阅读说明：本技术 一种用于控制igcc气化炉堵渣的操作方法 (Operation method for controlling slag blockage of IGCC gasification furnace ) 是由 吴平 秦建明 祁海鹏 艾云涛 王相平 李志强 孙国平 王超 许冬亮 贾东升 付彬 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法,包括如下步骤：严格关注入炉煤成分、灰熔点变化,分析其可能造成的影响,关注低温共熔体对气化炉稳定运行的影响；密切关注气化炉运行主要参数变化,及时调整运行工况；AGC运行条件下,因负荷变动的不确定性以及监测数据延后性的特点,根据情况选择退出AGC运行,待确定气化炉运行稳定后再投入AGC；操作人员需要加强培训,避免在操作过程中出现操作失误而造成堵渣；通过“气顶破渣法”和“水顶破渣法”在气化炉堵渣时进行破渣。减小了三种不同的堵渣情况的发生频次,IGCC机组安全稳定运行可靠性得到大为增强,减少了机组非停次数；堵渣后,对气化炉进行快速、安全破渣,保障气化炉的稳定运行。(The invention discloses an operation method for controlling slag blockage of an IGCC gasification furnace, which comprises the following steps: strictly paying attention to the change of the components and ash melting points of the coal as fired, analyzing the influence possibly caused by the change, and paying attention to the influence of the low-temperature co-melting body on the stable operation of the gasification furnace; closely paying attention to the change of main operating parameters of the gasification furnace and adjusting the operating condition in time; under the AGC operation condition, selecting to quit AGC operation according to the condition due to the uncertainty of load change and the characteristics of monitoring data delay, and putting in AGC after the gasification furnace is determined to operate stably; the training of operators is required to be strengthened, and slag blockage caused by misoperation in the operation process is avoided; the slag is broken through a gas cap slag breaking method and a water cap slag breaking method when the gasification furnace blocks slag. The occurrence frequency of three different slag blocking situations is reduced, the safe and stable operation reliability of the IGCC unit is greatly enhanced, and the non-stop times of the unit are reduced; after slag blockage, the gasifier is rapidly and safely broken, and stable operation of the gasifier is guaranteed.)

一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法

技术领域

本发明涉及IGCC气化炉技术领域，具体为一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法。

背景技术

经过IGCC多年实际生产经验，结合气化炉运行工况总结出三类产生堵渣事故的类型：静态堵渣、动态堵渣以及AGC运行工况堵渣。

静态堵渣：气化炉运行工况相对稳定的情况下，炉内燃烧状态相对稳定，挂渣良好，堵渣概率较低。但由于煤自身复杂性，虽然使用神府东胜煤田煤种作为单一煤种燃烧，不同入厂煤在煤质上依旧存在细微差别。在入炉煤在煤质成分发生变化后，气化炉内相对稳定工况可能因煤质成分的改变而产生变化，若未及时处理，可能造成堵渣或者设备烧坏的事故。

动态堵渣：由于气化炉炉温偏低，操作人员为避免炉温偏低引起渣层偏厚造成堵渣，手动升温过快引起垮渣造成堵渣。

AGC运行工况堵渣：机组投入AGC运行后，机组运行状态不断改变，在大幅度升降负荷过程中，机组运行状态的波动对气化炉产生影响，容易出现堵渣情况，目前对这些堵渣无法进行有效预防以及堵渣后的良好破渣，为此我们提出一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法，包括如下步骤：

S1、运行预防

S101、严格关注入炉煤成分、灰熔点变化，分析其可能造成的影响，并根据气化炉运行工况，在煤粉入炉前调整煤质组分；当灰熔点大于1260℃时，关注低温共熔体对气化炉稳定运行的影响；

