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![造气炉气化层温度测量装置及其优化控制系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/c66b1bb63b3567ec112d8a09.png)
专利名称：造气炉气化层温度测量装置及其优化控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：李照明,李仲恺
申请号：CN201020688978.9
申请日：20101230
公开号：CN201955691U
公开日：
20110831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种造气炉气化层温度测量装置及其优化控制系统，包括从造气炉底部鼓风箱的密封套处，沿炉篦帽的旋转轴线向上插入的温度测量装置，以及与温度测量装置连接的PLC优化控制系统，所述温度测量装置由热电偶、保护套管、防护罩和密封套组成，其中：热电偶置于保护套管内，从鼓风箱密封套处沿炉篦帽旋转轴线向上穿过炉篦帽中的空心螺柱进入防护罩内，热电偶的热端置于防护罩内的高温部位，其冷端通过接线盒用补偿导线与PLC控制系统连接起来。
本实用新型可对造气炉气化层温度进行在线检测与监控，自动调节和控制气化层温度，防止气化层温度和气化层位置大幅波动，保持煤气化过程吸热量与放热量相对平衡，防止蒸汽浪费和炉内热量损失。
申请人：李照明
地址：414000 湖南省岳阳市九华山二号湖南天润化工发展股份有限公司
国籍：CN
代理机构：岳阳市科明专利事务所
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(完整word版)气化装置主要设备介绍解读一、气化炉1、气化炉描述本装置使用3台多元料浆加压气化炉（两开一备）。
气化炉是以氧气为气化剂对多元料浆进行加压气化，制取合成甲醇原料气的关键设备。
该设备的主要功能是制取粗合成气：一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
由煤浆制备工序来的水煤浆与空分工序来的氧气在气化炉顶部的特殊喷嘴混合、并在气化炉燃烧室内燃烧（反应温度达~1400℃），产生高温煤气和熔渣.这些反应物在反应压力的作用下，顺着燃烧室下部的中心管(浸液管）向下到下半部急冷室中的急冷水液面以下一定位置，将气体冷却并顺着急冷室中设置在中心管外的套管（通风管）与中心管的环形流道向上流出，进入急冷室上部的气相空间并由急冷室上部的急冷气出口输送到后续工序。
燃烧室内产生的高温煤气在急冷室中与急冷水直接接触、冷却后，形成了～253℃的饱和水煤气，为变换提供符合要求的反应气；而与此同时,燃烧室产生的高温熔渣在急冷室下部的水中冷却、向下部沉淀，并及时经直联在急冷室下部的破渣机进行破碎、定时由破渣机下部的锁斗排放到渣水处理工序。
气化炉分为上下两个部分，上部为燃烧室,下部为激冷室。
燃烧室由钢壳和耐火衬里两部分组成，钢壳内径φ2800,厚88mm，采用单层卷板结构,球形封头，开孔接管一律采用厚壁管加强。
气化炉燃烧室高温段壳体内衬为总厚约559mm的耐火材料，顶部喷头入口处(封头）的衬层随温度的减弱适当减薄.耐火衬里由高铬刚玉砖、低铬刚玉砖、低硅刚玉砖、刚玉浇注料、高铝型硅酸铝纤维针刺毯等组成。
配比好的多元料浆和氧气通过顶部烧嘴喷入燃烧室内,在高温高压下发生气化反应，生成合成甲醇所需的高温原料气,在反应压力的作用下，高温原料气和熔渣通过燃烧室的下锥口进入激冷室内，与激冷水充分接触冷却后产生的激冷气通过激冷室上部设置的激冷气出口排出,产生的黑水和炉渣通过激冷室下部设置的排渣口进入锁斗，定期排放.由于反应后的高温原料气中含有SO2和SO3，在水相中产生SO42-根离子等，在内应力的作用下有较强的腐蚀性，故本设备激冷室的壳体内壁须考虑防腐蚀措施.主要工艺参数如下:容器类别：三类结构材料：燃烧室壳体： SA387Gr11CL2激冷室壳体: SA387Gr11CL2+316L燃烧室接管及法兰： SA182F11CL2燃烧室大型锻件： SA336 F11CL2激冷室接管及法兰： SA182F11CL2+316L激冷室大型锻件： SA336 F11CL2+316L燃烧室内衬：高铬刚玉砖+低铬刚玉砖+低硅刚玉砖+刚玉浇注料+高铝型硅酸铝纤维针刺毯气化炉关键材料的选择气化炉为气化工段的关键设备,燃烧室内介质为高温高压，且具有易燃易爆的特点。
