本发明涉及碎煤加压气化炉，特别涉及一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法。
背景技术：
1、市面上常见的碎煤加压气化炉的设计工艺技术说明书开车步骤主要包括蒸汽升温、空气点火、切氧、提压并网四个阶段，一般开车总用时需13小时左右。具体为蒸汽升温3小时，空气点火4-6小时，提压并网过程增加热紧时间需要5小时左右。
2、蒸汽升温阶段通过向气化炉通入中压过热蒸汽对气化炉内的碎煤进行煤层加热，使整个煤层温度逐渐上升达到煤的燃点。
3、此时退出蒸汽，开始向气化炉内通入一定量的空气进行空气点火，使煤与空气中的氧气发生燃烧反应，逐步通过燃烧释放出热量，整个床层温度会继续升高，燃烧放热量也会剧烈增长，形成燃烧层。为了维持燃烧反应，一般操作会在确认空气点火成功后通过逐步提高配入空气量提高燃烧反应，同时通入中压蒸汽控制氧化反应的温度。通过4～6小时的空气运行，在气化炉形成0～300mm的灰床。
4、当气化炉灰床培养结束后，退出蒸汽，再退出空气。此时气化炉通入气化剂(过热蒸汽+氧气)进入切氧阶段，然后逐步提压热紧查漏最后并入管网完成开车，为后序工段提供合格的粗煤气。
5、目前现有技术中存在的缺点如下：
6、1、低阶煤(长烟煤、褐煤)应用于碎煤加压气化炉蒸汽升温阶段升温时间长粉煤带出量大的问题：由于低阶煤的煤质机械强度低，含水量高的煤质特点。造成原料煤在开车蒸汽升温阶段脱除原料煤的外水过长，容易造成粉化。同时，原料煤的机械强度低，在加煤阶段由于气化炉高度在13m,加煤落差也较高，进一步加剧了粉化程度，导致在通入设计量的蒸汽升温过程大量粉煤带出，对系统管道和后续工段运行造成了影响。
7、2、低阶煤(长烟煤、褐煤)应用于碎煤加压气化炉空气点火及空运与原设计操作步骤不兼容问题：原设计工艺开车操作说明书中，空气点火操作的步骤为先退蒸汽，后通空气。要求空运阶段空气点火成功后稳定操作30分钟气化炉压力提至0.4mpa，然后增加空气量到3000-4000nm3/h。实际上由于低阶劣质煤活性高，反应活性好，在通入1500nm3/h空气量后气化反应剧烈，炉压持续增高，同时因开车煤气的出口管线管径较小(dn200)，气化炉出口压力控制阀全开失去了对炉压的控制，炉压持续升高，导致无法通入大量的空气，在炉压升高高于装置空气压力，反而会导致入炉空气量进一步减少，甚至使空气无法进入炉内。实际操作最大的空运气量仅可通入到1500nm3/h，此流量折算为氧气量仅为300nm3/h,也远远未达到氧气折算为600-800nm3/h(空运期间空气量设计投入3000nm3-4000nm3)的要求。这也是气化炉灰层培养时长一般在6小时以上的原因。在长期培养灰层的过程中也出现了气化剂混合管在中压过热蒸汽(450℃)和空气(常温30℃)介质温度交变造成的管体焊缝穿孔泄漏情况和灰层培养时间过长导致原料煤燃烧不充分存在大量“黑核”内燃造成炉篦烧融损坏的情况。
8、3、碎煤加压气化炉开车用时较长且开车过程原料气浪费的问题：根据原设计工艺包开车过程各步骤要求，蒸汽升温在3小时左右，冬季时间更长。空气点火及空运时长在4～6小时，切氧到提压并网时长更加升温提压速率要求一般在4小时左右。其中增加上各阶段的导盲板和各压力等级下的查漏热紧，一般碎煤加压气化炉开车整个周期时间为13个小时左右。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，减少粉煤的形成，优化开车步骤，节省开车时间，减少原料气浪费。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，包括如下步骤：01、蒸汽升温，02、空气点火、03、气化炉切氧及灰床培养和04、气化炉提压并网；
4、02、空气点火具体包括：
5、打开空气管线上的两道截止阀，
6、通空气前通过减少蒸汽量，控制气化剂温度在180℃～260℃，
7、打开空气调节阀，向气化炉通入空气800nm3/h，维持气化剂温度在180℃～260℃，
8、通过观察投入自动状态的开车煤气压力调节阀的阀门开度是否快速开大判断气化炉是否点着。
9、确定点火成功后，逐步增加空气流量至1000nm3/h～1500nm3/h，相应地增加蒸汽量以维持气化剂温度180℃～300℃。
10、空气运行30min后联系化验取样分析，当粗煤气中氧气含量≤1.0％时，联系化验室连续再分析两次，后两次分析粗煤气o2含量均≤1.0％时,投用粗煤气在线分析仪，
11、打开第二开车火炬电动阀、关闭第一开车火炬电动阀，
12、稳定操作约30分钟，将压力提升至0.40mpa，此阶段安排现场查漏，控制煤气中co2在18％～25％，o2≤0.40％；
13、03、气化炉切氧及灰床培养具体包括：
14、确认符合气化炉切氧条件，
15、导通单炉氧气管线上的盲板，
16、粗煤气连续取多个样，co2含量18％～25％，o2≤0.40％，
17、关闭煤锁下阀，停炉篦，关闭灰锁上阀，
