一种气化炉的煤锁自动加煤控制系统及气化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气化炉的煤锁自动加煤控制系统及气化炉，属于煤制天然气技术领域。
【背景技术】
[0002]利用煤炭资源相对丰富的特点发展煤制天然气产业，是天然气供求矛盾的一条有效途径。而气化过程是煤制天然气技术中的关键过程，鲁奇炉加压气化技术是煤制天然气的一种较好的解决方案。
[0003]现有的鲁奇炉加压气化技术是通过气化炉气化以及固态排渣等步骤实现煤制天然气。首先，进入气化炉中的煤必须是块煤，粒度要求范围是5-50mm;其次，为使气化炉正压运行，工作压力需控制在2.5-4MPa之间；最后，气化过程是通过蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气，煤气中的主要成分是H2、CH4、CO等易燃易爆或有毒的气体。
[0004]其中，向气化炉中加煤的过程通常由煤锁来完成。煤锁是一种向气化炉内间隙加煤的压力容器，它主要是通过液压系统控制煤锁充压、泄压循环，将存于常压煤仓内的煤加入到气化炉内，以保证气化炉的连续运行。在煤经由煤锁加入气化炉的过程中，煤从煤斗通过溜槽并由液压系统控制加入煤锁中。装满煤之后，将冷却装置的冷煤气从常压充压至2.4MPa，将炉压平衡至与气化炉压力相等，加入布煤器的冷圈内。在向气化炉加完煤之后，煤锁再卸压至常压，以便开始下一个加煤循环过程。
[0005]目前，在通过煤锁向气化炉加煤的过程主要是由运行人员人为判断气化各个阶段的相关参数条件，手动操作相关设备，以完成煤锁的加煤过程。但是，手动操作的控制方法首先是增加了运行人员的工作量，在煤锁运行过程中，需时刻仔细监视相关参数，及时根据参数进行设备的操作；其次是易造成误操作，运行人员长期处于紧张状态，精力不够集中时，易出现错误操作或延迟操作，从而导致安全事故，增加了气化过程的危险性；另外，运行人员人为判断各个阶段的参数，使得过程不够精确，造成气化炉效率降低，经济性下降。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型为解决现有的煤制天然气技术在煤锁的加煤过程中存在的工作量较大、较易造成误操作或延迟操作以及操作精度较低的问题，提出了一种气化炉的煤锁自动加煤控制系统及气化炉。
[0007]本实用新型提供的技术方案包括:
[0008]—种气化炉的煤锁自动加煤控制系统，包括:数据变量采集装置、控制装置和数据变量输出装置；所述数据变量采集装置的数据输出端与所述控制装置的数据输入端连接，所述控制装置的控制信号输出端与所述数据变量输出装置的控制信号输入端连接，所述数据变量输出装置的控制信号输出端与煤锁执行机构的控制信号输入端连接。
[0009]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，所述数据变量采集装置用于接收分布式控制系统DCS采集的煤锁运行参数。
[0010]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，在所述煤锁的上锥阀和下锥阀上分别设置有电动开关，所述数据变量输出装置的开关量信号输出端分别与所述上锥阀和下锥阀的电动开关的开关量信号输入端连接。
[0011 ] 在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，在所述煤锁的泄压阀上设置有电控泄压开关，所述数据变量输出装置的开关量信号输出端与所述泄压阀的电控泄压开关的开关量信号输入端连接。
[0012]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，在所述煤锁的圆筒阀上设置有电控开关，所述数据变量输出装置的开关量信号输出端与所述圆筒阀的电控开关的开关量信号输入端连接。
[0013]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，在所述煤锁的第一充压阀和第二充压阀上分别设置有电控充压开关，所述数据变量输出装置的开关量信号输出端分别与所述第一充压阀和第二充压阀的电控充压开关的开关量信号输入端连接。
