一種氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)及氣化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)及氣化爐，屬于煤制天然氣技術領域。
【背景技術】
[0002]利用煤炭資源相對豐富的特點發(fā)展煤制天然氣產(chǎn)業(yè)，是天然氣供求矛盾的一條有效途徑。而氣化過程是煤制天然氣技術中的關鍵過程，魯奇爐加壓氣化技術是煤制天然氣的一種較好的解決方案。
[0003]現(xiàn)有的魯奇爐加壓氣化技術是通過氣化爐氣化以及固態(tài)排渣等步驟實現(xiàn)煤制天然氣。首先，進入氣化爐中的煤必須是塊煤，粒度要求范圍是5-50mm;其次，為使氣化爐正壓運行，工作壓力需控制在2.5-4MPa之間；最后，氣化過程是通過蒸汽-氧氣連續(xù)送風制取中熱值煤氣，煤氣中的主要成分是H2、CH4、CO等易燃易爆或有毒的氣體。
[0004]其中，向氣化爐中加煤的過程通常由煤鎖來完成。煤鎖是一種向氣化爐內(nèi)間隙加煤的壓力容器，它主要是通過液壓系統(tǒng)控制煤鎖充壓、泄壓循環(huán)，將存于常壓煤倉內(nèi)的煤加入到氣化爐內(nèi)，以保證氣化爐的連續(xù)運行。在煤經(jīng)由煤鎖加入氣化爐的過程中，煤從煤斗通過溜槽并由液壓系統(tǒng)控制加入煤鎖中。裝滿煤之后，將冷卻裝置的冷煤氣從常壓充壓至2.4MPa，將爐壓平衡至與氣化爐壓力相等，加入布煤器的冷圈內(nèi)。在向氣化爐加完煤之后，煤鎖再卸壓至常壓，以便開始下一個加煤循環(huán)過程。
[0005]目前，在通過煤鎖向氣化爐加煤的過程主要是由運行人員人為判斷氣化各個階段的相關參數(shù)條件，手動操作相關設備，以完成煤鎖的加煤過程。但是，手動操作的控制方法首先是增加了運行人員的工作量，在煤鎖運行過程中，需時刻仔細監(jiān)視相關參數(shù)，及時根據(jù)參數(shù)進行設備的操作；其次是易造成誤操作，運行人員長期處于緊張狀態(tài)，精力不夠集中時，易出現(xiàn)錯誤操作或延遲操作，從而導致安全事故，增加了氣化過程的危險性；另外，運行人員人為判斷各個階段的參數(shù)，使得過程不夠精確，造成氣化爐效率降低，經(jīng)濟性下降。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型為解決現(xiàn)有的煤制天然氣技術在煤鎖的加煤過程中存在的工作量較大、較易造成誤操作或延遲操作以及操作精度較低的問題，提出了一種氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)及氣化爐。
[0007]本實用新型提供的技術方案包括:
[0008]—種氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)變量采集裝置、控制裝置和數(shù)據(jù)變量輸出裝置；所述數(shù)據(jù)變量采集裝置的數(shù)據(jù)輸出端與所述控制裝置的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述控制裝置的控制信號輸出端與所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的控制信號輸入端連接，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的控制信號輸出端與煤鎖執(zhí)行機構的控制信號輸入端連接。
[0009]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)變量采集裝置用于接收分布式控制系統(tǒng)DCS采集的煤鎖運行參數(shù)。
[0010]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，在所述煤鎖的上錐閥和下錐閥上分別設置有電動開關，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關量信號輸出端分別與所述上錐閥和下錐閥的電動開關的開關量信號輸入端連接。
[0011 ] 在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，在所述煤鎖的泄壓閥上設置有電控泄壓開關，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關量信號輸出端與所述泄壓閥的電控泄壓開關的開關量信號輸入端連接。
[0012]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，在所述煤鎖的圓筒閥上設置有電控開關，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關量信號輸出端與所述圓筒閥的電控開關的開關量信號輸入端連接。
[0013]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，在所述煤鎖的第一充壓閥和第二充壓閥上分別設置有電控充壓開關，所述數(shù)據(jù)變量輸出裝置的開關量信號輸出端分別與所述第一充壓閥和第二充壓閥的電控充壓開關的開關量信號輸入端連接。