S102、密切关注气化炉运行主要参数变化，及时调整运行工况，在脱离AGC运行条件下，通过升降负荷来稳定气化炉安全运行；

S103、AGC运行条件下，因负荷变动的不确定性以及监测数据延后性的特点，根据情况选择退出AGC运行，待确定气化炉运行稳定后再投入AGC；

S104、操作人员需要加强培训，避免在操作过程中出现操作失误而造成堵渣；

S2、堵渣处理

S201、“气顶破渣法”，当灰渣收集罐的底部堵渣时采用，即隔离灰渣收集罐和灰渣排放罐，通过高压氮气冲破堵渣；

S202、“水顶破渣法”，当灰渣收集罐与灰渣排放罐之间堵渣或者灰渣排放罐底部堵渣时采用，即隔离灰渣收集罐和灰渣排放罐，循环泵切换到自循环，利用高压循环水冲破堵渣。

优选的一种实施案例，步骤S101中，所述调整煤质组分的方法为向在煤粉入炉前向其中添加石灰石、飞灰，且所述石灰石的比例为0.5％，所述低温共熔体为氧化钠和氧化钾与煤灰中氧化物形成的共熔体，当灰熔点大于1260℃时，通过调整氧煤比稳定气化炉内运行工况。

优选的一种实施案例，步骤S102中，所述气化炉运行主要参数包括汽水混合物密度变化、炉温变化和灰熔融性变化，所述汽水混合物密度具有滞后性，保持其密度变化范围在660-710kg·m3之间，避免快速升温降温，防止炉内运行状况变化剧烈，误导操作人员。

优选的一种实施案例，步骤S103中，当负荷变化大于4h后，监测数据具有严厚兴，提前操作预防堵渣具有一定风险，此时退出AGC运行，观察一段时间内的参数变化，确定工况稳定后载投入AGC继续升降控制负荷。

优选的一种实施案例，步骤S201中，所述“气顶破渣法”即隔离灰渣收集罐和灰渣排放罐，打开灰渣排放罐顶部的高压氮气管的阀门，提高两罐压差，然后连通两罐，循环泵正常运行，采用自下而上破渣，观察循环灰水流量是否恢复正常，若正常，则破渣成功；否则，重复前述操作，并提高压差，直至破渣成功。

优选的一种实施案例，步骤S202中，所述“水顶破渣法”即隔离灰渣收集罐和灰渣排放罐，循环泵切换到自循环，利用灰渣排放罐底部的高压循环水管向罐内补水，提高两罐压差，随后连通两罐，利用水的不可压缩性破渣，观察循环灰水是否恢复正常，若恢复正常，则破渣成功；否则，重复操作，提高两罐压差，直至破渣成功。

优选的一种实施案例，所述灰渣收集罐的顶部连接渣池，所述灰渣收集罐的底部连接灰渣排放罐，所述灰渣排放罐顶部的循环水管连接有排渣机，所述渣池处的循环水管连接有循环水冷却器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、减小了三种不同的堵渣情况的发生频次，IGCC机组安全稳定运行可靠性得到大为增强，减少了机组非停次数；

2、意外堵渣后，根据堵渣情况采用“水顶破渣法”和“气顶破渣法”对气化炉进行快速、安全破渣，保障气化炉的稳定运行；

3、方法简便易行，具有推广前景和价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、渣池；2、灰渣收集罐；3、灰渣排放罐；4、高压循环水管；5、高压氮气管；6、排渣机；7、循环泵；8、循环水冷却器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于控制IGCC气化炉堵渣的操作方法，包括如下步骤：

S1、运行预防

S101、严格关注入炉煤成分、灰熔点变化，分析其可能造成的影响，并根据气化炉运行工况，在煤粉入炉前调整煤质组分；当灰熔点大于1260℃时，关注低温共熔体对气化炉稳定运行的影响；

