本发明涉及化工领域，尤其涉及一种气化装置及其气化系统和切换方法。
背景技术：
在化工行业，为了能够使用原料煤燃烧后的气体来作为生产原料，为此专门有气化炉，气化炉是一个密闭容器，但是在使用煤块气化的过程中，会有固体残留物，而由于工作中的气化炉温度高，人工无法清理，会在气化炉工作一段时间后定期停车进行清理和检修，每次的工作周期较短，为减少清理检修的时间，会切换备用气化炉进行工作。但在切换备用气化炉时，总是将原气化炉和整条生产线停止，然后开启备用气化炉，但气化过程是需要一定的温度环境的，因此需对备用气化炉进行预热，预热完毕后开启工作，直到达到稳定工作状态才能开启整条生产线，从预热到开启生产线，一般至少需要十四小时，这使得工作效率较低，使得生产成本较高，导致市场竞争力不足。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供一种气化装置及其气化系统和切换方法，主要目的是提高工作效率，提高市场竞争力。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种气化装置，包括：
气化炉，所述气化炉为罐体，具有输入端和输出端，水煤浆和氧气从所述输入端进入所述罐体，并在所述罐体内发生反应，气体生成物从所述输出端输出；
清理设备，包括破渣机和捞渣机，所述破渣机和所述捞渣机连接于所述气化炉，所述破渣机用于将所述气化炉内的固体生成物打碎，所述捞渣机用于将破碎固体生成物排出所述气化炉。
另一方面，本发明实施例还提供了一种气化系统，包括：
引用两套如上述的气化装置，分别为第一气化装置和第二气化装置，所述第一气化装置的所述输出端连接于输出设备，所述第二气化装置的所述输出端连接于所述输出设备，所述第一气化装置和所述第二气化装置之间为并联关系。
另一方面，本发明实施例还提供了一种切换方法，包括：
引用如上所述的气化系统，预热所述气化系统中所述第二气化装置的所述气化炉；将所述第二气化装置的所述输入端完全打开；达到输出标准时；逐渐打开所述第二气化装置的所述输出端至完全打开；逐渐关闭所述第一气化装置的所述输出端至完全关闭；停止所述第一气化装置。
进一步的，在预热所述第二气化装置的所述气化炉中，开启所述第二气化装置的所述清理设备，用于清理所述第二气化装置的所述气化炉内煤渣。
进一步的，在预热所述第二气化装置的所述气化炉中，所述第二气化装置的所述气化炉进行恒温处理。
进一步的，所述输出标准为所述第二气化装置的所述气化炉内压力高于所述输出设备压力0.1-0.2mpa。
进一步的，在将所述第二气化装置的所述气化炉的输入端完全打开之前，使用氮气对所述第二气化装置的所述气化炉内进行气体置换。
进一步的，在停止所述第一气化装置的所述气化炉后，使用氮气对所述第一气化装置的所述气化炉进行气体置换。
进一步的，还包括两个流量控制装置和dcs，两个所述流量控制装置分别设置在所述第一气化装置的所述输出端上和所述第二气化装置的所述输出端上，两个所述流量控制装置均连接于所述dcs，所述dcs连接于所述第一气化装置的所述输出端和所述第二气化装置的所述输出端，当所述第一气化装置的所述输出端输出减小时，所述dcs控制所述第二气化装置的所述输出端增加输出，确保总输出量稳定。
本发明实施例提出的一种气化装置，包括：气化炉和清理装备，其中气化炉为罐体，具有输入端和输出端，水煤浆和氧气从输入端进入罐体，并在罐体内发生反应，气体生成物从输出端输出；清理设备包括破渣机和捞渣机，破渣机和捞渣机连接于气化炉，破渣机用于将气化炉内的固体生成物打碎，捞渣机用于将破碎固体生成物排出气化炉。在现有技术中，总是需要停止整条生产线，然后对气化炉进行维护。而本发明则能够在气化炉工作过程中对气化炉内物体生成物进行清理，能大幅增加生产线工作时间，同时清理效率高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种切换流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种切换流程图；