[0014]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括人機交互裝置，所述人機交互裝置用于根據(jù)輸入的指令控制所述煤鎖執(zhí)行啟動、停止、緊急退出的操作功能、根據(jù)用戶輸入的信息對所述煤鎖運行參數(shù)進行設置或顯示所述煤鎖的運行狀
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[0015]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，所述人機交互裝置包括為用戶提供輸入指令或輸入信息的功能的輸入單元和用于顯示所述煤鎖的運行狀態(tài)的顯示單元。
[0016]在本實用新型所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)中，所述人機交互裝置還包括與所述煤鎖執(zhí)行機構連接的報警單元。
[0017]—種氣化爐，包括氣化爐體、煤鎖以及如上述任意一個實施例所述的氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)，所述煤鎖的出煤口與所述氣化爐體的入煤口連接，所述氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)與所述煤鎖的煤鎖執(zhí)行機構連接。
[0018]本實用新型的有益效果是:控制裝置根據(jù)數(shù)據(jù)變量采集裝置采集的煤鎖運行參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)變量輸出裝置對煤鎖的運行狀態(tài)進行控制，從而將人工操作過程轉換為自動控制，不僅減少運行人員的工作量，而且降低了煤鎖運行中發(fā)生誤操作或延遲操作的風險；并且通過控制煤鎖在運行過程中的運行參數(shù)，確保了煤鎖自動加煤的最優(yōu)狀態(tài)，提高了氣化爐的控制精度及運行效率。
【附圖說明】
[0019]圖1以示例的方式示出氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)的結構圖。
[0020]圖2以示例的方式示出一可選實施例中的上錐閥的結構圖。
[0021]圖3以示例的方式示出一可選實施例中的下錐閥的結構圖。
[0022]圖4Α以示例的方式示出一可選實施例中的圓筒閥加煤時的狀態(tài)結構圖。
[0023]圖4Β以示例的方式示出一可選實施例中的圓筒閥關閉時的狀態(tài)結構圖。
[0024]圖5以示例的方式示出一可選實施例的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)的結構圖。
[0025]圖6以示例的方式示出一煤鎖的結構圖。
【具體實施方式】
[0026]本【具體實施方式】提出了一種氣化爐的煤鎖自動加煤控制系統(tǒng)，結合圖1所示，包括:數(shù)據(jù)變量采集裝置11、控制裝置12和數(shù)據(jù)變量輸出裝置13 ;數(shù)據(jù)變量采集裝置11的數(shù)據(jù)輸出端與控制裝置12的數(shù)據(jù)輸入端連接，控制裝置12的控制信號輸出端與數(shù)據(jù)變量輸出裝置13的控制信號輸入端連接，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13的控制信號輸出端與煤鎖執(zhí)行機構15的控制信號輸入端連接。
[0027]可選的，數(shù)據(jù)變量采集裝置11可采用DAM-6084型信號采集模塊，該模塊支持8路模擬量以及4路開關量和數(shù)字量同時輸入，可通過接收由DCS (Distributed ControlSystem,分布式控制系統(tǒng))采集的煤鎖運行參數(shù)的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)預先設定的閾值對采集的煤鎖運行參數(shù)進行品質(zhì)判斷后，將判斷結果為品質(zhì)好的煤鎖運行參數(shù)轉換成模擬量實時輸出至控制裝置12。
[0028]其中，DCS采集的煤鎖運行參數(shù)可以包括:煤鎖壓力、煤鎖溫度、煤鎖與氣化爐差壓、煤鎖料位、煤鎖與充壓煤氣差壓、煤鎖動作設備的開關指令以及開關到位信號。
[0029]上述品質(zhì)判斷的過程可以包括:例如當檢測到煤鎖溫度溫升\降速率超過:TC/s，則判斷該煤鎖溫度的測點品質(zhì)為壞，該測點不可用；又如針對煤鎖壓力小量程測點，即量程的范圍為0-800KPa的情況，若該測點的測量結果超過SOOKPa，則表示超過了量程上限，并判斷該測點的品質(zhì)為壞。
[0030]可選的，控制裝置12可采用Quidway S770系列主控模塊，該模塊可根據(jù)數(shù)據(jù)變量采集裝置11輸出的模擬量計算獲得當前時刻煤鎖的運行參數(shù)，并向數(shù)據(jù)變量輸出裝置13發(fā)送運行控制指令，以使數(shù)據(jù)變量輸出裝置13通過相應的開關量信號控制煤鎖運行。
[0031]可選的，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13可將控制裝置12發(fā)送的運行控制指令輸出至煤鎖執(zhí)行機構15，以使煤鎖完成自動加煤的動作。
[0032]其中，數(shù)據(jù)變量輸出裝置13可采用GST-LD-8303型輸入/輸出模塊，該模塊的開關量信號輸出端分別與煤鎖的上錐閥和下錐閥電動開