一种气化炉停电自保护装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自保护装置及方法，具体涉及一种气化炉停电自保护装置及方法，属于煤气化领域。
【背景技术】
[0002]根据中国的能源政策以及我国贫油少气多煤的能源资源现状，在相当长时期内，煤炭为主要一次能源。在我国以煤为主的能源消费结构情况下，利用气化这种洁净技术是提高煤炭利用效率，减少污染并实现能源综合利用的有效手段。当前现存的煤气化炉装置一般采用强制水循环方式，利用水栗使炉内水强制循环吸热。一旦断电或者水栗出现故障，气化炉必须停车，以免因水循环不能正常运转而烧蚀水冷壁。而气化炉作为化工企业的生产源头，一旦停车，导致整个生产线全部停运，整个生产线停运一次给企业造成巨额经济损失。例如:一套造气量80000Nm3/h的煤气化生产线停运一次经济损失达4000万元以上。
【发明内容】
[0003]本发明为解决现有煤气化装置采用强制水循环方式易由停电或者水栗故障引发停车事故的问题，进而提出一种气化炉停电自保护装置及方法。
[0004]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明所述装置包括气化炉汽包蒸汽流出管、气化炉汽包、气化炉汽水导管、气化炉强制循环水栗、下降管、气化炉汽包给水管、蒸汽引入管、蒸汽循环栗和下降管旁路，气化炉汽包设置在气化炉的上方，气化炉的水冷壁管的下端与下联箱连接，下联箱通过下降管与气化炉汽包连接，下降管中间装有气化炉强制循环水栗，水冷壁管的上端与上联箱连接，上联箱通过气化炉汽水导管与气化炉汽包连接，下降管旁路的两端均与下降管连接，且气化炉强制循环水栗位于下降管旁路的上端与下端之间，蒸汽循环栗安装在下降管旁路上，蒸汽循环栗通过蒸汽引入管与气化炉汽包蒸汽流出管连接，气化炉汽包蒸汽流出管与气化炉汽包连接，气化炉汽包给水管与气化炉汽包的进水口连接，气化炉的下部插装有合成气通道。
[0005]本发明所述方法的具体步骤如下:
[0006]步骤一、停电后炉内水循环停止，迅速将下降管阀门关闭；
[0007]步骤二、将下降管旁路阀门和蒸汽引入管阀门打开；
[0008]步骤三、气化炉汽包中的高压蒸汽通过蒸汽引入管进入蒸汽循环栗做功，使炉内水循环重新运行。
[0009]本发明的有益效果是:
[0010]—、本发明解决了强制水循环气化炉停电后易烧蚀水冷壁管的问题。强制循环气化炉在突然停电停栗时，高温水的正常流动遭到破坏，锅炉及系统的压力下降，相应水的饱和温度降低，而锅炉炉膛中仍有相当高的温度1250°c以上，因此在锅炉受热面的某些局部区域炉水很可能汽化产生汽泡，导致传热系数急剧下降，管壁温度急剧升高，容易造成水冷壁管烧损。同时某些位置的汽泡与周围的冷水相遇迅速凝结后消失，造成局部真空。当四周的水以很高速度来填补这些真空地区时，就形成水与水之间的相互撞击一一水击，并发出声响和震动，严重时会扯裂焊口，震坏炉墙及设备。采用本发明后，当停电时水栗停止工作，炉内水循环停止，此时迅速将下降管阀门关闭，将下降管旁路阀门及蒸汽引入管阀门打开，汽包中的高压蒸汽通过蒸汽引入管进入蒸汽循环栗做功，蒸汽循环栗能够提供足够的压头使炉内水循环重新运行。停车时，炉内烟气温度较高，水冷壁管内工质强烈吸热汽化，经汽包汽水分离后形成大量的高压蒸汽，高压蒸汽流入蒸汽循环栗后，推动蒸汽循环栗快速运转，提供较高的压头使水循环快速运行，水冷壁管向工质快速传热，保护了水冷壁管。因此本发明能够避免气化炉水循环停止后烧蚀水冷壁管以及由于水击对炉体造成损害。
[0011]二、本发明具有自调节能力。现有的气化炉停电保护措施中，一般采用切换自备发电系统供电的的手段，使强制循环栗重新运转，恢复炉内水循环。随着炉内烟气温度逐渐降低，只需较低的水循环速度即可保证水冷壁管散热，而现有技术中水循环速度由强制循环栗控制，强制循环栗转速与炉内烟气温度无关，始终保持不变，因此浪费了电能。随着炉内烟气温度逐渐降低，冷却水冷壁管需要的工质量减少，较低的水循环速度即可保护水冷壁管。采用本发明后，随着炉内烟气温度降低，水冷壁管内工质吸热量减少，经汽包汽水分离后形成的高压蒸汽量减少，由高压蒸汽推动的蒸汽循环栗转速降低，水循环速度降低，与需要的水循环速度相吻合。当炉内烟气温度达到200--300°C范围时，水冷壁管吸热量减少，水冷壁管中的工质不再汽化，处于安全状态。由于水冷壁管中的工质不再汽化，汽包不再产生蒸汽，蒸汽循环栗自动停止工作。因此，本发明水循环速度能够与炉内烟气温度相匹配，能够随着炉内烟气温度降低，自动调节水循环速度；当炉内烟气温度达到200-30(TC安全范围时，蒸汽循环栗自动停止工作。
[0012]三、本发明依靠气化炉自身产生的蒸汽保护水冷壁管，不依赖外界，运行稳定可靠。现有的气化炉停电保护措施中，一般采用切换自备发电系统供电的的手段，使强制循环栗重新运转，恢复炉内水循环。但是自备发电系统一般设备复杂，维护保养繁琐，较易出现故障。一旦气化炉停电后，自备发电系统未能及时的运行，则会导致气化炉水冷壁管烧损，给企业造成巨大损失。本发明中，气化炉停电后，依靠气化炉自身产生的高压蒸汽推动蒸汽循环栗运转，提供较高的压头使水循环恢复运行，全部系统不依赖外界，装置运行稳定可
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【附图说明】
[0013]图1是本发明的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种气化炉停电自保护装置包括气化炉汽包蒸汽流出管1、气化炉汽包2、气化炉汽水导管3、气化炉强制循环水栗4、下降管5、气化炉汽包给水管11、蒸汽引入管15、蒸汽循环栗16和下降管旁路1