气体引向火炬系统。具体地，开启火炬放空切断阀、火炬放空调节阀，将气体引向火炬系统。火炬放空切断阀、火炬放空调节阀设置在连通气液分离器和火炬系统的管道上。

放空过程中，高点放空调节阀和火炬放空调节阀处于全开状态。在投煤后根据气化炉3的压力情况使开工抽引器停止放空，将放空煤气管线上的手阀关闭。放空煤气管线与连通除尘器6和洗涤器15的第一管线11连通，开工抽引器设置在放空煤气管线上。

为了进一步提高开车安全性，降低安全风险，上述步骤s01还包括步骤s015’：

确认煤催化气化的气源的压力是否符合当前工况要求、界区的氧气手阀的状态是否符合氧气用量需求、用于给气化炉3加煤的加煤系统是否满足备用要求、以及是否关闭开工燃气和助燃空气，若均是，则进入步骤2)。

上述步骤中，煤催化气化的气源的压力是否符合当前工况要求、界区的氧气手阀的状态是否符合氧气用量需求、用于给气化炉3加煤的加煤系统是否满足备用要求、以及是否关闭开工燃气和助燃空气，可依次进行确认，也可按照其他顺序进行确认，本实施例对此不做限定。

上述步骤中，煤催化气化的气源包括氮气、二氧化碳、蒸汽和氧气。

界区的氧气手阀包括氧气旁路手阀和氧气主路手阀，该氧气手阀设置在气化剂管线上。上述步骤中，确认界区的氧气手阀的状态是否符合氧气用量需求，氧气手阀的状态符合氧气用量需求是指：氧气用量小于预设量时，仅氧气旁路手阀开启；氧气用量不小于预设量时，氧气旁路手阀和氧气主路手阀均开启或氧气主路手阀仅开启。这样，利于流量调节。

分布板气化剂和中心管气化剂中，氧气均通过氧气主路和氧气旁路输送，氧气主路上设置有氧气主路调节阀和氧气主路手阀，氧气旁路上设置有氧气旁路调节阀和氧气旁路手阀。

上述步骤中，加煤系统满足备用要求是指煤斗1内的煤粉达到预设量。

可以理解的是，随着投煤的进行，若气化炉3的炉温大幅降低，需重新点燃燃烧器，即打开开工燃气和助燃空气，以维持气化炉3的炉温不低于450℃。当然，也可选择维持气化炉3的炉温不低于其他温度，并不局限于此。

优选地，如图3所示，上述煤催化气化的投料控制方法中，步骤s02包括步骤：

s021：向气化炉内投入煤粉：

向气化炉3内投入煤粉，具体为：通过开启加煤系统向气化炉3内投入煤粉，加煤系统用于向气化炉3加煤。

向气化炉3内投入煤粉，具体包括步骤：

将煤粉引入煤斗1，开启一条加煤管线8、并关闭该条加煤管线8上的氮气保护阀，开始对气化炉3进行加煤；

随着气化炉3的炉温的升高，增大气化炉3的进煤量；

当进煤量超过第二预设值后，开启另一条加煤管线8并关闭该条加煤管线8上的氮气保护阀；

其中，进煤量的最小值为第三预设值，进煤量的最大值为第四预设值，第二预设值大于第三预设值且小于第四预设值。

具体地，上述第三预设值可为5t/h，上述第二预设值可为10t/h，上述第四预设值的取值范围为15t/h-20t/h。当然，也可选择第二预设值、第三预设值和第四预设值为其他数值，并不局限于此。

上述步骤中，优先选择开启加煤管线8时开启吹送气调节阀，这样，确保了煤粉顺利加入气化炉3；煤斗1的压力根据气化炉3的压力情况确定，煤斗1与气化炉3的压差不低于0.2mpa。当进煤量超过第二预设值后，开启另一条加煤管线8，其余管线备用。上述吹送气调节阀设置在加煤管线8上。

s022：向气化炉内投入分布板气化剂：

向气化炉3内投入分布板气化剂，具体包括步骤：投入分布板蒸汽且分布板蒸汽的流量在第五预设范围内；将分布板空气退出煤催化气化系统；投入分布板氧气，且分布板氧气的摩尔浓度在第六预设范围内；

具体地，上述第五预设范围为以32035kg/h为控制值进行波动的范围，上述第六预设范围为不大于18％。当然，也可选择第五预设范围、第六预设范围为其他，并不局限于此。

