一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統的制作方法

專利名稱：：一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統的制作方法一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統
技術領域：
：本發明涉及碳氫物料氣化
技術領域：
。更具體地，本發明涉及一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統。
背景技術：
：碳氫物料氣化技術是一種將碳氫物料(包括煤/石油焦/瀝青/油/煤液化殘渣)進行不完全燃燒而使其轉化成主要成份為H2和CO的干凈合成氣的技術。合成氣既可用于生產基本有機化工產品和精細化學品，還可用于煤的間接液化、聯合循環發電和以煤為基礎的多聯產
技術領域：
。因此，碳氫物料氣化技術是碳氫物料清潔高效轉化的核心技術，是發展煤基化學品合成(氨、甲醇、乙酸、烯烴等)、液體燃料合成(二甲醚、汽油、柴油等)、煤氣蒸汽聯合循環發電、制氫、燃料電池、直接還原煉鐵等過程工業的基礎，是所述
技術領域：
的基礎性技術。在氣流床氣化工藝過程中，碳氫物料和氣化介質(氧氣、水蒸汽等)通過混合霧化器進入氣流床反應器，并將兩者混合霧化均勻，以達到快速、完全反應的目的。混合霧化器所處的環境非常惡劣，一方面，混合霧化器的頭部暴露在氣流床反應器的燃燒室中，反應器燃燒室中的高溫(1200-1700°C)、高壓(0-15MPa)環境很容易使混合霧化器表面產生高溫氧化腐蝕；另一方面，進入反應室的物料流速很高，混合霧化器承受著高速氣流的沖刷，摩擦產生的熱量會使混合霧化器出現局部超高溫現象，嚴重影響混合霧化器的正常使用。因此，為了保護混合霧化器，應在氣化裝置中設置混合霧化器冷卻系統，以有效降低混合霧化器的溫度(900°C以下)，從而延長混合霧化器的使用壽命，提高整套氣化裝置的運行穩定性。然而，實際上不可能完全保證在氣流床反應器運行過程中混合霧化器冷卻系統總是正常運行的。如果混合霧化器冷卻系統發生故障，則必然會影響冷卻水在混合霧化器冷卻水盤管中的循環，從而導致混合霧化器被燒壞。另外，混合霧化器冷卻系統的工作壓力一般低于氣流床反應器的工作壓力。在氣流床反應器運行期間，如果混合霧化器冷卻水盤管破裂，氣流床反應器中的高溫高壓合成氣就會進入混合霧化器冷卻系統。上述這些故障如果沒有及時地采取保護措施，可能會導致嚴重的生產事故。綜上所述，本著安全第一、預防為主的原則，有必要綜合考慮混合霧化器冷卻系統可能出現的各種故障因素，發明一種更為有效的混合霧化器冷卻保護系統，有效保障氣流床反應器正常運行。這種混合霧化器冷卻保護系統應能實時檢測混合霧化器冷卻系統的工作狀況，當混合霧化器冷卻系統發生故障后，該保護系統能夠自動、及時地采取必要的安全措施，以保護工藝設備及操作人員的安全。
發明內容[要解決的技術問題]本發明的目的是提供一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統。[ooos][技術方案]本發明是通過下述技術方案實現的。本發明涉及一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統，該混合霧化器將含碳氫物料和氣化介質送入所述的氣流床反應器514中并使其混合霧化均勻。所述混合霧化器515安裝于所述氣流床反應器514的頂部，在所述混合霧化器515的頭部纏繞一個冷卻水盤管516，冷卻水從盤管中流過以便冷卻混合霧化器。所述的混合霧化器冷卻保護系統組成如下冷卻水泵自啟動子系統、冷卻水槽液位控制子系統、冷卻水總管壓力指示報警子系統、事故冷卻水槽保護子系統、混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統、混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統、可燃氣體檢測報警子系統、冷卻水安全聯鎖子系統、脫鹽水流量控制子系統、原水流量控制子系統和混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統。下面分別描述這些子系統。(1)冷卻水泵自啟動子系統所述的冷卻水泵自啟動子系統由冷卻水總管壓力變送器301、可編程邏輯控制器303、交流接觸器304/313、電動機305/308、冷卻水泵306/307和止逆閥309/310組成；(2)冷卻水槽液位控制子系統所述的冷卻水槽液位控制子系統由液位變送器101、液位調節器102、電/氣轉換器103、調節閥104和冷卻水槽105組成；(3)冷卻水總管壓力指示報警子系統所述的冷卻水總管壓力指示報警子系統由壓力變送器301和壓力指示報警儀表302組成；(4)事故冷卻水槽保護子系統所述的事故冷卻水槽保護子系統由液位變送器202、液位指示報警儀表203、止逆閥206和安全閥207組成;(5)混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統所述的混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統由安裝在冷卻水入口管道504上的孔板流量計501、流量指示報警儀表502和止逆閥503組成；(6)混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統所述的混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統由安裝在冷卻水出口管道513上的孔板流量計511和流量指示報警儀表512組成；(7)混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統所述的混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統由安裝在混合霧化器冷卻水出口管道513上的溫度傳感器611和溫度指示報警儀表612組成；(8)可燃氣體檢測報警子系統所述的可燃氣體檢測報警子系統由取樣點位于冷卻水氣液分離器401氣相出口管道上的可燃氣體檢測儀402和可燃氣體指示報警儀403組成；(9)冷卻水安全聯鎖子系統所述的冷卻水安全聯鎖子系統由冷卻水槽液位變送器101、電磁閥204、事故冷卻水閥205、冷卻水總管壓力變送器301、混合霧化器冷卻水入口孔板流量計501、混合霧化器6冷卻水出口孔板流量計511、混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器611、可燃氣體檢測儀402、電磁閥505、混合霧化器冷卻水入口閥506、電磁閥508、混合霧化器冷卻水出口閥509和可編程邏輯控制器