摘 要：Shell粉煤氣化爐的反應溫度無法直接測量。目前通過測量出氣化爐合成氣中CO2含量來控制氣化爐的O2／C，從而控制爐溫，滯后時間太長。提出用帶有前饋信號的二氧化碳控制器來控制爐溫，提高溫度控制的及時性和可靠性。
關鍵詞：氣化爐；O2／C；爐溫；控制
1 Shell粉煤氣化工藝簡介
Shell粉煤氣化工藝的主要功能是將粉煤在高溫高壓下與純氧發(fā)生不完全燃燒反應，轉(zhuǎn)化成所需要的以有效氣(CO＋H2)為主要成分的粗合成氣，同時副產(chǎn)中壓蒸汽。
來自空分裝置的純氧，經(jīng)氧氣預熱器用高壓汽包來的高溫鍋爐水預熱到180 ℃，與300 ℃的過熱工藝蒸汽通過混合器充分混合，氧氣、蒸汽和來自粉煤給料罐的粉煤一起通過水平對稱布置的4個粉煤燒嘴噴入氣化爐內(nèi)，在4.0 MPa的表壓力下進行部分氧化反應。
氣化爐反應室由膜式水冷壁圈成，膜式水冷壁的換熱管內(nèi)通入鍋爐循環(huán)給水以降低壁溫保護水冷壁，循環(huán)鍋爐給水通過與氣化反應生成的高溫合成氣進行換熱，產(chǎn)生表壓5.5 MPa的中壓蒸汽。
氣化爐內(nèi)溫度高達1400～1700 ℃，反應后的高溫合成氣在氣化爐頂部出口，被來自調(diào)頻電機驅(qū)動的激冷循環(huán)氣壓縮機的無塵循環(huán)氣(約210 ℃)激冷至約900 ℃。然后經(jīng)合成氣冷卻器冷卻至約340 ℃后進入干法除灰單元。
從氣化爐中壓汽包出來的271 ℃循環(huán)鍋爐水由中壓循環(huán)泵分別送入氣化爐中壓蒸汽發(fā)生器即氣化爐水冷壁和合成氣冷卻器中壓蒸汽發(fā)生器，以產(chǎn)生表壓為5.5 MPa的中壓蒸汽。
汽包內(nèi)部隔成2個室，一個室與氣化爐水冷壁相連，另一個室則與氣化系統(tǒng)其他的蒸汽發(fā)生器相連。采用這種設計可以通過監(jiān)測氣化系統(tǒng)不同部位的產(chǎn)汽量以評估氣化爐的運行狀況。
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