18、打开氧气截止阀，
19、减少过热蒸汽流量，关闭空气调节阀退出空气，控制气化剂温度180℃～300℃，
20、全开过热蒸汽电动阀，检查蒸汽流量，如果调节阀泄漏量大，用电动阀控制总蒸汽量不大于7000kg/h，
21、打开氧气电动阀，检查调节阀泄漏情况，如果调节阀有氧气通过，在氧气电动阀打开之前，应首先建立7000kg/h的蒸汽流量，
22、打开过热蒸汽调节阀，调整流量至7000kg/h，打开氧气调节阀，调整流量至800nm3/h，
23、汽氧比控制在8.0～9.0kg/nm3，
24、联系手动分析，切氧后开始粗煤气半分析，待粗煤气连续取多个样，co2在28％～35％，o2≤0.40％且与在线分析偏差不大于1.5％时，可停止手动分析，
25、切氧成功后，关闭空气管线上的截止阀，打开放空阀并导盲盲板，
26、调整蒸汽流量至12000kg/h，氧气流量至1500nm3/h，
27、打开灰锁上阀，炉篦以1r/h的速度间歇运转，建立灰床，每30分钟进行一次排灰循环，灰锁温度控制在200～260℃，
28、工况稳定后,根据粗煤气中co2含量、灰渣的形态调整汽氧比，控制co2在28％～35％，o2≤0.40％。
29、本发明的有益效果是：空气点火采用不退蒸汽，只让蒸汽退守到预设值,同时通入适量空气，进行气化炉点火。空气点火成功后进一步提高空气到最大流量，同时提高蒸汽流量，维持气化剂混合管温度。粗煤气取样后直接进行切氧操作，将灰床培养阶段由空气运行阶段推移到切氧以后进行，利用切氧后到提压并网阶段的低负荷运行进一步培养灰层。经过该步骤操作方法的优化大幅度的缩短了气化炉的空运培养床层时间，同时也降低了因温度交变造成气化剂混合管热应力损伤和炉篦长期在“黑核”灰层环境下高温运行引起的设备损坏情况。
30、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
31、进一步，确认符合气化炉切氧条件步骤具体包括：
32、确认夹套气液分离器的液位、废热锅炉的集水槽液位、废热锅炉壳的程液位正常，
33、确认循环洗涤水泵运转正常，
34、确认气化炉加满煤，
35、确认灰锁、气化炉顶部法兰温度正常，粗煤气中co2控制在18％～25％，o2≤0.40％，
36、检查所有法兰无泄漏，
37、确认报警、联锁值和控制仪表完好，
38、确认氧气调节阀在手动关闭位置，
39、确认氧气电动阀在关闭位置，
40、确认煤仓料位75％，
41、确认开车煤气压力调节阀在自动位置。
42、进一步，01、蒸汽升温具体包括：
43、打开过热蒸汽旁路阀，打开过热蒸汽电动阀、过热蒸汽调节阀，控制蒸汽流量至5500kg/h，
44、灰锁每15分钟排一次冷凝液，直至空气点火，
45、通过控制开车煤气压力调节阀将气化炉压力提至0.30mpa投自动，
46、加热气化炉煤层2.5h，
47、对是否结束蒸汽升温步骤进行判断。
48、进一步，对是否结束蒸汽升温步骤进行判断具体包括：
49、气化剂温度350℃以上，
50、气化炉提压至0.30mpa，
51、气化炉出口温度＞100℃，
52、加热气化炉煤层2.5h，
53、灰锁上阀关闭，煤锁上、下阀关闭。
54、进一步，04、气化炉提压并网具体包括：
55、气化炉提压及热紧，
56、气化炉并网操作。
57、进一步，气化炉提压及热紧具体包括：
58、气化炉压力以0.05mpa/min的速率逐渐提至1.0mpa，对系统进行全面检查，
59、如系统无泄漏及异常气化炉压力以0.05mpa/min的速率逐渐提至2.0mpa，气化炉出口温度≥180℃，运行1小时，进行第一次热紧，
60、气化炉压力以0.05mpa/min的速率提压，压力提至3.5mpa且降液管温度达到210℃以上0.5小时后进行二次热紧，热紧完成无泄漏后提压至并网压力。
61、进一步，气化炉并网操作具体包括：
62、确认粗煤气压力调节阀、粗煤气电动阀灵活好用，
63、打开粗煤气管线截止阀，
64、打开粗煤气电动阀，
65、通过手动控制粗煤气压力调节阀,控制升压速率50kpa/min，气化炉夹套与气化炉压差≤50kpa。气化炉压力以0.05mpa/min的速率逐渐提至1.0mpa，对系统进行全面检查，
66、如系统无泄漏及异常气化炉压力以0.05mpa/min的速率逐渐提至2.0mpa，气化炉出口温度≥180℃，运行1小时，进行第一次热紧，
67、当气化炉压力与管网压力平衡时，
68、将气化炉压力调节阀投自动，设定压力与管网压力平衡，控制气炉压力，
69、设置开车煤气压力调节阀设定值高于管网压力0.05mpa，使其逐渐关闭至全关，
70、确认并网成功后全关第二开车火炬电动阀，
71、调整开车煤气压力调节阀设定值高于气化炉压力0.20mpa。
72、进一步，还包括05、气化炉并网后的操作，具体包括如下步骤：
73、控制气化剂温度在320℃～390℃之间，汽氧比暂定为8.00kg/nm3，
