一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法与流程

技术特征：

1.一种气化炉气化效率调节系统，其特征在于，包括效率调节装置(1)、初始工况控制器(2)、水蒸汽流量检测及控制装置(3)、氧气流量检测及控制装置(4)、飞灰残碳在线检测装置(5)和co2在线检测装置(6)；

水蒸汽流量检测及控制装置(3)与气化炉烧嘴的水蒸汽系统连接，氧气流量检测及控制装置(4)与气化炉烧嘴的氧气系统连接，初始工况控制器(2)分别与气化炉烧嘴的煤粉系统、水蒸汽系统和氧气系统连接，飞灰残碳在线检测装置(5)和co2在线检测装置(6)设在气化炉废锅出口；水蒸汽流量检测及控制装置(3)、氧气流量检测及控制装置(4)、飞灰残碳在线检测装置(5)和co2在线检测装置(6)分别与效率调节装置(1)连接。

2.根据权利要求1所述的气化炉气化效率调节系统，其特征在于，效率调节装置(1)为dcs。

3.根据权利要求1所述的气化炉气化效率调节系统，其特征在于，初始工况控制器(2)为plc。

4.根据权利要求1所述的气化炉气化效率调节系统，其特征在于，水蒸汽流量检测及控制装置(3)包括水蒸汽流量计和水蒸汽调节阀，水蒸汽流量计和水蒸汽调节阀设在与气化炉烧嘴连接的蒸汽管道上，且分别与效率调节装置(1)连接。

5.根据权利要求1所述的气化炉气化效率调节系统，其特征在于，氧气流量检测及控制装置(4)包括氧气流量计和氧气调节阀，氧气流量计和氧气调节阀设在与气化炉烧嘴连接的氧气管道上，且分别与效率调节装置(1)连接。

6.根据权利要求1所述的气化炉气化效率调节系统，其特征在于，co2在线检测装置(6)包括合成气流量计和co2分析仪。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的气化炉气化效率调节系统的工作方法，其特征在于，包括：

通过初始工况控制器(2)设置气化炉的初始工况，进行煤粉、水蒸汽和氧气的进料，初始工况一方面使气化炉达到最优熔渣温度，另一方面使气化炉达到碳和水反应的反应条件温度；初始工况稳定后，开启效率调节装置(1)，使气化炉达到100％额定工况；效率调节装置(1)根据煤粉量、飞灰残碳在线检测装置(5)检测到的飞灰含碳量和co2在线检测装置(6)检测到的合成气中co2含量，计算相应的氧气量和水蒸汽量，并通过水蒸汽流量检测及控制装置(3)和氧气流量检测及控制装置(4)控制进入气化炉的氧气量和水蒸汽量，使煤和o2反应放热等于c和水蒸汽反应吸热，从而使气化炉达到热量及温度平衡，提高气化炉的气化效率。

8.根据权利要求7所述的气化炉气化效率调节系统的工作方法，其特征在于，控制进入气化炉的氧气量和水蒸汽量通过下式进行：

z1×m1×(xc-x'-xco2)/12＝2m2 m3

z2×m2×222＝λ×z3×m3×131

其中，m1为投煤量，m2为氧气量，m3为h2o量，xc为煤粉干基含碳量，x'为飞灰含碳量，xco2为合成气中co2含量，z1、z2和z3为考虑气化炉中副反应的修正系数，λ为考虑热量损失的修正系数。

9.根据权利要求8所述的气化炉气化效率调节系统的工作方法，其特征在于，z1、z2和z3的取值范围均为0.5～1.5；λ的取值范围为0.8～1.2。

10.根据权利要求7所述的气化炉气化效率调节系统的工作方法，其特征在于，初始工况为40％～80％额定工况，最优熔渣温度为比灰熔点高150℃的温度。

技术总结
本发明公开的一种气化炉气化效率调节系统及其工作方法，属于气化炉技术领域。水蒸汽流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的水蒸汽系统连接，氧气流量检测及控制装置与气化炉烧嘴的氧气系统连接，初始工况控制器分别与气化炉烧嘴的煤粉系统、水蒸汽系统和氧气系统连接，飞灰残碳在线检测装置和CO2在线检测装置设在气化炉废锅出口；水蒸汽流量检测及控制装置、氧气流量检测及控制装置、飞灰残碳在线检测装置和CO2在线检测装置分别与效率调节装置连接。本发明自动化程度高，能够有效控制气化炉热量平衡，控制气化温度，减少激冷气量，通过调节，控制气化炉CO和H2的比例，能够有效提高气化炉的气化效率，保证气化炉的高效稳定运行。

技术研发人员：罗丽珍;王鹏杰;许世森;陶继业;任永强;刘刚;李小宇;刘沅;陈智;樊强;王晓刚
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日：2021.01.09
技术公布日：2021.05.25