一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于垃圾热解技术领域，具体涉及一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统。控制系统通过燃气管路连接到燃烧器上，来实现双燃料的切换。将辅助燃料和热解气的热值进行折算，辅助燃料切换为热解气过程中，通过调节辅助燃料气动调节阀开度逐渐减小辅助燃料流量，同时通过调节热解气气动调节阀逐渐增大折算后对应的热解气流量，同样的方法适用于热解气切换辅助燃料的过程，使得进入燃烧器的燃料燃烧热值基本处于一个稳定的状态，固体热载体炉内温度稳定。燃烧器配有三台红外&紫外双模火检，用于检测长明灯火焰、辅助燃料火焰和热解气火焰，采用三取二的方式提高了火焰检测的可靠性，有利于提高切换过程中火焰检测的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统
本技术属于垃圾热解
，具体涉及一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统。
技术介绍
垃圾热解气化技术的无二次污染排放和垃圾资源化利用优势，相对于大型的填埋场、焚烧厂等垃圾处理设施来说，其环境和社会影响小，可以弱化政府运输和选地的困难，政府引导更为高效便利，更能够及时彻底解决城市生活垃圾处理问题，因而垃圾热解气化技术有望成为替代垃圾焚烧的新的技术方向。固体热载体炉使用辅助燃料将热载体加热后，通过高温烟气携带到热解单元中，高温的热载体与垃圾直接接触，垃圾在高温环境中逐渐的热解气化，生成热解气，热解气通过净化装置后，成为了洁净的可燃气。热解气在产气量稳定的情况下，可以接入固体热载体炉燃烧，作为热源来替换辅助燃料。在垃圾进料有短时故障的情况下，要重新使用辅助燃料替换热解气。燃料切换过程中要求固体热载体炉的热负荷稳定，热载体的温度变化不影响系统流程中的热解过程。通常的燃料切换时，工艺流程中两种或多种燃料的种类是基本固定，热值也是基本固定的，可以采用固定燃料流量的方式来进行切换。在每种燃料管路都设计有调节阀和流量计，通过调节燃料的流量，来保证燃烧的整体负荷基本稳定。这种调整方式是基于燃料热值是基本稳定的工况。在垃圾热解的流程中，因为垃圾的组分和热值是变化的，导致了热解产物的热解气热值是变化的，而且辅助燃料的种类是不确定的，常规的切换控制系统无法满足控制需求，因此在进行燃料切换的过程中要充分考虑热解气热值变化对整个切换过程的影响。>
技术实现思路
本技术提供一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统，以满足上述需求。为达到上述目的，本技术所采取的技术方案为：一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统，包括控制器、与控制器连接的长明灯流量计、超声波流量计A、超声波流量计B、长明灯气动切断球阀、气动切断球阀阀组A、气动切断球阀阀组B、气动调节阀A、气动调节阀B、压力变送器A、压力变送器B、在线热值仪A、在线热值仪B、火焰检测器；燃烧器设计有独立的长明灯燃气枪、辅助燃料燃气枪和主燃料燃气枪，并对应各自独立的管路；燃烧器长明灯燃气枪通过长明灯管路依次连接有手动双球阀、长明灯流量计和长明灯气动切断球阀；燃烧器辅助燃料燃气枪通过辅助燃料管路依次连接有在线热值仪A、手动双球阀、压力变送器A1、超声波流量计A、气动切断球阀阀组A、气动调节阀A和压力变送器B2；燃烧器主燃料燃气枪通过主燃料管路依次连接有在线热值仪B、手动双球阀、压力变送器B1超声波流量计B、气动切断球阀阀组B、气动调节阀B和压力变送器B2；当前使用的燃料管路上的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀均处于打开状态，另一路燃料管路的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀处于关闭状态；燃烧器上设计有三台火检检测器，用于检测长明灯火焰、辅助燃料火焰和热解气火焰。所述的在线热值仪在切换过程中连续测量两种燃料的热值，保证燃料更替过程中进入燃烧器的燃料总热值平稳。所述控制器在控制画面上设置有供燃料切换用的模式选择开关。所述的手动双球阀、气动切断球阀阀组都配置有阀门开关位置检测开关。所述的火焰检测器为红外&紫外双模火检，切换过程中三台火焰检测器中只要有两台有检测信号就可以，这样既保证了切换的稳定性同时兼顾了安全性。所述的超声波流量计为非接触式流量仪表，有效避免了热解气中易含焦油等杂质对流量测量的影响。所述的长明灯管路为天然气管路，辅助燃料管路为天然气管路，主燃料管路为热解气管路。本技术所取得的有益效果为：本控制系统由超声波流量计、在线热值仪、压力变送器、气动切断阀组、调节阀和火焰检测器构成，控制系统通过燃气管路连接到燃烧器上，来实现双燃料的切换。将辅助燃料和热解气的热值进行折算，辅助燃料切换为热解气过程中，通过调节辅助燃料气动调节阀开度逐渐减小辅助燃料流量，同时通过调节热解气气动调节阀逐渐增大折算后对应的热解气流量，同样的方法适用于热解气切换辅助燃料的过程，使得进入燃烧器的燃料燃烧热值基本处于一个稳定的状态，固体热载体炉内温度稳定，同时长明灯的存在保证了切换过程中两种燃料的火焰的稳定，很好的实现了双燃料的稳定切换。辅助燃料作为装置启动初期的热源燃料，通过辅助燃料管线经过稳压后，通过在线热值仪、压力变送器、超声波流量计、气动切断球阀和气动调节阀等仪表阀门引入固体热载体炉。