图3为本发明实施例提供的一种气化装置及其气化系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的切换方法具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种气化装置，包括：
气化炉1，上述气化炉1为罐体，具有输入端11和输出端12，水煤浆和氧气从上述输入端11进入上述罐体，并在上述罐体内发生反应，气体生成物从上述输出端12输出；
清理设备，包括破渣机2和捞渣机3，上述破渣机2和上述捞渣机3连接于上述气化炉1，上述破渣机2用于将上述气化炉1内的固体生成物打碎，上述捞渣机3用于将破碎固体生成物排出上述气化炉1。由于固体生成物大小不一，有些还会附着在上述气化炉1内壁，无法直接排出，使用上述破渣机2可以将体积较大的固体生成物打碎，还可以将附着在上述气化炉1内壁的固体生成物打落，方便上述捞渣机3将固体生成物的碎渣带出。使用上述清理设备后，有效降低人力劳动，减少人工成本，同时清理效率高于人力。
本发明实施例提出的一种气化装置，包括：气化炉和清理装备，其中气化炉为罐体，具有输入端和输出端，水煤浆和氧气从输入端进入罐体，并在罐体内发生反应，气体生成物从输出端输出；清理设备包括破渣机和捞渣机，破渣机和捞渣机连接于气化炉，破渣机用于将气化炉内的固体生成物打碎，捞渣机用于将破碎固体生成物排出气化炉。在现有技术中，总是需要停止整条生产线，然后对气化炉进行维护。而本发明则能够在气化炉工作过程中对气化炉内物体生成物进行清理，能大幅增加生产线工作时间，同时清理效率高。
本发明实施例还提供了一种气化系统，包括：
两套如上上述的气化装置，分别为第一气化装置和第二气化装置，上述第一气化装置的上述输出端12连接于输出设备4，上述第二气化装置的上述输出端12连接于上述输出设备4，上述第一气化装置和上述第二气化装置之间为并联关系。使用上述气化系统能够在使上述第二气化装置作为上述第一气化装置的备用设备，能使上述第二气化装置替换上述第一气化装置进行工作，方便对上述第一气化装置进行清理检修。
如图1所示，本发明实施例提供了一种切换方法，包括：
101预热上述气化系统中上述第二气化装置的上述气化炉1；由于上述气化炉1中的反应具有温度要求，因此对上述第二气化装置的上述气化炉1进行预热，并且因所需温度很高，为了保证上述气化炉1温度的均匀，需在预热中进行恒温处理。
201将上述第二气化装置的上述输入端11完全打开；打开上述输入端11则使上述气化炉1内发生反应，整个反应为放热反应，因此在打开上述输入端11之前，已停止加热，预热温度加上放热温度足够保持上述气化炉1的持续工作。
达到输出标准时，301逐渐打开上述第二气化装置的上述输出端12至完全打开；401逐渐关闭上述第一气化装置的上述输出端12至完全关闭；上述301逐渐打开上述第二气化装置的上述输出端12至完全打开与上述401逐渐关闭上述第一气化装置的上述输出端12至完全关闭，可分步进行也可同时进行，只需要保证上述输出设备所获得的气体生成物的质与量的稳定。
501停止上述第一气化装置。在停止上述第一气化装置前需对上述第一气化装置进行降温减压检修都能够工作。
以下通过本实施例中切换方法的工作过程和原理，具体说明本实施例中的切换方法：
101预热上述气化系统中上述第二气化装置的上述气化炉1，201将上述第二气化装置的上述输入端11完全打开，达到输出标准时，301逐渐打开上述第二气化装置的上述输出端12至完全打开，401逐渐关闭上述第一气化装置的上述输出端12至完全关闭，501停止上述第一气化装置。
