氣化爐自動排渣系統(tǒng)在化工企業(yè)中的應(yīng)用分析

摘? 要：本文首先分析了氣化爐排渣特性，其次從安全可靠、經(jīng)濟方便等角度研究了氣化爐利用JX-300XPDCS控制排渣技術(shù)的安全性和可靠性，最后結(jié)合本廠氣化爐采用的JX-300XPDCS系統(tǒng)，闡述了編程氣化爐排渣程序，排渣系統(tǒng)，能夠依據(jù)DCS發(fā)出的指令，按照工藝流程和工藝要求自動安全準時完成排渣，因此保證了氣化爐安全正常運行。

關(guān)鍵詞：氣化爐;集渣罐;排渣閥;沖洗閥;JX-300XPDCS

中圖分類號：TQ0387? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

浙江鳳登環(huán)保股份有限公司，創(chuàng)建于1965年，原是一家以重油為原料的化肥生產(chǎn)企業(yè)，是化工部的重油氣化中試基地。2004年與西北化工院合作，對原有重油氣化裝置進行了改造，成功研制出多元料漿氣化技術(shù)，最終實現(xiàn)了油改煤原料路線。后來，通過多年技術(shù)探索，成功研發(fā)出利用水煤漿加壓氣化技術(shù)處理高濃度氨氮廢水技術(shù)，做到了有機廢液的資源化利用，實現(xiàn)了企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

我公司在使用多元料漿氣化爐過程中，老式的氣化爐繼電器邏輯順序排渣方式，容易出現(xiàn)操作失誤，導(dǎo)致系統(tǒng)停車，影響連續(xù)安全生產(chǎn)等問題。此外硬件和軟件不可靠增加了操作工的勞動強度，容易出現(xiàn)誤操作，因此安全生產(chǎn)得不到保障。

本文針對老式邏輯排渣存在的問題，經(jīng)過多次試驗和修改，利用DCS邏輯功能，控制氣化爐路的順序排渣系統(tǒng)，實現(xiàn)了氣化爐排渣系統(tǒng)的連續(xù)可靠運行，使其安全得到保障，也減輕了操作工的勞動強度，為穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)運行保駕護航。新系統(tǒng)的投用彌補了老系統(tǒng)的缺點，為氣化爐排渣安全運行提供了必要的保證。

1 氣化爐邏輯排渣控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要包括：氣化爐;急冷室;集渣罐;集渣閥;排渣閥;高壓補水閥;泄壓閥;沖洗閥。

設(shè)備的主要功能有三個：集渣閥集渣，排渣閥排渣，沖洗閥沖洗。

主要設(shè)計思路：一是根據(jù)氣化爐排渣系統(tǒng)的需求和可行性分析，依據(jù)是氣化爐排渣系統(tǒng)工藝流程圖和運行要求。二是系統(tǒng)分析老排渣系統(tǒng)的優(yōu)缺點，制定出新的自動排渣控制方案。三是根據(jù)工藝流程圖，編制出出渣順序，運行周期時間，手動自動切換的邏輯圖。四是組態(tài)編制出集渣排渣沖洗控制系統(tǒng)，時間順序，手動自動切換的程序，完成一個可以實際安全可靠運行的集渣排渣沖洗的DCS控制順序排渣系統(tǒng)。

經(jīng)過測試和投運，基本實現(xiàn)了集渣罐集渣，排渣閥排渣，沖洗閥沖洗及安全邏輯功能，并實現(xiàn)了手動排渣和自動排渣的勿擾切換。滿足了水煤漿氣化系統(tǒng)長周期高負荷安全穩(wěn)定運行的需求。