74、调整氧气流量至2000nm3/h～3000nm3/h，根据分析数据调整汽氧比，确认气化炉与套压差不大于50kpa,维持co2在28％～35％之间，o2≤0.40％，
75、观察灰样，调整汽氧比，负荷不低于3000nm3/h。
76、本发明另一技术方案如下：
77、一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉系统，用于执行如上述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，过热蒸汽管路、装置空气管路和氧气管路均与气化剂混合管连通后与气化炉连通；中压锅炉给水管路与气化炉连通，高喷水管路与洗涤分离器连通，洗涤分离器与废热锅炉连通，废热锅炉上设置有与外部管路连通的煤气水管路、低压蒸汽管路，废热锅炉外连通设置有粗煤气分离器，粗煤气分离器上设置有与外部管路连通的第一开车煤气管路、第二开车煤气管路和粗煤气管路；气化炉内设置有波斯曼套筒；第一开车煤气管路与第二开车煤气管路并联，第二开车煤气管路上游设置有开车煤气压力调节阀，开车煤气压力调节阀上游的第二开车煤气管路与粗煤气管路并联，粗煤气管路末端依次设置有粗煤气压力调节阀、粗煤气电动阀；过热蒸汽管路上游依次设置有过热蒸汽调节阀和过热蒸汽电动阀；氧气管路上游依次设置有氧气电动阀、氧气调节阀；装置空气管路上游设置有空气调节阀；夹套气液分离器与气化炉连通，并形成回路，夹套气液分离器另一出气端与过热蒸汽管路连通。
78、进一步，波斯曼套筒直径为2940mm，高度2040mm；气化炉内筒与波斯曼套筒外壁的环隙宽度454mm。
1.一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，包括如下步骤：01、蒸汽升温，02、空气点火、03、气化炉切氧及灰床培养和04、气化炉提压并网；
2.根据权利要求1所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述确认符合气化炉切氧条件步骤具体包括：
3.根据权利要求1所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述01、蒸汽升温具体包括：
4.根据权利要求3所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述对是否结束蒸汽升温步骤进行判断步骤具体包括：
5.根据权利要求1所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述04、气化炉提压并网具体包括：
6.根据权利要求5所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述气化炉提压及热紧具体包括：
7.根据权利要求6所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，所述气化炉并网操作具体包括：
8.根据权利要求1所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，其特征在于，还包括05、气化炉并网后的操作，具体包括如下步骤：
9.一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉系统，其特征在于，用于执行如权利要求1至8任一所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉快速开车方法，过热蒸汽管路、装置空气管路和氧气管路均与气化剂混合管(11)连通后与气化炉连通；中压锅炉给水管路与所述气化炉连通，高喷水管路与洗涤分离器(13)连通，所述洗涤分离器(13)与废热锅炉(14)连通，所述废热锅炉(14)上设置有与外部管路连通的煤气水管路、低压蒸汽管路，所述废热锅炉(14)外连通设置有粗煤气分离器(15)，所述粗煤气分离器(15)上设置有与外部管路连通的第一开车煤气管路、第二开车煤气管路和粗煤气管路；所述气化炉内设置有波斯曼套筒(16)；所述第一开车煤气管路与所述第二开车煤气管路并联，第二开车煤气管路上游设置有开车煤气压力调节阀(6)，所述开车煤气压力调节阀(6)上游的所述第二开车煤气管路与粗煤气管路并联，所述粗煤气管路末端依次设置有粗煤气压力调节阀(7)、粗煤气电动阀(10)；所述过热蒸汽管路上游依次设置有所述过热蒸汽调节阀(1)和过热蒸汽电动阀(2)；所述氧气管路上游依次设置有氧气电动阀(4)、氧气调节阀(5)；所述装置空气管路上游设置有空气调节阀(3)；夹套气液分离器(12)与所述气化炉连通，并形成回路，所述夹套气液分离器(12)另一出气端与过热蒸汽管路连通。
10.根据权利要求9所述一种基于低阶煤的固定床碎煤加压气化炉系统，其特征在于，所述波斯曼套筒(16)直径为2940mm，高度2040mm；气化炉内筒与所述波斯曼套筒(16)外壁的环隙宽度454mm。