煤化工气化炉测温解决方案：气化炉热电偶专题气化炉是煤化工最具代表性装置， 根据TEXACO气化炉和Shell气化炉工况特殊性，分享气化炉热电偶的特殊结构和材料选择等专业知识，帮助用户解决特殊场合的温度测量常规热电偶不能使用的难题。
对温度的准确测量和严格控制是确保工艺正常运行的关键因素，其将直接影响工艺过程是否在理想的条件下进行 ，甚至会影响到整体设备的使用寿命、安全生产及环境保护。
煤化工行业的德士古(TEXACO)气化炉和壳牌(Shell)气化炉测温工况均因气化炉炉体构造、内部介质、反应过程、操作条件具有极高的特殊性，所以对相应热电偶的选择也凸显其特殊的重要性和复杂性。
笔者凭借多年丰富的经验，将德士古(TEXACO)气化炉和壳牌(Shell)气化炉代表性和典型性的工况，以及相应热电偶的选择原则和注意事项与大家探讨，旨在为煤化工用户提供具参考性的指导建议。
1、TEXACO气化炉①德士古(TEXACO)气化炉工况特点德士古(TEXACO)气化炉代表现场为宁夏煤业集团250kt/a甲醇装置，神华包头和内蒙古久泰能源的煤制烯烃项目等。
以上现场采用TEXACO急冷流程、全废锅流程，是目前世界最先进的节能工艺。
TEXACO气化炉具有高温、高压、氧化性和还原性气氛共存、强冲刷、温度压力骤变等特殊工况。
燃烧室操作温度为1350-1500℃，操作压力2.5-8.7MPa.焰气含有CO，H2，CO2，H2O，CH4，Ar，N2及H2S等组分；煤灰熔点为1310-1370℃。
燃烧室壳体与内衬耐火砖因受热膨胀系数不同，易发生相互剪切。
最关键的是气化炉内冲刷磨损极为严重，所以温度计的测点必须位于距炉墙内壁15-25mm处。
但是炉壁在砌制过程中难以保证均匀一致，加之炉内冲刷和磨损的存在，炉壁在生产进程中会发生不可避免的逐渐减薄的变化。
②德士古(TEXACO)气化炉对温度计的性能要求由于上述TEXACO炉的特殊工况，要求测温传感器必须能承受达1600℃的高温和8.7MPa的高压；能同时抵抗氧化性和还原性气的双重腐蚀；具有可调整的插入长度和可随动的结构，当内衬发生厚度变化和扭曲剪切时，能进行相应的结构变化。
专利名称：用于监测气化炉外壁温度的监测装置以及煤气化系统
专利类型：实用新型专利
发明人：李庆堂,李克忠,刘雷
申请号：CN202121085174.4
申请日：20210520
公开号：CN215726437U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本公开涉及一种用于监测气化炉外壁温度的监测装置以及煤气化系统，气化炉的至少部分外壁上覆盖有热敏感温变色层，该监测装置包括数据处理模块、摄像模块和报警模块；摄像模块和报警模块分别与数据处理模块电连接；摄像模块设置在气化炉外壁的外侧；摄像模块用于对热敏感温变色层进行拍摄，以获得所拍摄的热敏感温变色层呈现的颜色对应的实际颜色参数；数据处理模块用于将获得的实际颜色参数与摄像模块拍摄区域对应的预设目标颜色参数进行比较，并在实际颜色参数与预设目标颜色参数之间的差值大于预设阈值时，控制报警模块发出温度报警提示，从而实现对气化炉外壁温度的有效监测。
申请人：新奥科技发展有限公司
地址：065001 河北省廊坊市开发区广阳道北
国籍：CN
代理机构：北京开阳星知识产权代理有限公司
代理人：杨佩
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世界首创的煤气化炉气化层温度测量及自控技术煤气化炉气化层温度直接连续测量和自控技术是,国内外几十年来久攻不下的技术难题,国务院国资委高秀岭花费了十几年的心血终于攻克了它。
此项技术已获国家专利。
一、造气工段是全厂最重要的工段1、合成氨生产中只有两个主要反应,一个是煤气化反应,一个是氨合成反应,所以造气和合成工段是主要工段。
其它工段:脱硫、变换、脱碳、压缩和精炼等工段作用,只是对煤气进行净化或加压,属于次要工段。
2、造气工段的能耗和成本,占合成氨的比例最大,分别为70%和30%左右。
三、造气工段是全厂生产最难控制的工段。
1、造气工段是气固相反应,其它工段均为气气相或气液相反应,即流体间反应,气固相反应比起流体间反应难控制得多。