上述步骤中，投入分布板蒸汽具体为：打通分布板蒸汽管线，并打开分布板蒸汽旁路调节阀。通过分布板蒸汽旁路调节阀控制分布板蒸汽的流量。

上述分布板蒸汽旁路调节阀设置在分布板蒸汽管线的旁路上。

上述步骤中，将分布板空气退出煤催化气化系统具体为：关闭开车空气切断阀和开车空气调节阀。开车空气切断阀和开车空气调节阀设置在用于输送开工空气的管道上。

上述步骤中，投入分布板氧气具体为：打开分布板氧气管线切断阀、分布板氧气旁路调节阀。通过分布板氧气旁路调节阀控制分布板氧气的摩尔浓度。分布板氧气管线切断阀设置在分布板氧气管线的主路上，分布板氧气旁路调节阀设置在分布板氧气管线的旁路上。

上述步骤还包括步骤：根据气化炉3的进煤量和炉温的变化，调整分布板蒸汽的流量、分布板氧气的摩尔浓度，以控制反应速率。反应越快炉温越高，可控制炉温在500℃-650℃之间。

气化炉3在投煤后，需尽切入蒸汽及氧气，退出烘炉空气，由于分布板蒸汽为过热蒸汽，有利于炉温的稳定，则先投入分布板蒸汽。

s023：向气化炉内投入中心管气化剂：

向气化炉3内投入中心管气化剂，具体包括步骤：投入中心管蒸汽，将中心管氮气退出煤催化气化系统，投入中心管氧气且中心管氧气的摩尔浓度在第七预设范围内。

上述第七预设范围为不大于38％。当然，也可选择上述第七预设范围为其他数值范围，并不局限于此。中心管蒸汽的流量在17321kg/h左右。

上述步骤还包括步骤：根据气化炉3的进煤量和炉温的变化，调整中心管蒸汽的流量、中心管氧气的摩尔浓度，以控制反应速率。反应越快炉温越高，可控制炉温在500℃-650℃之间。

s024：向气化炉内投入环管气化剂：

向气化炉3内投入环管气化剂，具体包括步骤：投入环管蒸汽，将环管氮气退出煤催化气化系统；

环管蒸汽的主要作用是对气化炉3下渣进行控制，当气化炉3投煤后，需调整环管气源为蒸汽，并适当加大环管蒸汽的流量，防止点火煤排出。

上述步骤还包括步骤：调整环管蒸汽的流量以防止煤粉落入气化炉3的激冷室7，通过气化炉3的排渣口温度判断排渣速率是否正常。

s025：将气化炉内的温度控制在第三预设范围内，加大气化炉的进煤量：

具体地，上述步骤可在分布板气化剂、中心管气化剂、环管气化剂投入后进行。上述步骤中，通过加大进煤量，加快建立床层。上述第三预设范围为600℃-700℃，当然，也可根据需要选择上述第三预设范围为其他数值范围，并不局限于此。

s026：判断旋风分离器是否回料，若是，则进入步骤s027，若否则停止加大气化炉的进煤量：

随着进煤量的增大，气化炉3开始缓慢建立起床层，当床层压力为6kpa-10kpa时，旋风料腿开始回料，旋风料腿能否正常回料是气化炉3能否正常运行的关键指标。

上述步骤中，通过旋风分离器的旋风料腿的上下压差或上下温差判断是否回料。旋风料腿的上下压差，是指旋风料腿的进口和出口的压差；旋风料腿的上下温差，是指旋风料腿的进口和出口的温差。

例如，通过旋风料腿的上下温差判断是否回料，具体地，若旋风料腿的上下温差大于第五预设值，则没有回料，若旋风料腿的上下温差不大于第五预设值，则有回料。

进一步地，若旋风料腿的上下温差大于第五预设值，则调整旋风料腿的吹送气，直至旋风料腿的上下温差小于第六预设值，调整过程中禁止增大进煤量；其中，第六预设值小于第五预设值。