303組成；在所述冷卻水安全聯鎖子系統中，冷卻水槽液位變送器101、冷卻水總管壓力變送器301、冷卻水入口孔板流量計501、冷卻水出口孔板流量計511、冷卻水出口溫度傳感器611、可燃氣體檢測儀402的輸出信號是可編程邏輯控制器303的輸入信號，可編程邏輯控制器303對其輸入信號進行處理后，其輸出信號分別送到電磁閥204、505和508，由電磁閥控制事故冷卻水閥205、混合霧化器冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509的開啟與關閉；(10)脫鹽水流量控制子系統所述的脫鹽水流量控制子系統由脫鹽水入口截止閥321和脫鹽水入口止逆閥322組成；(11)原水流量控制子系統所述的原水流量控制子系統由原水入口截止閥318和原水入口止逆閥319組成；(12)混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統所述的混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統由安全閥507組成；使用所述冷卻水槽液位控制子系統的液位變送器101測量冷卻水槽105的液位，液位變送器101的輸出信號輸入液位調節器102，液位調節器102按比例積分控制算法控制液位調節閥104的開度，調節進入冷卻水槽105的脫鹽水的流量，從而調節冷卻水槽105的液位；混合霧化器冷卻水泵(306)和(307)互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管(312)的壓力，當冷卻水總管312的壓力低于所述冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水泵自啟動子系統啟動另一臺冷卻水泵306或307，使冷卻水總管(312)的壓力恢復到所述冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值以上；所述冷卻水泵306或307不能啟動或啟動后冷卻水總管312的壓力仍低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟所述事故冷卻水閥205，由事故冷卻水槽201給混合霧化器515提供冷卻水；所述冷卻水泵306、307和事故冷卻水槽201不能正常供應冷卻水時，開啟所述脫鹽水流量控制子系統的脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器515的冷卻水；兩臺冷卻水泵306、307、事故冷卻水槽201和脫鹽水管道320都不能正常供應冷卻水時，開啟所述原水流量控制子系統中的原水截止閥318，用原水作為混合霧化器515的冷卻水；所述混合霧化器515需要運行且工藝條件滿足開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509的安全聯鎖條件時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509，讓冷卻水在混合霧化器冷卻水系統中循環，使所述的混合霧化器515冷卻；所述混合霧化器冷卻系統發生故障且使關閉混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509的安全聯鎖條件成立時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統關閉混合霧化器卻水入口閥506和出口閥509，同時觸發氣流床反應器514停車。根據本發明的一種優選實施方式，所述的混合霧化器515的冷卻系統由冷卻水槽7105、冷卻水泵306/307、冷卻水換熱器311、事故冷卻水槽201、冷卻水氣液分離器401、原水管道317、脫鹽水管道320及所述混合霧化器冷卻水管道組成。根據本發明的另一種優選實施方式，通過管道404往所述的冷卻水氣液分離器401通入壓力為0.2-0.6MPa氮氣，用氮氣作為可燃氣體檢測儀402的載氣。根據本發明的另一種優選實施方式，所述的可燃氣體檢測儀402是一氧化碳分析儀或氫分析儀。根據本發明的另一種優選實施方式，通過管道208往所述的事故冷卻水槽201通入壓力為0.2-0.6MPa氮氣，用氮氣維持事故冷卻水槽201的壓力。根據本發明的另一種優選實施方式，當所述的混合霧化器冷卻系統斷電或出現故障而停水時，在所述氮氣壓力下用事故冷卻水槽201的冷卻水作為所述混合霧化器515的冷卻水。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水入口管道504上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水入口流量的流量變送器501。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水出口管道513上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口流量的流量變送器511。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水出口管道513上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口溫度的溫度傳感器611，這些溫度傳感器的測溫點位于同一位置。下面將詳細地描述本發明。本發明涉及一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統，該混合霧化器將含碳氫物料和氣化介質送入所述的氣流床反應器并使其混合霧化均勻。所述混合霧化器515安裝在所述氣流床反應器514的頂部，在所述混合霧化器515的頭部纏繞一個冷卻水盤管516，冷卻水從冷卻水盤管516中流過以便冷卻混合霧化器515。混合霧化器冷卻保護系統組成如下冷卻水泵自啟動子系統、冷卻水槽液位控制子系統、冷卻水總管壓力指示報警子系統、事故冷卻水槽保護子系統、混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統、混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統、可燃氣體檢測報警子系統、冷卻水安全聯鎖子系統、脫鹽水流量控制子系統、原水流量控制子系統和混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統。下面將分別描述這些子系統。—、冷卻水泵自啟動子系統所述的冷卻水泵自啟動子系統由冷卻水總管壓力變送器301、可編程邏輯控制器303、交流接觸器304/313、電動機305/308、冷卻水泵306/307和止逆閥309/310組成。冷卻水泵自啟動子系統的作用是把混合霧化器冷卻水總管的壓力控制在工藝給定值并確保混合霧化器冷卻水總管的冷卻水不能反向流動。所述的壓力變送器301是本