在现有技术中，先将原气化炉和整条生产线全部停工，然后对备用气化炉进行投料操作，开启备用气化炉至稳定工作状态，再开启备用气化炉所在的整条生产线，这个过程至少需要十四个小时，而这十四个小时全线停工使得工厂生产力度低下，而期间人工则仍需工作，导致成本高而产量低，同时原气化炉中会有残留的气体生成物因全线停工不能得到利用，造成了资源的浪费。而本发明实施例提前对备用气化炉进行预热，打开输入端使水煤浆和氧气在气化炉中发生反应，然后将备用气化炉的气体生成物逐渐加大输出，而原气化炉气体生成物逐渐减小输出，在这个过程中，生产线无需停工，而原气化炉内的气体生成物也能尽可能的输出利用，不论是在时间还是资源上都能最大限度的节约，极大的提高了生产线的生产效率，并且由于气体生成物中有氧化硫等气体，将原气化炉中气体生成物有效利用，能够减少余量排放到大气中，能够减少对大气的污染，防止酸雨的形成。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图2所示，由于上述第二气化装置的上述气化炉1中会有之前使用后残留的固体生成物，为了在使用时保证上述第二气化装置的上述气化炉1的生产效率，具体的，在101预热上述第二气化装置的上述气化炉1中，102开启上述第二气化装置的上述清理设备，用于清理上述第二气化装置的上述气化炉1内煤渣。由于通常每次上述第二气化装置的上述气化炉1会有上次工作时残留的固体生成物留在其中，因此开启上述清理设备一方面能够对上述第二气化装置的上述气化炉1内的固体生成物进行清理，另一方面能够对上述清理装备进行试运行，防止在投入使用时才发现问题，而试运行时发生故障，可以及时进行维修，保证上述第二气化装置在投入工作时，能够稳定工作。
为保证上述第二气化装置的上述气化炉1温度均匀，具体的，在101预热上述第二气化装置的上述气化炉1中，103上述第二气化装置的上述气化炉1进行恒温处理。由于上述气化炉1的工作温度高于1000度，因此上述气化炉1内堆砌有耐火砖，而耐火砖具有厚度，同时上述气化炉1的高度较大，预热上述气化炉1时温度变化较快，内外温度、上下温度都不均匀，可能导致投入工作后上述气化炉1发生故障。因此在101预热上述第二气化装置的上述气化炉1中，分别在300度、800度和1150度等温度处进行恒温处理，使得上述气化炉1温度均匀，耐火砖充分蓄热，供气化炉投料使用。
对于上述稳定工作的判定，具体的，上述输出标准为上述第二气化装置的上述气化炉1内压力高于上述输出设备4压力0.1-0.2mpa。由于上述气化炉1的气体生成物要输送给上述输出设备4，因此上述气化炉1内压力高于上述输出设备4压力0.1-0.2mpa能够使气体生成物更快速的输送，同时保证了流向的单一性。而由于发生在上述第二气化装置的上述气化炉1发生反应时，温度高达1000度以上，输送管道会因温度骤变使得管道受到应力过大，最终导致管道连接法兰泄漏，因此气体生成物需要经过激冷和洗涤过程来降低温度，又因在输出气体生成物时，需要对管道进行预热，因此将气体温度降低至250度即可直接输送到上述输出设备4。
由于在上述第二气化装置的上述气化炉1预热时是将预热烧嘴伸入上述气化炉1内燃烧加热，为防止燃烧气体中的残留氧气与水煤浆产生的气体生成物发生爆炸，需要做置换处理，具体的，在201将上述第二气化装置的上述气化炉1的输入端11完全打开之前，使用氮气对上述第二气化装置的上述气化炉1内进行202气体置换。由于氮气不与水煤浆发生反应，氮气化学性质稳定，因此选用氮气进行气体置换，同时氮气在空气中的含量高，经过过滤易于获得纯净的氮气，因此氮气的使用成本较低，能够为节约生产成本。
为了便于对上述第一气化装置的上述气化炉1的检修维护，具体的，501停止上述第一气化装置的上述气化炉1后，502使用氮气对上述第一气化装置的上述气化炉1进行气体置换。由于气体生成物主要为氢气、一氧化碳和二氧化碳，直接停止上述气化炉1的工作会使气体生成物滞留，在对上述第一气化装置检修时，可能会因与氧气混合，在达到反应条件的温度时，发生爆炸或者出现人身伤害。而氮气是稳定的不会燃烧的气体，置换后能够保证上述第一气化装置的上述气化炉1的安全设备检修。在进行气体置换之前，还需要对上述第一气化装置的上述气化炉1进行泄压、黑水切换等工作，使上述第一气化装置达到常压常温，便于检修和清理。