具体地，上述第五预设值为100℃，上述第六预设值为50℃。当然，也可选择上述第五预设值、第六预设值为其他数值，并不局限于此。

s027：将开工燃烧器退出煤催化气化系统并隔离：

开工燃烧器用于生产开工燃料气，开工燃料气用于输送至气化炉3。上述步骤即为将开工燃料气断开，因为此时已经有气化剂和煤粉进入气化炉3开始反应，使气化炉3已经达到了一定温度了。

s028：将开工抽引器退出煤催化气化系统并隔离：

开关抽引器设置在连通除尘器6和洗涤器15的第一管线11上。此时可以往后续工段送气了，所以切断放空。

s029：当气化炉排出的粗煤气的氧含量连续第一预设时间小于第一预设值后，将粗煤气引入煤气冷却单元：

上述步骤中，可选择第一预设时间为30min、第一预设值为1％，也可选择第一预设时间、第一预设值为其他数值，根据实际需要进行选择，并不局限于此。

上述步骤中，将粗煤气引入煤气冷却单元，打开通往火炬系统的火炬放空切断阀和火炬放空调节阀，进行火炬系统放空，确认火炬放空管线上的火炬放空切断阀和火炬放空调节阀全开后，逐步关闭高点放空调节阀，待高点放空调节阀全部关闭后，关闭高点放空切断阀

s0210：启动冷煤气压缩机，将煤气冷却单元排出的粗煤气引入冷媒气压缩机：

上述步骤中，将煤冷却单元的粗煤气引入冷媒压缩机，具体为：打开连通煤气冷却单元和冷煤气压缩机的管线上的手阀，将粗煤气引入冷煤气压缩机。

s0211：将加煤系统的输送气源切换为冷煤气压缩机排出的冷煤气：

上述步骤中，冷煤气压缩机向加煤系统输送冷煤气。将加煤系统的输送气源切换为冷煤气，具体为：先将冷煤气引入，然后将加煤系统的原输送气源切出。

为了进一步提高开车安全性，降低安全风险，上述步骤s02还包括步骤：

当气化炉3的炉温稳定在第四预设范围内，气化炉3的外壁温度大于预设温度后，热紧气化炉3上的连接法兰、以及气化炉3的附属管线法兰。

上述步骤通过热紧避免了引起泄漏。

上述步骤中，气化炉3的附属管线法兰是指设置在与气化炉3连通的管线上的法兰，与气化炉3连通的管线主要为：用于投入分布板气化剂、中心管气化剂和环管气化剂的气化剂管线。

需要说明的是，上述气化剂管线包括：用于投入分布板气化剂的分布板气化剂管线、用于投入中心管气化剂的中心管气化剂管线、用于投入环管气化剂的环管气化剂管线。

上述步骤中，根据实际需要进行选择第四预设范围、预设温度的具体值，例如第四预设范围为以700℃为控制值进行波动的范围、预设温度为100℃左右。当然，也可选择第四预设范围、预设温度为其他数值，并不局限于此。

优选地，如图4所示，上述煤催化气化的投料控制方法中，步骤s03具体包括步骤：

s031：判断用于流化床测温测压系统的气源的压力是否大于流化床的压力，若是，则进入步骤s032：

上述步骤中，气源包括氮气和二氧化碳，上述气源为用于流化床测温测压系统的仪表反吹气。

上述步骤中，流化床开始升压前，确认高压氮气及二氧化碳气源压力大于流化床压力，且压差为0.5mpa；后随着流化床压力的升高逐步提升气源压力，保证气源压力与流化床压力的压差为0.5mpa；

s032：打开气化剂管线上的主路手阀，并关闭气化剂管线上的旁路手阀：

气化剂管线包括分布板气化剂管线、中心管气化剂管线和环管气化剂管线，气化剂管线的主路手阀设置在气化剂管线的主路上，气化剂管线上的旁路手阀设置在气化剂管线的旁路上。主路手阀包括分布板气化剂主路手阀、中心管气化剂主路手阀和环管气化剂主路手阀，旁路手阀包括分布板气化剂旁路手阀、中心管气化剂旁路手阀和环管气化剂旁路手阀。

上述步骤增加参与反应的气化剂流量。

s033：将气化炉的反吹气和旋风料腿上的仪表压差的反吹气切换为二氧化碳：

上述旋风料腿用于实现旋风分离器回料，具体地，旋风料腿为旋风分离器的回料管道。当旋风分离器为一个时，回料管道与气化炉3连通；当旋风分离器为两个时，上游的旋风分离器的旋风料腿与气化炉3连通，下游的旋风分离器的旋风料腿与上游的旋风分离器连通。

s034：将气化炉的炉温提升至第八预设范围内，将气化炉的压力提升至第九预设范围内，流化床的床层压差不小于预设压差：

上述步骤中，可选择第八预设范围为710℃-730℃、第九预设范围为不小于2.5mpa，预设压差为25kpa。当然，也可根据需要选择第八预设范围、第九预设范围为其他范围，预设压差为其他数值，并不局限于此。