2、造气工段的固相反应物——煤炭,其化学成分、物理性质以及外观形状和尺寸均难以保证稳定。
它还不能全部参加反应,不参加反应的物质——灰分,还要以固态形式——灰渣排出,这增加了反应难度。
3、造气工段副反应多,如生成硫化氢、氰化氢和甲烷的反应。
其中一些反应造气工段负责控制。
4、煤气的成分的控制比较困难,造气工段要控制煤气中的氢氮比和有效气体成分。
而氢氮比是采用配气的方法来调节。
5、只有造气反应是间歇反应,这比起连续反应,要难控制得多。
6、最重要的一点是,造气工段中最重要的工艺参数——造气炉气化层温度无法直接连续测量。
二、造气炉气化层温度是造气生产中的最重要的工艺参数1、蒸汽分解反应与气化层温度的的关系十分明显。
前人的实验结果表明:反应时间为4秒,气化层温度分别为900℃、1000℃、1100℃、1200℃和1300℃时,其蒸汽分解率为11%、16%、35%、65%和100%。
2、CO2与C的还原反应也主要取决于气化温度,前人的实验结果表明:反应时间为10秒,气化层温度分别为900℃、1000℃、1100℃、1200℃和1300℃时,反应生成的气体中CO2的含量分别为3%、20%、75%、95%和100%。
气化炉炉壁温度检测方法分析邓丽君【摘要】传统的表面热电偶以测温点的形式分布在气化炉炉壁周围,气化炉炉壁上只需预焊热电偶的固定件,但表面热电偶不能完全覆盖炉壁周围,无法对炉壁温度进行全测量.表面测温电缆沿气化炉炉壁进行盘绕,在气化炉炉壁上需预焊测温电缆固定螺栓,仅能测量出其路径上的温度,也无法对气化炉炉壁温度进行全测量.红外热像仪不直接接触炉壁,而是分布在气化炉四周并在炉壁周围固定安装,能对炉壁散发的红外射线进行全面扫描,可实现对炉壁温度的全面测量.通过对三种测温方式工作原理的介绍,供同行在气化炉炉壁温度检测选用过程中借鉴.%Traditional shell thermocouple is installed around gasifier wall as measurement point with thermocouple fixation installed on gasifier wall.The shell thermocouple can't cover the whole gasifier wall,and can't measure the whole area of gasifier wall.The cables of temperature are coiled around gasifier wall,and connecting bolts need to be installed to fix cable.Because it only can measure temperature along cables,the cable of temperature can't measure whole area of gasifier wall.Infrared thermometer doesn't directly connect with gasifier wall,and is installed and distributed around wall with suit distance.Infrared thermometer scans infrared rays emitted by gasifier wall,and temperature around gasifier wall can be measured.Through the principles of three kinds of temperature measurement methods are introduced,it provides a reference for selection of temperature measurement of gasifier wall.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2013(049)003【总页数】3页(P55-57)【关键词】表面热电偶;电缆测温系统;红外热像仪【作者】邓丽君【作者单位】中石化宁波工程有限公司,浙江宁波315000【正文语种】中文【中图分类】TQ056.1+1气化炉是水煤浆气化装置中的重要反应设备，气化炉主要分为上部燃烧室和下部激冷室两个部分。
