一种气化炉敲击器自动控制系统及方法与流程

1.本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种气化炉敲击器自动控制系统及方法。


背景技术：

2.在煤气化装置中，由于使用低灰熔点、高粘度煤种，粗煤气中存在极细的飞灰颗粒，换热管与换热面容易积灰和结垢造成热阻增加，使得冷却效果显著降低。为防止出现这种情况，激冷管、grc（气化炉回流室）和合成气冷却器的所有圆筒都配备了气动敲击器，对换热管表面进行清洁。气动敲击器通过外力驱动向要清洁的换热面施加撞击力，使粘附有细灰沉积物的圆筒换热面在脉冲力的作用下加速运动。此时由于换热面和细灰沉积物惯性不同，沉积物就会在合成气气流的曳力下实现飞灰和换热面的分离清除。
3.在煤气化装置中共设有46个敲击器被分成了7组，其中f1组由激冷管敲击器组成，f2组由grc敲击器组成，f3组由sgc（合成气冷却器）壁面敲击器组成，f4组由过热器敲击器组成，f5组由蒸发器2敲击器组成，f6组由蒸发器1.2敲击器组成，f7组由蒸发器1.1敲击器组成。各组独立循环，操作员可根据sgc各换热面温度变化情况，调整各组敲击器间隔时间和循环时间。七组敲击器由一个程序控制，按照f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7的次序依次运行，30分钟循环一周，单个敲击器在30分钟的循环周期内间隔5秒连续敲击2次，敲击器之间等待25秒。
4.当煤气化装置使用低灰熔点、高粘度煤种，sgc结垢严重，若按原设计程序进行敲击，就会导致sgc结垢加剧，sgc出口温度超高（设计要求＜340℃，实际最高达到365℃），同时湿洗塔出口粗煤气温度较高，严重影响后续甲醇装置长周期运行。
5.如果要提高sgc侧敲击器的敲击频率，就得缩短整个程序的循环时间，而且缩短时间受46个敲击器累计时间限制，无法将飞灰及时清理，且达不到换热面降温需要。因此开发一种同时满足飞灰清除和换热面温度稳定的自动敲击程序，既可满足工艺生产需要、又能提高设备使用寿命，实现气化炉长周期稳定运行。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种气化炉敲击器自动控制系统及方法。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本发明提供一种气化炉敲击器自动控制系统，46个敲击器分为7组，依次为激冷管敲击器f1组有6个敲击器、grc敲击器f2组有6个敲击器、sgc表面敲击器f3组有12个敲击器、过热器敲击器f4组有6个敲击器、蒸发器2敲击器f5组有6个敲击器、蒸发器1.2敲击器f6组有5个敲击器和蒸发器1.1敲击器f7组有5个敲击器，其特征在于，所述系统包括控制器，所述控制器用于判断合成气冷却器的出口温度，在出口温度值处于第一温度范围内时执行正常敲击模式1，在出口温度值处于第二温度范围内时执行超温敲击模式2，在出口温度值处
于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围。
8.正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第一设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第一设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第二设定时间。
9.超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第二设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第三设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第四设定时间，第二设定次数大于第一设定次数。
10.特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击第二设定次数，相邻两次敲击的敲击间隔时间设置为第五设定时间。
11.进一步地，在特殊敲击模式3中，敲击时间设置为第六设定时间，所述控制器用于在出口温度值处于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3，并开始计时，当执行时间达到第六设定时间时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，在为是时再次执行特殊敲击模式3，执行时间为第六设定时间，在为否时执行超温敲击模式2。
12.本发明还提供一种气化炉敲击器自动控制方法，46个敲击器分为7组，依次为激冷管敲击器f1组有6个敲击器、grc敲击器f2组有6个敲击器、sgc表面敲击器f3组有12个敲击器、过热器敲击器f4组有6个敲击器、蒸发器2敲击器f5组有6个敲击器、蒸发器1.2敲击器f6组有5个敲击器和蒸发器1.1敲击器f7组有5个敲击器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1、判断合成气冷却器的出口温度，若出口温度值处于第一温度范围内则进入步骤s2，若出口温度值处于第二温度范围内则进入步骤s3，若出口温度值处于第三温度范围内则进入步骤s4，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围。
13.s2、执行正常敲击模式1。
14.s3、执行超温敲击模式2。
15.s4、执行特殊敲击模式3。
16.正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第一设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第一设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第二设定时间。
