UGI固定层气化炉碳层自动控制技术的研究.ppt

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1、UGI固定层气化炉碳层自动控制技术研究兖矿峄山化工有限公司目录一、立项的必要性、目的及意义二、研究开发内容三、主要经济技术指标、项目最终目标四、关键技术及创新点五、研究或研制开发的技术路线，实施的方式、方法、步骤六、技术、经济可行性及可靠性分析、论证七、对安全、环境、健康的影响性分析八、现有基础、技术条件，保证体系九、经济、环境、社会效益分析十、项目实施进度计划十一、经费计划十二、项目负责人、项目组成员及分工一、立项的必要性、目的及意义20世纪70年代以来，煤气化技术得到了快速发展。应用于氮肥企业的煤气化技术主要有常压固定床间歇气化炉(UGI)、德士

2、古、恩德炉、灰熔聚4种工艺。其中，UGI炉是我国中小型氮肥厂广泛采用的炉型，至今占合成氨总生产能力的70％以上。气化工段是合成氨、甲醇合成的主要工段，所以降低制气能耗、实现洁净转化一直是其节能技改的重点项目。近几年，为了提高气化炉的气化强度和单炉产气量，实现清洁生产，在气化工艺设计中有针对性地进行了一系列技术改造。UGI固定层造气炉长期以来均采用人工测量碳层高度，由于人工测碳层间隔时间较长、调整滞后，炭层高低不稳极易造成气化层上下移动造成挂炉、吹翻、发气量降低、有效气放空消耗上升，造成合成氨能耗增加，因此开发研究一种高效的碳层控制技术十分有必要。UG

3、I固定层气化炉碳层自动控制技术能够弥补加煤机炭层波动大的缺陷，使碳层高度恒定可调。该技术的开发与应用，标志着间歇式煤气发生炉全自动加煤技术的进步，极大的推进了自动化技术在造气工段的应用，无论从节能降耗，改善操作环境，还是从减少岗位定员，减轻工人劳动强度，无一不体现出较强的技术发展优势，在我国以固定层间歇气化制气的氮肥企业中，有着极大的推广价值。二、研究开发内容UGI固定层气化炉碳层自动控制技术的核心是研究开发一种自动化探焦器，在造气炉上由液压传动设备带动探焦器在造气炉内与碳层接触，从而产生反馈信号，将信号至DCS微机，编写配套微机控制程序来控制加碳量

4、和加碳时间，达到炉内碳层稳定。1.技术指标（1）炭层高度自动检测装置测量最大高度为2.5米测量有效间距为0-1.6m测量误差：20mm（2）造气炉上部炉温波动范围≤50℃（3）造气炉碳层高度实现时时监控。2.项目最终目标（1）工艺状况稳定，降低劳动强度，降低停炉率，减少系统波动。（2）降低单位产品综合能耗，每日每炉节约白煤500Kg三、主要经济技术指标、项目最终目标四、关键技术和创新点1.关键技术（1）利用油压缸驱动滑轮、链条、探杆、计数器等部件对造气炉炭层高度进行实时测量，并将检测结果远传至操作室进行监控；利用二次表对检测频率进行设定，对不正常信号

5、进行报警，并将该信号转换成4-20mA标准信号进行输出。（2）加煤机智能控制器是将炭层高度自动检测装置传输的4-20mA信号与工艺设定炭层高度偏差值进行积算，得出给煤时间的准确值，在接收到吹风、下吹及开停炉信号后，对加煤机进行控制。2.技术创新UGI固定层气化炉碳层自动控制技术的创新点是研发出一种新型探焦器与配套微机控制程序，自动化监测炭层高度，并由碳层高度变化趋势自动控制造气炉加碳量，改变了过去人工探焦和加煤的方式，极大的提高了造气炉生产效率，有效降低了合成氨能耗。四、关键技术和创新点五、研究或研制开发的技术路线，实施的方式、方法、步骤1.技术路线

6、在造气炉上由液压传动设备带动探焦器在造气炉内与碳层接触，产生反馈信号，将信号至DCS微机，编写微机控制程序来控制加碳量和加碳时间，达到炉内碳层稳定。五、研究或研制开发的技术路线，实施的方式、方法、步骤2.实施方案（1）现场测量部分：油压缸驱动，油压缸采用进口高耐磨聚四氟乙烯密封材料，正常使用寿命可保证三年以上；密封部位为为耐高温软填料＋迷宫式密封，密封性能可靠。（2）二次仪表部分：仪表对现场测量结果进行显示、语音报数、分析测量数据是否正常、将数据转换为标准4~20mA电信号传输给控制器或DCS系统。六、技术、经济可行性及可靠性分析、论证1.此装置涉及

7、到油压控制、A/D转换、PID调节等较为简单的控制技术，硬件运行可靠。2.每套装置投资10000元左右，通过优化调节给煤量，稳定炉况，能够提高单炉发气量1℅以上，提高有效气体成份CO＋H2在1℅以上，降低灰渣残炭含量3℅以上，综合节能效益在2℅以上，单炉月发挥效益20000余元，投资回报期15天左右。因此从技术和经济上分析，技术是可行和可靠的。七、对安全、环境、健康的影响性分析1、对安全的影响碳层高度自动检测装置较手动探焦器密封部位设计合理，并选用可靠的材料和设备，使装置可靠性高达98.5%，运行稳定。杜绝了可燃及有害气体的泄漏，对安全是有保障的。2

8、、对环境的影响炭层高度自动检测装置为一套新型探焦器及其微机控制程序，装置密封可靠，无有害气体泄漏，对环境没有