[0014]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，所述系统还包括人机交互装置，所述人机交互装置用于根据输入的指令控制所述煤锁执行启动、停止、紧急退出的操作功能、根据用户输入的信息对所述煤锁运行参数进行设置或显示所述煤锁的运行状
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[0015]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，所述人机交互装置包括为用户提供输入指令或输入信息的功能的输入单元和用于显示所述煤锁的运行状态的显示单元。
[0016]在本实用新型所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统中，所述人机交互装置还包括与所述煤锁执行机构连接的报警单元。
[0017]—种气化炉，包括气化炉体、煤锁以及如上述任意一个实施例所述的气化炉的煤锁自动加煤控制系统，所述煤锁的出煤口与所述气化炉体的入煤口连接，所述气化炉的煤锁自动加煤控制系统与所述煤锁的煤锁执行机构连接。
[0018]本实用新型的有益效果是:控制装置根据数据变量采集装置采集的煤锁运行参数，并通过数据变量输出装置对煤锁的运行状态进行控制，从而将人工操作过程转换为自动控制，不仅减少运行人员的工作量，而且降低了煤锁运行中发生误操作或延迟操作的风险；并且通过控制煤锁在运行过程中的运行参数，确保了煤锁自动加煤的最优状态，提高了气化炉的控制精度及运行效率。
【附图说明】
[0019]图1以示例的方式示出气化炉的煤锁自动加煤控制系统的结构图。
[0020]图2以示例的方式示出一可选实施例中的上锥阀的结构图。
[0021]图3以示例的方式示出一可选实施例中的下锥阀的结构图。
[0022]图4Α以示例的方式示出一可选实施例中的圆筒阀加煤时的状态结构图。
[0023]图4Β以示例的方式示出一可选实施例中的圆筒阀关闭时的状态结构图。
[0024]图5以示例的方式示出一可选实施例的煤锁自动加煤控制系统的结构图。
[0025]图6以示例的方式示出一煤锁的结构图。
【具体实施方式】
[0026]本【具体实施方式】提出了一种气化炉的煤锁自动加煤控制系统，结合图1所示，包括:数据变量采集装置11、控制装置12和数据变量输出装置13 ;数据变量采集装置11的数据输出端与控制装置12的数据输入端连接，控制装置12的控制信号输出端与数据变量输出装置13的控制信号输入端连接，数据变量输出装置13的控制信号输出端与煤锁执行机构15的控制信号输入端连接。
[0027]可选的，数据变量采集装置11可采用DAM-6084型信号采集模块，该模块支持8路模拟量以及4路开关量和数字量同时输入，可通过接收由DCS (Distributed ControlSystem,分布式控制系统)采集的煤锁运行参数的方式实现数据采集，并根据预先设定的阈值对采集的煤锁运行参数进行品质判断后，将判断结果为品质好的煤锁运行参数转换成模拟量实时输出至控制装置12。
[0028]其中，DCS采集的煤锁运行参数可以包括:煤锁压力、煤锁温度、煤锁与气化炉差压、煤锁料位、煤锁与充压煤气差压、煤锁动作设备的开关指令以及开关到位信号。
[0029]上述品质判断的过程可以包括:例如当检测到煤锁温度温升\降速率超过:TC/s，则判断该煤锁温度的测点品质为坏，该测点不可用；又如针对煤锁压力小量程测点，即量程的范围为0-800KPa的情况，若该测点的测量结果超过SOOKPa，则表示超过了量程上限，并判断该测点的品质为坏。
[0030]可选的，控制装置12可采用Quidway S770系列主控模块，该模块可根据数据变量采集装置11输出的模拟量计算获得当前时刻煤锁的运行参数，并向数据变量输出装置13发送运行控制指令，以使数据变量输出装置13通过相应的开关量信号控制煤锁运行。
[0031]可选的，数据变量输出装置13可将控制装置12发送的运行控制指令输出至煤锁执行机构15，以使煤锁完成自动加煤的动作。
[0032]其中，数据变量输出装置13可采用GST-LD-8303型输入/输出模块，该模块的开关量信号输出端分别与煤锁的上锥阀和下锥阀电动开