17.超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第二设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第三设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第四设定时间，第二设定次数大于第一设定次数。
18.特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击第二设定次数，相邻两次敲击的敲击间隔时间设置为第五设定时间。
19.进一步地，在步骤s4中，执行特殊敲击模式3，并开始计时，当执行时间达到第六设定时间时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，若是则再次执行特殊敲击模式3，执行时间为第六设定时间，若否则执行超温敲击模式2。
20.本发明的积极进步效果在于：本发明改变了原敲击器程序单一顺序、大周期、低效率的敲击方式。气化炉正常运行的同时，可根据合成气冷却器的出口温度自动切换敲击程序：正常敲击模式1、超温敲击模式2、特殊敲击模式3。根据sgc积灰情况操作员还能按需修改单组敲击间隔时间和循环等
待时间，f1-f7七组敲击器的敲击互不影响，有效清除sgc壁上的积灰，降低sgc出口温度，保证湿洗塔出口温度稳定，实现了气化炉运行追平同类型气化炉263天世界运行纪录。
附图说明
21.图1为本发明较佳实施例的气化炉敲击器自动控制的流程图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。
23.本实施例提供一种气化炉敲击器自动控制系统，46个敲击器分为7组，依次为：激冷管敲击器f1组有6个敲击器、grc敲击器f2组有6个敲击器、sgc表面敲击器f3组有12个敲击器、过热器敲击器f4组有6个敲击器、蒸发器2敲击器f5组有6个敲击器、蒸发器1.2敲击器f6组有5个敲击器和蒸发器1.1敲击器f7组有5个敲击器。
24.控制器用于判断合成气冷却器的出口温度，在出口温度值处于第一温度范围内时执行正常敲击模式1，在出口温度值处于第二温度范围内时执行超温敲击模式2，在出口温度值处于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围。
25.正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击2次，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为5s，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为10s。
26.超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击3次，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为5s，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为10s。
27.特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击3次，相邻两次敲击的敲击间隔时间设置为6s，敲击时间设置为100s。
28.在执行特殊敲击模式3时，当执行时间达到100s时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，在为是时再次执行特殊敲击模式3，执行时间为100s，在为否时执行超温敲击模式2。
29.此外，每种敲击模式分别对应的运行指示灯，在执行某种敲击模式时对应的运行指示灯点亮。
30.本实施例中，正常敲击模式1、超温敲击模式2、特殊敲击模式3三种敲击模式可自动切换执行，互不干扰。
31.如图1所示，本实施例还提供一种气化炉敲击器自动控制方法，包括以下步骤：步骤101、判断合成气冷却器的出口温度，若出口温度值处于第一温度范围内则进入步骤102，若出口温度值处于第二温度范围内则进入步骤103，若出口温度值处于第三温度范围内则进入步骤104，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围。
32.步骤102、执行正常敲击模式1。
33.正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击2次，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为5s，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为10s。
34.步骤103、执行超温敲击模式2。
35.超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击3次，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为5s，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为10s。
36.步骤104、执行特殊敲击模式3。
37.特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击3次，相邻两次敲击的敲击间隔时间设置为6s，敲击时间设置为第六设定时间100s。
38.在步骤104中，执行特殊敲击模式3，并开始计时，当执行时间达到第六设定时间时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，若是则再次执行特殊敲击模式3，执行时间为第六设定时间，若否则执行超温敲击模式2。