热解气经过净化、增压和稳压后，通过热解气管线的在线热值仪、压力变送器、超声波流量计、气动切断球阀和气动调节阀等仪表阀门引入固体热载体炉。燃烧器设计有独立的长明灯燃气枪、辅助燃料燃气枪和热解气燃气枪，这种独立的设计结构有利于燃烧的稳定和切换的稳定。燃烧器配有三台红外&紫外双模火检，用于检测长明灯火焰、辅助燃料火焰和热解气火焰，采用三取二的方式提高了火焰检测的可靠性，有利于提高切换过程中火焰检测的稳定性。本技术流程中，热解气替代辅助燃料过程中要求固体热载体炉的热负荷稳定，针对这一控制目的，设计燃料切换方式如下：A保持长明灯持续燃烧；B逐渐减小辅助燃料进入炉内的量，同时逐渐增加热解气进入炉内的流量；C辅助燃料降低至能稳定燃烧的最小量，切断辅助燃料，同时增大热解气的流量，保持燃烧的稳定；D垃圾进料短期故障情况下，使用同样的方法将热解气切换为辅助燃料；附图说明图1为固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统结构图。具体实施方式如图1所示，本技术所述固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统包括控制器、和与控制器连接的长明灯流量计、超声波流量计A、超声波流量计B、长明灯气动切断球阀阀、气动切断球阀阀组A、气动切断球阀阀组B、气动调节阀A、气动调节阀B、压力变送器A、压力变送器B、在线热值仪A、在线热值仪B。燃烧器设计有独立的长明灯燃气枪、辅助燃料燃气枪和热解气枪，并分别连接独立的燃气管路。长明灯燃气枪通过长明灯管路依次连接有长明灯流量计和长明灯气动切断球阀；燃烧器辅助燃料燃气枪通过辅助燃料管路依次连接有在线热值仪A、压力变送器A1、超声波流量计A、气动切断球阀阀组A(双切断阀加放空阀的阀组型式)、气动调节阀A和压力变送器A2；燃烧器热解气枪通过热解气管路依次连接有压力变送器B1、在线热值仪B、超声波流量计B、气动切断球阀阀组B(双切断阀加放空阀的阀组型式)、气动调节阀B和压力变送器B2。控制方法如下：通过辅助燃料和热解气热值进行流量折算，通过各自管路上的流量计和调节阀，在满足切换条件的前提下，通过控制画面上的天然气切辅助燃料或辅助燃料切天然气选择开关，自动完成双燃料的切换过程，整个过程保证了固体热载体炉的燃料热值基本稳定，即负荷基本稳定的情况下，完成双燃料切换。假定辅助燃料为天然气，以天然气切换为热解气过程为例进行说明。A为了保证燃料切换过程中的燃烧稳定，控制器发出指令打开长明灯切断阀，点燃长明灯气枪，长明灯流量计用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统，其特征在于：包括控制器、与控制器连接的长明灯流量计、超声波流量计A、超声波流量计B、长明灯气动切断球阀、气动切断球阀阀组A、气动切断球阀阀组B、气动调节阀A、气动调节阀B、压力变送器A、压力变送器B、在线热值仪A、在线热值仪B、火焰检测器；燃烧器设计有独立的长明灯燃气枪、辅助燃料燃气枪和主燃料燃气枪，并对应各自独立的管路；燃烧器长明灯燃气枪通过长明灯管路依次连接有手动双球阀、长明灯流量计和长明灯气动切断球阀；燃烧器辅助燃料燃气枪通过辅助燃料管路依次连接有在线热值仪A、手动双球阀、压力变送器A1、超声波流量计A、气动切断球阀阀组A、气动调节阀A和压力变送器B2；燃烧器主燃料燃气枪通过主燃料管路依次连接有在线热值仪B、手动双球阀、压力变送器B1超声波流量计B、气动切断球阀阀组B、气动调节阀B和压力变送器B2；当前使用的燃料管路上的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀均处于打开状态，另一路燃料管路的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀处于关闭状态；燃烧器上设计有三台火检检测器，用于检测长明灯火焰、辅助燃料火焰和热解气火焰。/n

【技术特征摘要】
1.一种固体热载体炉双燃料负荷平稳切换的控制系统，其特征在于：包括控制器、与控制器连接的长明灯流量计、超声波流量计A、超声波流量计B、长明灯气动切断球阀、气动切断球阀阀组A、气动切断球阀阀组B、气动调节阀A、气动调节阀B、压力变送器A、压力变送器B、在线热值仪A、在线热值仪B、火焰检测器；燃烧器设计有独立的长明灯燃气枪、辅助燃料燃气枪和主燃料燃气枪，并对应各自独立的管路；燃烧器长明灯燃气枪通过长明灯管路依次连接有手动双球阀、长明灯流量计和长明灯气动切断球阀；燃烧器辅助燃料燃气枪通过辅助燃料管路依次连接有在线热值仪A、手动双球阀、压力变送器A1、超声波流量计A、气动切断球阀阀组A、气动调节阀A和压力变送器B2；燃烧器主燃料燃气枪通过主燃料管路依次连接有在线热值仪B、手动双球阀、压力变送器B1超声波流量计B、气动切断球阀阀组B、气动调节阀B和压力变送器B2；当前使用的燃料管路上的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀均处于打开状态，另一路燃料管路的手动双球阀、气动切断球阀阀组和气动调节阀处于关闭状态；燃烧器上设计有三台火检检测器，用于检测长明灯火焰、辅助燃料火焰和热解气火焰。


2.根据权利要求1所述的固体热载体炉双燃料负荷平稳切...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天虎，熊哲，张彦军，宋小飞，刘建华，杜闰萍，丁建亮，方子星，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11