具体地，流化床的床层压差是流化床的操作主要控制参数，设计床层压差不大于90kpa，对应的床层高度为18m；任何时间不允许床层压差超过90kpa，100kpa触发停产联锁。流化床的床层压差是指气化炉3中流化床的顶部压力与流化床的底部压力的差值。

上述步骤中，可利用高点放空调节阀将气化炉3的压力提升至第九预设范围内。

s035：当气化炉排出的粗煤气的氧含量小于第七预设值后，使煤气冷却单元向其后续单元送气，并控制气化炉的压力在第十预设范围内：

上述步骤中，可选择第七预设值为1％、第十预设范围为不小于2.5mpa，当然，也可选择第七预设值为其他数值、第十预设范围为其他范围，并不局限于此。

上述步骤中，后续单元为煤气冷却单元后续的单元，后续单元可为低温甲醇洗装置。向后续单元送气，需用高点放空调节阀控制气化炉3的压力在第十预设范围内，确认煤气管线切断阀的前后压力相同，开启煤气管线切断阀，后续单元开始接气，待煤气管线切断阀全开后，逐步关闭高点放空调节阀，待高点放空调节阀全部关闭后，关闭放空火炬切断阀。

上述煤气管线切断阀设置在连通煤气冷却单元和低温甲醇洗装置的管道上。煤气冷却单元和低温甲醇洗装置之间具有煤气水分离单元，则煤气管线切断阀可设置在连通煤气冷却单元和煤气水分离单元的管道上，也可设置在连通煤气水分离单元和低温甲醇洗装置的管道上。

s036：将气化炉的负荷提升至设计工况负荷。

上述步骤中，气化炉3的设计工况负荷，根据实际需要进行设定，例如气化炉3的设计工况负荷为：气化炉3的最高温度为750℃、气化炉3的操作压力为3.5mpa、气化炉3的床层压差小于90kpa、气化炉3的进煤量为62.5t/h；分布板气化剂的蒸汽流量为32035kg/h、分布板氧气的摩尔浓度≤18％、中心管气化剂的蒸汽流量为17321kg/h、中心管氧气的摩尔浓度≤38％、环管气化剂的蒸汽流量为7202kg/h、分布板的压差小于30kpa。

上述步骤s03)中，优先选择气化炉3的升压速率不大于0.6mpa/h，且逐步提升压力至第一预设压力；当气化炉3的压力升至第二预设压力时，停留第二预设时间，且在停留时间段观察气化炉3是否存在异常；其中，第二预设压力不大于第一预设压力。

具体地，上述第一预设压力为3.5mpa，第二预设压力具有多个取值，例如，第二预设压力包括1.0mpa、1.5mpa、2.0mpa、2.5mpa、3.0mpa、和3.5mpa，上述第二预设时间为1h-2h。当然，也可选择第一预设压力、第二预设压力、第二预设时间为其他数值，并不局限于此。

可以理解的是，当第二预设压力包括1.0mpa、1.5mpa、2.0mpa、2.5mpa、3.0mpa、和3.5mpa时，气化炉3的压力升至1.0mpa、1.5mpa、2.0mpa、2.5mpa、3.0mpa、3.5mpa时，气化炉3的压力均停留第二预设时间。

观察气化炉3是否存在异常，具体为观察流化床的内部温度、床层压差、氧煤比、蒸汽煤比、中心管气速等重要操作参数是否存在异常情况，并通知现场检查煤催化气化系统的气密性以及对催化气化系统的关键部位再次热紧。

由于全厂的火炬系统的背压为0.2mpa，当开车初期气化炉3的压力小于0.2mpa时或粗煤气中氧含量未达标时，通过放空管线引至室外安全位置高点放空。当气化炉3的压力大于0.2mpa且粗煤气中氧含量达标后，粗煤气送至煤气冷却单元，经冷却后送至全厂的火炬系统。当气化炉3的压力达到2.5mpa后，粗煤气经煤气冷却单元后送至低温甲醇洗装置。

低温甲醇洗装置是用甲醇相似相容原理来去除合成气中的酸性气体，例如co2、h2s、cos等酸性气体，达到净化合成气的目的。

优选地，上述步骤s03还包括步骤：当流化床的床层压差大于第八预设值时，进行排渣。

具体地，上述第八预设值根据实际需要进行设定，例如第八预设值为10kpa，本实施例对此不做限定。

上述步骤中，通过调整环管蒸汽的流量，适当排渣，以防止流化床长时间不排渣而造成底部排渣通道堵塞或下部结渣。

通过以上述步骤s01、s02、和s03后，开车投料过程结束，进入稳定生产。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。