JX-300XPDCS控制系統(tǒng)是浙江中控技術(shù)股份有限公司SUPCONWebField系列控制系統(tǒng)之一，是中控科技集團為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是Internet、Web技術(shù)的發(fā)展而推出的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了最新的現(xiàn)場總線技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)、先進控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了多種總線兼容和異構(gòu)系統(tǒng)綜合集成。各種國內(nèi)外DCS、PLC及現(xiàn)場智能設(shè)備都可以接入到JX-300XP系統(tǒng)中，實現(xiàn)企業(yè)過程控制設(shè)備信息的共享。

水煤漿氣化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰渣，需要及時排渣，最好是通過DCS控制排渣系統(tǒng)實現(xiàn)自動排渣。

本排渣系統(tǒng)解決的技術(shù)問題是：提供一種通過DCS控制自控閥實現(xiàn)水煤漿氣化爐自動排渣和手動排渣。

水煤漿氣化爐自動排渣系統(tǒng)，主要設(shè)備和閥門儀表由氣化爐，急冷室（J0101），集渣罐（V010），集渣閥XV106，排渣閥XV108，高壓補水閥XV105，泄壓閥XV109，沖洗閥XV101等組成。汽化爐工藝流程如圖1所示。

2 氣化爐順序排渣動作過程

邏輯順序排渣過程主要參與設(shè)備如下：

水煤漿氣化爐自動排渣系統(tǒng)設(shè)備，氣化爐，氣化爐下面裝有急冷室J0101，急冷室J0101下面裝有渣罐V0104，急冷室J0101與渣罐 V0104之間裝有集渣閥XV106，渣罐V0104下面裝有排渣閥XV108，渣罐V0104上裝有 高壓補水閥XV105，渣罐V0104裝有泄壓閥XV109和沖洗 閥XV101。氣化爐順序排渣邏輯如圖2所示：

注：按設(shè)定控制程序和排渣時間循環(huán)，周而復(fù)始。

3 水煤漿氣化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰渣通過自控閥實現(xiàn)自動排渣步驟

（1）關(guān)閉集渣閥XV106;

（2）開啟泄壓閥XV109泄壓;

（3）開啟排渣閥XV108排渣;

（4）開啟沖洗閥XV101沖洗;

（5）關(guān)閉排渣閥XV108;

（6）待渣罐內(nèi)水基本充滿，關(guān)閉沖洗閥XV101;

（7）關(guān)閉泄壓閥XV109;

（8）開高壓補水閥XV105補壓使渣罐V0104與急冷室J0101壓力達到平衡;

（9）關(guān)閉高壓補水閥XV105;

（10）開集渣閥XV106。

通過DCS發(fā)出動作指令實現(xiàn)一個排渣過程。

排渣周期時間約為15分鐘（排渣時間可根據(jù)工況調(diào)整），排渣時間可根據(jù)煤的灰分調(diào)整，排渣系統(tǒng)可切入自動排渣，也可以根據(jù)爐溫和出渣情況用手動排渣。以上程序指令由DCS控制系統(tǒng)發(fā)出，排渣系統(tǒng)按（DCS）設(shè)定控制程序再次循環(huán)，周而復(fù)始。

收稿日期：2019-07-16

作者簡介：楊志建（1965—），男，浙江蘭溪人，大專，工程師，研究方向：電氣儀表設(shè)備的管理。

Application Analysis of Gasifier Automatic Slag Removal System in Chemical Enterprises

YANG Zhijian

（Zhejiang Fengdeng Environmental Protection Co.， Ltd， Lanxi Zhejiang 321100）

Abstract： Abstract： This paper first analyzes the slag discharge characteristics of gasifier， and then studies the safety and reliability of using jx-300xpdcs to control the slag discharge technology of gasifier from the perspective of safety， reliability， economy and convenience. Finally， combining with jx-300xpdcs system adopted by gasifier in our plant， it expounds the slag discharge program and slag discharge system of programmed gasifier， According to the instructions issued by DCs， according to the process flow and process requirements， the slag can be automatically and safely discharged on time， thus ensuring the safe and normal operation of the gasifier.

Keywords： Gasifier; slag collector; slag valve; flushing valve; jx-300xpdcs