氣化爐自動排渣系統在化工企業中的應用分析

摘? 要：本文首先分析了氣化爐排渣特性，其次從安全可靠、經濟方便等角度研究了氣化爐利用JX-300XPDCS控制排渣技術的安全性和可靠性，最后結合本廠氣化爐采用的JX-300XPDCS系統，闡述了編程氣化爐排渣程序，排渣系統，能夠依據DCS發出的指令，按照工藝流程和工藝要求自動安全準時完成排渣，因此保證了氣化爐安全正常運行。

關鍵詞：氣化爐;集渣罐;排渣閥;沖洗閥;JX-300XPDCS

中圖分類號：TQ0387? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

浙江鳳登環保股份有限公司，創建于1965年，原是一家以重油為原料的化肥生產企業，是化工部的重油氣化中試基地。2004年與西北化工院合作，對原有重油氣化裝置進行了改造，成功研制出多元料漿氣化技術，最終實現了油改煤原料路線。后來，通過多年技術探索，成功研發出利用水煤漿加壓氣化技術處理高濃度氨氮廢水技術，做到了有機廢液的資源化利用，實現了企業的轉型升級。

我公司在使用多元料漿氣化爐過程中，老式的氣化爐繼電器邏輯順序排渣方式，容易出現操作失誤，導致系統停車，影響連續安全生產等問題。此外硬件和軟件不可靠增加了操作工的勞動強度，容易出現誤操作，因此安全生產得不到保障。

本文針對老式邏輯排渣存在的問題，經過多次試驗和修改，利用DCS邏輯功能，控制氣化爐路的順序排渣系統，實現了氣化爐排渣系統的連續可靠運行，使其安全得到保障，也減輕了操作工的勞動強度，為穩產高產運行保駕護航。新系統的投用彌補了老系統的缺點，為氣化爐排渣安全運行提供了必要的保證。

1 氣化爐邏輯排渣控制系統

本系統主要包括：氣化爐;急冷室;集渣罐;集渣閥;排渣閥;高壓補水閥;泄壓閥;沖洗閥。

設備的主要功能有三個：集渣閥集渣，排渣閥排渣，沖洗閥沖洗。

主要設計思路：一是根據氣化爐排渣系統的需求和可行性分析，依據是氣化爐排渣系統工藝流程圖和運行要求。二是系統分析老排渣系統的優缺點，制定出新的自動排渣控制方案。三是根據工藝流程圖，編制出出渣順序，運行周期時間，手動自動切換的邏輯圖。四是組態編制出集渣排渣沖洗控制系統，時間順序，手動自動切換的程序，完成一個可以實際安全可靠運行的集渣排渣沖洗的DCS控制順序排渣系統。

經過測試和投運，基本實現了集渣罐集渣，排渣閥排渣，沖洗閥沖洗及安全邏輯功能，并實現了手動排渣和自動排渣的勿擾切換。滿足了水煤漿氣化系統長周期高負荷安全穩定運行的需求。

JX-300XPDCS控制系統是浙江中控技術股份有限公司SUPCONWebField系列控制系統之一，是中控科技集團為適應網絡技術的發展，特別是Internet、Web技術的發展而推出的基于網絡技術的控制系統。該系統融合了最新的現場總線技術、嵌入式軟件技術、先進控制技術與網絡技術，實現了多種總線兼容和異構系統綜合集成。各種國內外DCS、PLC及現場智能設備都可以接入到JX-300XP系統中，實現企業過程控制設備信息的共享。

水煤漿氣化生產過程中產生的灰渣，需要及時排渣，最好是通過DCS控制排渣系統實現自動排渣。

本排渣系統解決的技術問題是：提供一種通過DCS控制自控閥實現水煤漿氣化爐自動排渣和手動排渣。

水煤漿氣化爐自動排渣系統，主要設備和閥門儀表由氣化爐，急冷室（J0101），集渣罐（V010），集渣閥XV106，排渣閥XV108，高壓補水閥XV105，泄壓閥XV109，沖洗閥XV101等組成。汽化爐工藝流程如圖1所示。

2 氣化爐順序排渣動作過程

邏輯順序排渣過程主要參與設備如下：

水煤漿氣化爐自動排渣系統設備，氣化爐，氣化爐下面裝有急冷室J0101，急冷室J0101下面裝有渣罐V0104，急冷室J0101與渣罐 V0104之間裝有集渣閥XV106，渣罐V0104下面裝有排渣閥XV108，渣罐V0104上裝有 高壓補水閥XV105，渣罐V0104裝有泄壓閥XV109和沖洗 閥XV101。氣化爐順序排渣邏輯如圖2所示：

注：按設定控制程序和排渣時間循環，周而復始。

3 水煤漿氣化生產過程中產生的灰渣通過自控閥實現自動排渣步驟

（1）關閉集渣閥XV106;

（2）開啟泄壓閥XV109泄壓;

（3）開啟排渣閥XV108排渣;

（4）開啟沖洗閥XV101沖洗;

（5）關閉排渣閥XV108;

（6）待渣罐內水基本充滿，關閉沖洗閥XV101;

（7）關閉泄壓閥XV109;

（8）開高壓補水閥XV105補壓使渣罐V0104與急冷室J0101壓力達到平衡;

（9）關閉高壓補水閥XV105;

（10）開集渣閥XV106。

通過DCS發出動作指令實現一個排渣過程。

排渣周期時間約為15分鐘（排渣時間可根據工況調整），排渣時間可根據煤的灰分調整，排渣系統可切入自動排渣，也可以根據爐溫和出渣情況用手動排渣。以上程序指令由DCS控制系統發出，排渣系統按（DCS）設定控制程序再次循環，周而復始。

收稿日期：2019-07-16

作者簡介：楊志建（1965—），男，浙江蘭溪人，大專，工程師，研究方向：電氣儀表設備的管理。

Application Analysis of Gasifier Automatic Slag Removal System in Chemical Enterprises

YANG Zhijian

（Zhejiang Fengdeng Environmental Protection Co.， Ltd， Lanxi Zhejiang 321100）

Abstract： Abstract： This paper first analyzes the slag discharge characteristics of gasifier， and then studies the safety and reliability of using jx-300xpdcs to control the slag discharge technology of gasifier from the perspective of safety， reliability， economy and convenience. Finally， combining with jx-300xpdcs system adopted by gasifier in our plant， it expounds the slag discharge program and slag discharge system of programmed gasifier， According to the instructions issued by DCs， according to the process flow and process requirements， the slag can be automatically and safely discharged on time， thus ensuring the safe and normal operation of the gasifier.

Keywords： Gasifier; slag collector; slag valve; flushing valve; jx-300xpdcs