间歇煤制气dcs控制的应用正文

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1、42间歇煤制气DCS控制的应用1间歇式煤造气流程1.1引言一般氮肥企业的工艺流程如下图所示：对任何氮肥企业来说，造气工段都是其生产的关键和龙头岗位。对于煤头氮肥企业，目前造气工段绝大所数还是采用固定床间歇煤造气工艺，其运行成本占了整个企业总生产成本的60％。固定床间歇煤造气技术，是利用块煤或型煤进行煤气化的一种工艺，其特点为技术成熟、设备简单、投资省，但煤种要求较严格，技术相对落后，原料、动力消耗高，碳转化率低，生产强度低，程控阀门多，维修工作量大，废气废水排放多，污染严重。因此采用合适的控制系统及优化方案，保证造气工段安全、高效、优化地运行，成了每一个氮

2、肥生产企业最为关注的焦点。本文通过详细介绍本人所在单位新建1830装置造气工段DCS控制系统的设计与实施情况，阐述了我们在固定床间歇煤造气优化控制领域的探索和实践。1.2工艺控制要求间歇法制半水煤气的单炉工艺流程如下图1.2，共18台造气炉，分两组，每组9台炉，每三台炉共用一个热管式废热锅炉，一个分洗气塔。每组设有一个总洗气塔。42间歇煤制气DCS控制的应用图1.21.2.1各阶段流程吹风阶段：空气——鼓风机——空气阀——煤气发生炉底部——在炉内燃烧——上行煤气阀——旋风除尘器——烟囱阀——放空——吹风气阀——吹风气岗位热能回收文字描述如下：空气经鼓风机加

3、压后，送入煤气发生炉底部，与煤炭进行燃烧后并放出大量热量，产生的吹风气由炉顶引出，经上行煤气阀后进入旋风除尘器，除去灰尘后，经烟囱阀放空，或经吹风气阀送入吹风气回收岗位燃烧炉。回收阶段：空气——鼓风机——空气阀——煤气发生炉底部——在炉内燃烧——上行煤气阀——旋风除尘器——煤气总阀——热管式废热锅炉——分洗气塔——总洗气塔——气柜文字描述如下：对吹风后期含氧较低的吹风气，送入气柜调整半水煤气中N2气的含量。上吹（加氮）阶段：蒸汽——蒸总阀——上行蒸汽阀——煤气发生炉底部——上行煤气阀——旋风除尘器——空气——鼓风机——空气阀——上加氮阀——煤总——热管式废

4、热锅炉——42间歇煤制气DCS控制的应用分洗气塔——总洗气塔——气柜文字描述如下：上吹初期水蒸汽与家加氮空气一起进入煤气发生炉底部，随后关闭空气阀只有蒸汽进入炉内，经与灼热的燃料层反应后，生成半水煤气由炉顶引出，经旋分除尘器后进入热管式废热锅炉回收显热，经两次洗涤降温除尘后进入气柜。下吹制气阶段蒸汽——蒸总阀——下行蒸汽阀——煤气发生炉顶部——下行煤气阀——下行集尘器——煤总——热管式废热锅炉——分洗气塔——总洗气塔——气柜文字描述如下：水蒸汽经蒸汽总阀、下行蒸汽阀后进入煤气发生炉顶部，与灼热的燃料层反应后，生成半水煤气由炉底引出，经下行煤气阀后进入下行集

5、尘器，经除尘后进入热管式废热锅炉回收显热，经两次洗涤降温除尘后进入气柜。二次上吹阶段蒸汽——蒸总阀——上行蒸汽阀——煤气发生炉底部——上行煤气阀——旋风除尘器——煤总——热管式废热锅炉——分洗气塔——总洗气塔——气柜文字描述如下：基本同上吹制气阶段一样无加氮过程，其目的在于置换炉底及管道中残存的煤气，防随后进行的吹风阶段发生爆炸现象。吹净阶段空气——鼓风机——空气阀——煤气发生炉底部——上行煤气阀——旋风除尘器——煤总——热管式废热锅炉——分洗气塔——总洗气塔——气柜文字描述如下：其工艺同上吹制气阶段，但不用蒸汽而改用空气，主要目的是将系统残存的煤气回收送

6、入气柜。上述六个过程周而复循环进行，为生产制备合格的半水煤气。1.2.2其它工艺过程1.2.2.1制惰制惰过程包含吹风放空——吹风回收——上吹放空——下吹放空——二上放空五个阶段，主要目的是为停车后的检修创造条件，或在停车后的开车过程中置换工艺管道或设备内空气，为生产创造一个安全的环境，置换的合格与否的标志为CO+H2〈5%，其过程虽然使用频繁，但却直接关系到停车检修的总时间，在追求缩短检修时间，提高开工率的今天，延长一小时的开车对一个企业往往就是几十万元的损失。所以程序运行的稳定与否同样重要。42间歇煤制气DCS控制的应用各阶段流程如下：（1）吹风放空空

7、气——鼓风机——空气阀——煤气发生炉底——上行煤气阀——旋风除尘器——烟囱阀此阶段的主要目的是为了提高炉温，增加炉内蓄热。（2）吹风回收空气——鼓风机——空气阀——煤气发生炉底——上行煤气阀——旋风除尘器——煤总阀——热管式废热锅炉——分洗气塔——总洗气塔——气柜吹风后期将合格的惰气送入气柜，用于各工段置换使用。（3）上吹放空蒸汽——蒸总阀——上行蒸汽阀——煤气发生炉底部——上行煤气阀——旋风除尘器——烟囱此过程的主要目的降低炉底温度，稳定碳层。（4）下吹放空蒸汽——蒸总阀——下行蒸汽阀——煤气发生炉顶部——下行煤气阀——下行集尘器——烟囱此阶段的目的主要

8、是降低炉顶温度，稳定炉况，使制气过程能够连续进行。（5）二次上次放