气化炉自动排渣系统在化工企业中的应用分析

摘  要：本文首先分析了气化炉排渣特性，其次从安全可靠、经济方便等角度研究了气化炉利用JX-300XPDCS控制排渣技术的安全性和可靠性，最后结合本厂气化炉采用的JX-300XPDCS系统，阐述了编程气化炉排渣程序，排渣系统，能够依据DCS发出的指令，按照工艺流程和工艺要求自动安全准时完成排渣，因此保证了气化炉安全正常运行。

关键词：气化炉;集渣罐;排渣阀;冲洗阀;JX-300XPDCS

中图分类号：TQ0387  文献标识码：A  文章編号：2096-6903（2019）05-0000-00

浙江凤登环保股份有限公司，创建于1965年，原是一家以重油为原料的化肥生产企业，是化工部的重油气化中试基地。2004年与西北化工院合作，对原有重油气化装置进行了改造，成功研制出多元料浆气化技术，最终实现了油改煤原料路线。后来，通过多年技术探索，成功研发出利用水煤浆加压气化技术处理高浓度氨氮废水技术，做到了有机废液的资源化利用，实现了企业的转型升级。

我公司在使用多元料浆气化炉过程中，老式的气化炉继电器逻辑顺序排渣方式，容易出现操作失误，导致系统停车，影响连续安全生产等问题。此外硬件和软件不可靠增加了操作工的劳动强度，容易出现误操作，因此安全生产得不到保障。

本文针对老式逻辑排渣存在的问题，经过多次试验和修改，利用DCS逻辑功能，控制气化炉路的顺序排渣系统，实现了气化炉排渣系统的连续可靠运行，使其安全得到保障，也减轻了操作工的劳动强度，为稳产高产运行保驾护航。新系统的投用弥补了老系统的缺点，为气化炉排渣安全运行提供了必要的保证。

1 气化炉逻辑排渣控制系统

本系统主要包括：气化炉;急冷室;集渣罐;集渣阀;排渣阀;高压补水阀;泄压阀;冲洗阀。

设备的主要功能有三个：集渣阀集渣，排渣阀排渣，冲洗阀冲洗。

主要设计思路：一是根据气化炉排渣系统的需求和可行性分析，依据是气化炉排渣系统工艺流程图和运行要求。二是系统分析老排渣系统的优缺点，制定出新的自动排渣控制方案。三是根据工艺流程图，编制出出渣顺序，运行周期时间，手动自动切换的逻辑图。四是组态编制出集渣排渣冲洗控制系统，时间顺序，手动自动切换的程序，完成一个可以实际安全可靠运行的集渣排渣冲洗的DCS控制顺序排渣系统。

经过测试和投运，基本实现了集渣罐集渣，排渣阀排渣，冲洗阀冲洗及安全逻辑功能，并实现了手动排渣和自动排渣的勿扰切换。满足了水煤浆气化系统长周期高负荷安全稳定运行的需求。

JX-300XPDCS控制系统是浙江中控技术股份有限公司SUPCONWebField系列控制系统之一，是中控科技集团为适应网络技术的发展，特别是Internet、Web技术的发展而推出的基于网络技术的控制系统。该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术与网络技术，实现了多种总线兼容和异构系统综合集成。各种国内外DCS、PLC及现场智能设备都可以接入到JX-300XP系统中，实现企业过程控制设备信息的共享。

水煤浆气化生产过程中产生的灰渣，需要及时排渣，最好是通过DCS控制排渣系统实现自动排渣。

本排渣系统解决的技术问题是：提供一种通过DCS控制自控阀实现水煤浆气化炉自动排渣和手动排渣。

水煤浆气化炉自动排渣系统，主要设备和阀门仪表由气化炉，急冷室（J0101），集渣罐（V010），集渣阀XV106，排渣阀XV108，高压补水阀XV105，泄压阀XV109，冲洗阀XV101等组成。汽化炉工艺流程如图1所示。

2 气化炉顺序排渣动作过程

逻辑顺序排渣过程主要参与设备如下：

水煤浆气化炉自动排渣系统设备，气化炉，气化炉下面装有急冷室J0101，急冷室J0101下面装有渣罐V0104，急冷室J0101与渣罐 V0104之间装有集渣阀XV106，渣罐V0104下面装有排渣阀XV108，渣罐V0104上装有 高压补水阀XV105，渣罐V0104装有泄压阀XV109和冲洗 阀XV101。气化炉顺序排渣逻辑如图2所示：

注：按设定控制程序和排渣时间循环，周而复始。

3 水煤浆气化生产过程中产生的灰渣通过自控阀实现自动排渣步骤

（1）关闭集渣阀XV106;

（2）开启泄压阀XV109泄压;

（3）开启排渣阀XV108排渣;

（4）开启冲洗阀XV101冲洗;

（5）关闭排渣阀XV108;

（6）待渣罐内水基本充满，关闭冲洗阀XV101;

（7）关闭泄压阀XV109;

（8）开高压补水阀XV105补压使渣罐V0104与急冷室J0101压力达到平衡;

（9）关闭高压补水阀XV105;

（10）开集渣阀XV106。

通过DCS发出动作指令实现一个排渣过程。

排渣周期时间约为15分钟（排渣时间可根据工况调整），排渣时间可根据煤的灰分调整，排渣系统可切入自动排渣，也可以根据炉温和出渣情况用手动排渣。以上程序指令由DCS控制系统发出，排渣系统按（DCS）设定控制程序再次循环，周而复始。

收稿日期：2019-07-16

作者简介：杨志建（1965—），男，浙江兰溪人，大专，工程师，研究方向：电气仪表设备的管理。

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