为了能够精确的控制上述第一气化装置的和上述第二气化装置的上述输出端12，保证输出压力，具体的，还包括两个流量控制装置和dcs，两个上述流量控制装置分别设置在上述第一气化装置的上述输出端12上和上述第二气化装置的上述输出端12上，两个上述流量控制装置均连接于上述dcs，上述dcs连接于上述第一气化装置的上述输出端12和上述第二气化装置的上述输出端12，当上述第一气化装置的上述输出端12输出减小时，上述dcs控制上述第二气化装置的上述输出端12增加输出，确保总输出量稳定。上述dcs(distributedcontrolsystem，即分布式控制系统)是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(computer)、通讯(communication)、显示(crt)和控制(control)等4c技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便，上述dcs具有可靠性高、开放性强、灵活性好等优点。上述dcs主要侧重于过程控制领域，主要是一些现场参数的监视和调节控制，其专业性较强。而使用上述流量控制装置和上述dcs的组合后，一方面能够更精确的控制上述第一气化装置和上述第二气化装置的上述输出端12，另一方面可以保证总输出量的稳定，便于上述输出设备4的正常工作。
本发明实施例提出的一种气化装置，包括：气化炉和清理设备，气化炉为罐体，具有输入端和输出端，水煤浆和氧气从输入端进入罐体，并在罐体内发生反应，气体生成物从输出端输出；清理设备包括破渣机和捞渣机，破渣机和捞渣机连接于气化炉，破渣机用于将气化炉内的固体生成物打碎，捞渣机用于将破碎固体生成物排出气化炉。一种气化系统，包括：两套如上的气化装置，分别为第一气化装置和第二气化装置，第一气化装置的输出端连接于输出设备，第二气化装置的输出端连接于输出设备，第一气化装置和第二气化装置之间为并联关系。使用气化系统能够在使第二气化装置作为第一气化装置的备用设备，能使第二气化装置替换第一气化装置进行工作，方便对第一气化装置进行清理检修。一种切换方法，包括：预热气化系统中第二气化装置的气化炉，将第二气化装置的输入端完全打开，达到输出标准时，逐渐打开第二气化装置的输出端至完全打开，逐渐关闭第一气化装置的输出端至完全关闭，停止第一气化装置。在现有技术中，先将原气化炉和整条生产线全部停工，然后对备用气化炉进行预热，开启备用气化炉至稳定工作状态，再开启备用气化炉所在的整条生产线，这个过程至少需要十四个小时，而这十四个小时全线停工使得工厂生产力度低下，而期间人工则仍需工作，导致成本高而产量低，同时原气化炉中会有残留的气体生成物因全线停工不能得到利用，造成了资源的浪费。而使用本发明的气化炉能够使用清理设备在生产过程中进行清理工作，减少人工劳动力，减少人工成本，提高清理效率，能够延长气化炉单次运行时间。而气化系统提供了备用设备，为切换方法提供使用基础，使得整条生产线无需停止，即可进行切换工作，使得预热时间、开机到稳定工作的时间和生产同时进行，有效增加生产线的工作效率。本发明实施例的切换方法提前对备用气化炉进行预热，打开输入端使水煤浆和氧气在气化炉中发生反应，然后将备用气化炉的气体生成物逐渐加大输出，而原气化炉气体生成物逐渐减小输出，在这个过程中，生产线无需停工，而原气化炉内的气体生成物也能尽可能的输出利用，不论是在时间还是资源上都能最大限度的节约，极大的提高了生产线的生产效率，并且由于气体生成物中有氧化硫等气体，将原气化炉中气体生成物有效利用，能够减少余量排放到大气中，能够减少对大气的污染，防止酸雨的形成。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。