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S7-200在热风炉中的应用及改造

发布日期:2012-04-25   作者:河南煤业集团中原大化公司 马俊红 周玉红 徐清慧   浏览次数:48740
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【摘   要】:河南煤业化工集团中原大化公司煤化工500kt/y甲醇项目,煤气化装置采用壳牌(Shell)干煤粉加压气化工艺。在热风炉控制中用的是S7-200的西门子小型机(CPU226 DI24/DO16,共40点),以及在应用中的改造和常见故障处理。


热风炉F-1101A/B运行时使用天然气或合成回路的驰放气作为燃料(开车时使用天然气), 助燃风机提供助燃空气。循环风机保持该系统的气体流动,为了从磨煤机把煤粉用气力输送到粉煤袋式过滤器,气流的最小流速大于15m/s,风量约为108000Nm3/h。
热风炉运行时,部分循环气体从侧面切向进入燃烧室外层夹套,然后从燃烧室顶部边缘均布的孔中旋流喷出和燃料燃烧的高温烟气进行混合。合成气燃料燃烧的中心温度约为1600℃,惰性循环气体的温度约为80叫05℃(最高l1O℃),当与合成气燃烧烟气量成一定比例的循环气体掺混到燃烧室高温烟气中后,可使燃烧室烟气平均温度降到1000℃以下。由于这部分低温循环气体的流动路线靠近燃烧室内衬,对炉膛衬里形成屏蔽,起到保护内衬的作用。燃烧室设置外层央套,一方面使循环气体流动均匀并预热,达到预热节能效果,另一方面也可起到惰性气体保温作用,达到减薄炉膛内衬,降低炉壳外表面温度的效果。在夹套壳体内浇注一层轻质保温材料,可保证炉壳外表面温度低于℃。
混合室的旋流结构可提高混合速度。大部分循环气体从热风炉火套旋转进入混合段,其旋转的方向和燃烧室高温烟气的旋转方向相反,这样使得混合速度加快。
旋转气流使得循环气体流动趋于均匀,并能在较短时间型与高温烟气相混合、这样一来、不仅保证了烟气炉出口烟温的均匀性,也使得热风炉的总体尺寸有所减小。
助燃空气通过燃烧空气鼓风机送入炉顶的燃烧器,空气管线上设有调节阀,可根据炉子的热负荷调节空气的供给量:燃料采用液化气和天然气(开车工况)、驰放气(操作工况,、当驰放气不足或没有气源时采用天然气和液化气。燃烧产生的高温烟气与循环惰性气体均匀混合后作为千燥剂通入磨煤机,干燥煤粉中的水分。
3.2热风炉流程
热风从S1103上部出来,经循环风机K1102输送至F1101,用合成气将其从105℃加热至189℃,送往A1101,然后和煤粉一起进入S1103如此循环,如图1所示。

图1 热风炉流程图

4点热风炉的条件及程序执行
点热风炉大致流程:在最初的设计中先用的液化气点火,点着后投天然气主燃料,等后期的合成气出来后然后投合成气来节约能源。点热风炉所涉及到的仪表如图2所示。
 
 
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