S102、密切关注气化炉运行主要参数变化，及时调整运行工况，在脱离AGC运行条件下，通过升降负荷来稳定气化炉安全运行；

S103、AGC运行条件下，因负荷变动的不确定性以及监测数据延后性的特点，根据情况选择退出AGC运行，待确定气化炉运行稳定后再投入AGC；

S104、操作人员需要加强培训，避免在操作过程中出现操作失误而造成堵渣；

S2、堵渣处理

S201、“气顶破渣法”，当灰渣收集罐2的底部堵渣时采用，即隔离灰渣收集罐2和灰渣排放罐3，通过高压氮气冲破堵渣；

S202、“水顶破渣法”，当灰渣收集罐2与灰渣排放罐3之间堵渣或者灰渣排放罐3底部堵渣时采用，即隔离灰渣收集罐2和灰渣排放罐3，循环泵7切换到自循环，利用高压循环水冲破堵渣。

步骤S101中，调整煤质组分的方法为向在煤粉入炉前向其中添加石灰石、飞灰，且石灰石的比例为0.5％，低温共熔体为氧化钠和氧化钾与煤灰中氧化物形成的共熔体，当灰熔点大于1260℃时，通过调整氧煤比稳定气化炉内运行工况，在实际运行过程中，后续对入炉煤进行石灰石的添加调整时根据运行工况的选择，单一煤种煤灰成分的微小变化能够引起气化炉工况的改变，通过调整氧煤比、添加石灰石，改变煤质成分能够有效预防堵渣的事故。

步骤S102中，气化炉运行主要参数包括汽水混合物密度变化、炉温变化和灰熔融性变化，汽水混合物密度具有滞后性，保持其密度变化范围在660-710kg·m3之间，避免快速升温降温，防止炉内运行状况变化剧烈，误导操作人员。

进一步的，步骤S103中，当负荷变化大于4h后，监测数据具有严厚兴，提前操作预防堵渣具有一定风险，此时退出AGC运行，观察一段时间内的参数变化，确定工况稳定后载投入AGC继续升降控制负荷。

进一步的，步骤S201中，“气顶破渣法”即隔离灰渣收集罐2和灰渣排放罐3，打开灰渣排放罐3顶部的高压氮气管5的阀门，提高两罐压差，然后连通两罐，循环泵7正常运行，采用自下而上破渣，观察循环灰水流量是否恢复正常，若正常，则破渣成功；否则，重复前述操作，并提高压差，直至破渣成功。

进一步的，步骤S202中，“水顶破渣法”即隔离灰渣收集罐2和灰渣排放罐3，循环泵7切换到自循环，利用灰渣排放罐3底部的高压循环水管4向罐内补水，提高两罐压差，随后连通两罐，利用水的不可压缩性破渣，观察循环灰水是否恢复正常，若恢复正常，则破渣成功；否则，重复操作，提高两罐压差，直至破渣成功。

进一步的，灰渣收集罐2的顶部连接渣池1，灰渣收集罐2的底部连接灰渣排放罐3，灰渣排放罐3顶部的循环水管连接有排渣机6，渣池1处的循环水管连接有循环水冷却器8。

工作原理：本发明通过密切关注入炉煤成分、灰熔点变化，分析其可能造成的影响，并根据气化炉运行工况，在煤粉入炉前向其中添加石灰石、飞灰等调整煤质组分，当灰熔点大于1260℃时，关注可能产生的低温共熔体对气化炉稳定运行的影响；密切关注气化炉运行主要参数变化，及时调整运行工况，在脱离AGC运行条件下，可以通过升降负荷来稳定气化炉安全运行；AGC运行条件下，因负荷变动的不确定性以及监测数据延后性的特点，根据情况选择退出AGC运行，待确定气化炉运行稳定后再投入AGC；操作人员需要加强培训，避免在操作过程中出现操作失误而造成堵渣，减小了三种不同的堵渣情况的发生频次，IGCC机组安全稳定运行可靠性得到大为增强，减少了机组非停次数，并且在意外堵渣后，根据堵渣情况采用“水顶破渣法”和“气顶破渣法”对气化炉进行快速、安全破渣，保障气化炉的稳定运行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。