德士古水煤漿氣化爐采用高壓煤漿泵將水煤漿加壓后,與高壓氧氣經(jīng)燒嘴混合后呈霧狀噴入氣化爐燃燒室,在燃燒室中進(jìn)行復(fù)雜的氣化反應(yīng),生成煤氣(稱為合成氣)。1套空分裝置常供多臺氣化爐氧氣,由于德士古水煤漿氣化爐的工藝特點,幾臺氣化爐間經(jīng)常會因設(shè)備問題而倒?fàn)t或因故障聯(lián)鎖緊急停其中1臺或多臺爐,一旦停爐要求爐頭氧氣切斷閥短時間(小于3s)關(guān)斷,使入口氧氣總管流量壓力變化很大。如果控制不好入口總管壓力會使正在運行的氣化爐進(jìn)氧量瞬間變大,這將導(dǎo)致爐膛內(nèi)過氧使?fàn)t膛溫度升高,嚴(yán)重影響氣化爐爐磚壽命及氣化爐運行安全和反應(yīng)效率。過氧煤氣帶到后續(xù)工藝洗滌塔中很易引起爆炸,國內(nèi)已有因過氧而爆炸的先例。流量變化大也會影響空分裝置的運行及安全。如何保證在氣化爐故障情況下,入口氧氣總管流量壓力相對平穩(wěn),成為德士古水煤漿氣化爐安全運行的關(guān)鍵之一。
1 原控制方案存在的問題
圖1所示為典型3臺德士古水煤漿氣化爐氧氣流程及控制方案。從圖1流程可看出,如有1臺爐突然停爐,相應(yīng)的爐頭氧氣切斷閥(XV801/XV802/XV803)在3s內(nèi)關(guān)斷,則三分之一(三開無備時)或二分之一(二開一備時)需氧量短時間減少了。如果氣化一側(cè)氧氣放空閥(FV01)不能及時放掉減少的需氧量,則勢必造成氣化爐進(jìn)氧壓力(PT01)會升高,從而使在運的氣化爐支管氧氣流量(FF101/201/301)短時間加大;如果放空閥短時間開得太大,使放掉的氧量太大超過減少的需氧量,則勢必造氣化爐....