水煤漿加壓氣化燒嘴冷卻水聯(lián)鎖方案優(yōu)化

第3期中氦肥2015年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMay 2015水煤漿加壓氣化燒嘴冷卻水聯(lián)鎖方案優(yōu)化許士科,金翠翠,蓋偉偉,徐力[新能風(fēng)凰(滕州)能源有限公司,山東滕州277527][摘要]通過(guò)分析對置式多噴嘴水煤漿加壓氣化爐燒嘴冷卻水聯(lián)鎖動(dòng)作不及時(shí)的根源,總結聯(lián)鎖運行經(jīng)驗,對燒嘴冷卻水聯(lián)鎖方案進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的聯(lián)鎖方案使聯(lián)鎖保護動(dòng)作快速、及時(shí),確保了氣化爐的安全、長(cháng)周期運行,有效保障了設備和人員的安全。[關(guān)鍵詞]水煤漿加壓氣化;燒嘴冷卻水;聯(lián)鎖控制方案;三選二聯(lián)鎖;單點(diǎn)聯(lián)鎖[中圖分類(lèi)號]TQ546.8[文獻標志碼]B[文章編號]1004-9932(2015)03-0020-03我公司氣化裝置采用對置式多噴嘴水煤漿加人員的安全壓氣化技術(shù),以水煤漿和純氧為原料,采用氣流床反應器,在高溫(1250℃)、高壓(651燒嘴冷卻水聯(lián)鎖控制優(yōu)化背景MPa)、非催化條件下進(jìn)行部分氧化反應,生成2010年3月15日和2010年5月12日分別以CO和H2為有效成分的粗合成氣。該裝置在出現燒嘴冷卻水管燒穿現象,燒嘴大法蘭處出現高溫、高壓、易燃易爆的環(huán)境下運行,因此聯(lián)鎖噴火事件,主要原因是燒嘴冷卻水系統聯(lián)鎖保護動(dòng)作的快速和穩定可靠至關(guān)重要,關(guān)系著(zhù)設備和動(dòng)作延遲,大約延時(shí)50s。6.5MPa對置式多噴嘴水煤漿氣化裝置燒嘴[收稿日期]2014-12-08使用周期一般在70~120d,在達到燒嘴使用周作者簡(jiǎn)介]許土科(197-),男,助理工程師從事化工儀期上限時(shí)燒嘴容易燒穿,如果聯(lián)鎖保護動(dòng)作不及表自動(dòng)化日常管理工作。時(shí),就會(huì )造成氣化爐燒嘴處發(fā)生噴火現象離更為徹底。運行檢驗,低壓機三、四段氣閥的使用周期由原新增分離器工藝參數的設計(見(jiàn)表2)充分來(lái)的7~8d延長(cháng)至50d左右,基本上解決了低壓結合了理論與生產(chǎn)實(shí)際,二、三段油水分離系統機三、四段氣閥閥片易斷裂、使用壽命短的問(wèn)題,改造后,油水的分離效率均達到98%,解決了減少了開(kāi)停車(chē)次數;據估算,每年因氣耗、電耗下三、四段氣缸輕微帶液?jiǎn)?wèn)題。經(jīng)過(guò)4個(gè)月的實(shí)際降以及檢修次數減少節省下來(lái)的費用約20萬(wàn)元表2低壓機二、三段分離器設計參數進(jìn)口氣體筒體進(jìn)口管螺旋螺旋出口中心進(jìn)口管處螺旋通道出口中心管流量MP(4)內徑直徑通道高通道寬管直徑氣體流速處氣體流速處氣體流速造前二段分離器0.3590.240.244三段分離器2844.31.2650.90.2570.1840.140.6改造后舊二段分離器2367.60.6110.3590.240.2440.11.233.35新二段分離器3551.40.611.650.3590.290.4250.88.新三段分離器2844.31.2651.450.2570.29153結束語(yǔ)了設備的生產(chǎn)能力和運行效率,為柳化一氨系統的擴能、安中國煤化工出了重大貢低壓機通過(guò)一系列的改造,一步步解決了多獻。低壓機CNMHG司今后各類(lèi)個(gè)制約其長(cháng)周期、安全、穩定運行的問(wèn)題,提高擴建和技改項日提供牧多伺價(jià)但的參考或借鑒。第3期許士科等:水煤漿加壓氣化燒嘴冷卻水聯(lián)鎖方案優(yōu)化為了避免因燒嘴冷卻水管燒穿而引起二次重線(xiàn)分析檢測報警。大事故的發(fā)生,避免發(fā)生人員傷害和設備損壞事邏輯控制圖如圖1。故,確保氣化裝置的安全、穩定運行,必須對燒IIA-1210< FIELD嘴冷卻水聯(lián)鎖系統進(jìn)行優(yōu)化。