39.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种气化炉敲击器自动控制系统，46个敲击器分为7组，依次为激冷管敲击器f1组有6个敲击器、grc敲击器f2组有6个敲击器、sgc表面敲击器f3组有12个敲击器、过热器敲击器f4组有6个敲击器、蒸发器2敲击器f5组有6个敲击器、蒸发器1.2敲击器f6组有5个敲击器和蒸发器1.1敲击器f7组有5个敲击器，其特征在于，所述系统包括控制器，所述控制器用于判断合成气冷却器的出口温度，在出口温度值处于第一温度范围内时执行正常敲击模式1，在出口温度值处于第二温度范围内时执行超温敲击模式2，在出口温度值处于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围；正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第一设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第一设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第二设定时间；超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第二设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第三设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第四设定时间，第二设定次数大于第一设定次数；特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击第二设定次数，相邻两次敲击的敲击间隔时间设置为第五设定时间。2.如权利要求1所述的气化炉敲击器自动控制系统，其特征在于，在特殊敲击模式3中，敲击时间设置为第六设定时间；所述控制器用于在出口温度值处于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3，并开始计时，当执行时间达到第六设定时间时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，在为是时再次执行特殊敲击模式3，执行时间为第六设定时间，在为否时执行超温敲击模式2。3.如权利要求1所述的气化炉敲击器自动控制系统，其特征在于，所述系统包括每种敲击模式分别对应的运行指示灯，在执行某种敲击模式时对应的运行指示灯点亮。4.一种气化炉敲击器自动控制方法，46个敲击器分为7组，依次为激冷管敲击器f1组有6个敲击器、grc敲击器f2组有6个敲击器、sgc表面敲击器f3组有12个敲击器、过热器敲击器f4组有6个敲击器、蒸发器2敲击器f5组有6个敲击器、蒸发器1.2敲击器f6组有5个敲击器和蒸发器1.1敲击器f7组有5个敲击器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1、判断合成气冷却器的出口温度，若出口温度值处于第一温度范围内则进入步骤s2，若出口温度值处于第二温度范围内则进入步骤s3，若出口温度值处于第三温度范围内则进入步骤s4，第一温度范围＜第二温度范围＜第三温度范围；s2、执行正常敲击模式1；s3、执行超温敲击模式2；s4、执行特殊敲击模式3；正常敲击模式1：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第一设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第一设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第二设定时间；超温敲击模式2：f1-f7组中各组单独循环敲击，各组中每个敲击器按照预先排序依次连续敲击第二设定次数，相邻两个敲击器的敲击间隔时间设置为第三设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间设置为第四设定时间，第二设定次数大于第一设定次数；特殊敲击模式3：f1-f7组所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击第二设定次数，相
邻两次敲击的敲击间隔时间设置为第五设定时间。5.如权利要求4所述的气化炉敲击器自动控制方法，其特征在于，在特殊敲击模式3中，敲击时间设置为第六设定时间；在步骤s4中，执行特殊敲击模式3，并开始计时，当执行时间达到第六设定时间时，判断出口温度值是否仍处于第三温度范围内，若是则再次执行特殊敲击模式3，执行时间为第六设定时间，若否则执行超温敲击模式2。6.如权利要求4所述的气化炉敲击器自动控制方法，其特征在于，在执行某种敲击模式时对应的运行指示灯点亮。

技术总结
本发明气化炉敲击器自动控制系统及方法，判断合成气冷却器的出口温度，出口温度值处于第一温度范围内时执行正常敲击模式1：各组单独循环敲击，各组每个敲击器依次连续敲击第一设定次数，相邻两个敲击间隔时间为第一设定时间，相邻两个敲击循环等待时间为第二设定时间；出口温度值处于第二温度范围内时执行超温敲击模式2：各组单独循环敲击，各组每个敲击器依次连续敲击第二设定次数，相邻两个敲击间隔时间为第三设定时间，各组相邻两个敲击循环等待时间为第四设定时间；出口温度值处于第三温度范围内时执行特殊敲击模式3：所有敲击器同时敲击，每个敲击器连续敲击第二设定次数，相邻两次敲击间隔时间为第五设定时间。邻两次敲击间隔时间为第五设定时间。邻两次敲击间隔时间为第五设定时间。


技术研发人员：杜浦 陈凯 赵亚彬 兰彬 柏仕成 王仕友
受保护的技术使用者：云南水富云天化有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/14