入口流量L)4燒嘴冷卻水AND2原始設計的燒嘴冷卻水聯(lián)鎖燒嘴冷卻水人口流量L1209 燒嘴冷卻水HAND人口壓力A-1221 A燒嘴冷卻水A-1210燒嘴冷卻水人口流量FA=12燒嘴冷卻水出口流量燒嘴冷卻水進(jìn)、出口流量差的絕對值新增加聯(lián)鎖部分圖2初期燒嘴冷卻水聯(lián)鎖控制初期聯(lián)鎖控制方案實(shí)施后,聯(lián)鎖保護動(dòng)作及設備損壞事中國煤化工英控制系統發(fā)時(shí)、快速,再沒(méi)有發(fā)生過(guò)燒嘴噴火事件,避免了生過(guò)4次聯(lián)CNMH表322·中氮肥第3期表2初期燒嘴冷卻水聯(lián)鎖控制方案回路聯(lián)鎖條件位號聯(lián)鎖方式報警值聯(lián)鎖值燒嘴冷卻水進(jìn)口流量FT1210L8.0m3/hL L 6.0 m/h回路一燒嘴冷卻水進(jìn)口壓力三選二H 2. 8 MPa, L 2.0 MPaHH 3. 2 MPa燒嘴冷卻水出口溫度TE1221H55℃,L38℃HH60℃報警燒嘴冷卻水罐出口CO含量AT1201僅報警H80×10嘴冷卻水進(jìn)、出口流量差的絕對值FT210-FT121單點(diǎn)聯(lián)鎖差值HH 6.0 m/h路三燒嘴冷卻水進(jìn)口流量FT210LL單點(diǎn)聯(lián)鎖L 10 m/hL L 6 m/h回路四燒嘴冷卻水出口流量FT2HH單點(diǎn)聯(lián)鎖H 15 m/hHH 18 m/h表3初期聯(lián)鎖控制方案實(shí)施后發(fā)生的聯(lián)鎖動(dòng)作停車(chē)事故時(shí)間聯(lián)鎖動(dòng)作原因聯(lián)鎖點(diǎn)聯(lián)鎖點(diǎn)描述聯(lián)鎖時(shí)間/ms2010-1-23燒嘴盤(pán)管燒穿FT I2IOLI燒嘴冷卻水進(jìn)口流量低低聯(lián)鎖10402011-01-2燒嘴盤(pán)管燒穿FT 1210LL燒嘴冷卻水進(jìn)口流量低低聯(lián)鎖2013-12-2燒嘴前端燒穿FT_121IHH燒嘴冷卻水出口流量高高聯(lián)鎖2014-11-24燒嘴盤(pán)管燒穿FT121HH燒嘴冷卻水出口流量高高聯(lián)鎖初期聯(lián)鎖控制方案實(shí)施后,沒(méi)有發(fā)生過(guò)因儀時(shí)、快速,決定將原回路一聯(lián)鎖控制方案改為單表設備故障造成的聯(lián)鎖誤動(dòng)作現象,儀表運行穩點(diǎn)聯(lián)鎖,取消原設計中的三選二聯(lián)鎖。定可靠。因聯(lián)鎖邏輯中存在1s的延時(shí),所以?xún)?yōu)通過(guò)燒嘴冷卻水系統6次聯(lián)鎖動(dòng)作情況化后的聯(lián)鎖控制系統聯(lián)鎖動(dòng)作相當及時(shí)、快速,(表3中4次,2010年3月15日和2010年5月能夠滿(mǎn)足裝置安全、穩定運行的需要。12日均發(fā)生冷卻水進(jìn)口流量低低聯(lián)鎖)發(fā)現,3.2最終聯(lián)鎖控制方案分析每次燒嘴燒穿都是冷卻水進(jìn)口和出口流量變化速目前我公司氣化裝置已正常穩定運行5a,度最快,并且每次都是因冷卻水流量超限而聯(lián)鎖在此期間燒嘴冷卻水系統儀表運行穩定、正常,動(dòng)作,說(shuō)明燒嘴冷卻水進(jìn)、出口流量差的絕對值沒(méi)有出過(guò)故障,單點(diǎn)聯(lián)鎖存在的風(fēng)險很小,運行反應次于燒嘴冷卻水進(jìn)口和出口流量變化。于實(shí)踐證明,單點(diǎn)聯(lián)鎖運行穩定、可靠;燒嘴冷卻是,在聯(lián)鎖邏輯中取消燒嘴冷卻水進(jìn)、出口流量水壓力高聯(lián)鎖反應速度較慢,燒嘴冷卻水溫度聯(lián)差的絕對值聯(lián)鎖條件,形成如表4所示的最終聯(lián)鎖反應相對更加滯后,為了保障此聯(lián)鎖動(dòng)作及鎖控制方案表4最終燒嘴冷卻水聯(lián)鎖控制方案聯(lián)鎖條件位號聯(lián)鎖方式報警值回路一燒嘴冷卻水進(jìn)口流量FT2l0單點(diǎn)聯(lián)鎖L8.0m3/hLL 6.0 m/h回路燒嘴冷卻水出口流量FT2lIHH單點(diǎn)聯(lián)鎖H15m3/HH 18m/h回路三燒嘴冷卻水進(jìn)口壓力PT209單點(diǎn)聯(lián)鎖H 2.8 MPa. L 2.0 MPahH 3. 2 MPa回路四燒嘴冷卻水出口溫度7E121單點(diǎn)聯(lián)鎖H55℃L38℃HH60℃最終聯(lián)鎖控制邏輯如圖3。如果條件允許,可以將每個(gè)燒嘴分別安裝3FlA-1210