技術領域：
中通常使用的壓力變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名壓力變送器銷售的1151系列壓力變送器。所述的交流接觸器304/311是本
技術領域：
中通常使用的交流接觸器，例如北京博頓電氣有限公司以商品名交流接觸器銷售的BEC1系列交流接觸器。所述的冷卻水泵306/307是本
技術領域：
中通常使用的離心泵水泵，如上海申歐通用泵閥廠以商品名離心泵銷售的IS系列離心泵。所述的冷卻水泵出口止逆閥309/310是本
技術領域：
中通常使用的止逆閥，例如上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的止逆閥。二、冷卻水槽液位控制子系統所述的冷卻水槽液位控制子系統由液位變送器101、液位調節器102、電/氣轉換器103、調節閥104和冷卻水槽105組成。冷卻水槽液位控制子系統的作用是把混合霧化器冷卻水槽105的液位控制在正常操作值。所述的液位變送器101是本
技術領域：
中通常使用的液位變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的電/氣轉換器103是本
技術領域：
中通常使用的電/氣轉換器，例如重慶世壯儀器儀表有限公司以商品名電/氣轉換器銷售的QZD-1002A電/氣轉換器。所述的混合霧化器冷卻水槽液位調節閥104是本
技術領域：
中通常使用的調節閥，例如上海寶豐閥門廠以商品名氣動薄膜直通單座調節閥銷售的調節閥。三、冷卻水總管壓力指示報警子系統所述的冷卻水總管壓力指示報警子系統由壓力變送器301和壓力指示報警儀表302組成。冷卻水總管壓力指示報警子系統的作用是對混合霧化器冷卻水總管的壓力進行指示，當混合霧化器冷卻水總管壓力低于報警值時，發出聲光報警信號。所述的壓力變送器301是本
技術領域：
中通常使用的壓力變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名壓力變送器銷售的1151系列壓力變送器。所述冷卻水總管壓力指示報警儀表由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。四、事故冷卻水槽保護子系統所述的事故冷卻水槽保護子系統由液位變送器202、液位指示報警儀表203、止逆閥206和安全閥207組成。所述的事故冷卻水槽保護子系統有三個作用第一個作用是測量顯示事故冷卻水槽201的液位，且當事故冷卻水槽201的液位低于報警值時發出聲光報警信號；第二個作用是確保事故冷卻水槽201的壓力不超過安全閥207的定壓；第三個作用是確保事故冷卻水槽的冷卻水只能從事故冷卻水槽201流入混合霧化器冷卻系統的總管312而不能反向流動。所述的液位變送器202是本
技術領域：
中通常使用的液位變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的冷卻水槽液位調節器102和事故冷卻水槽液位指示報警儀表203由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。所述的事故冷卻水槽出口止逆閥206是本
技術領域：
中通常使用的止逆閥，例如上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的止逆閥。所述的事故冷卻水槽安全閥207是本
技術領域：
中通常使用的安全閥，例如上海東9寶閥門制造有限公司以商品名安全閥銷售的A41H-16C系列安全閥。五、混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統所述的混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統由安裝在混合霧化器冷卻水入口管道504上的孔板流量計501、流量指示報警儀表502和止逆閥503組成。混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統的作用是對混合霧化器冷卻水入口流量進行指示與報警并確保混合霧化器冷卻水入口的冷卻水不能反向流動。所述的孔板流量計501所用的差壓變送器是本
技術領域：
中通常使用的差壓變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的混合霧化器冷卻水入口流量指示報警儀表502由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。所述的混合霧化器冷卻水入口止逆閥503是本
技術領域：
中通常使用的止逆閥，例如上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的止逆閥。六、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統所述的混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統由安裝在冷卻水出口管道513上的孔板流量計511和流量指示報警儀表512組成。混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統的作用是指示混合霧化器冷卻水出口流量，當混合霧化器冷卻水出口流量低于報警值時，發出聲光報警信號。所述的孔板流量計511所用的差壓變送器是本
技術領域：
中通常使用的差壓變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的混合霧化器冷卻水出口流量指示報警儀表512由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。七、混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統所述的混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統由安裝在混合霧化器冷卻水出口管道513上的溫度傳感器611和溫度指示報警儀表612組成。所述的混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統的作用是指示混合霧化器冷卻水出水的溫度，當混合霧化器冷卻水出水溫度高于報警值時，發出聲光報警信號。所述的混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器是本
技術領域：
中通常使用的鉑熱電阻，例如西安西儀工控儀表廠以商品名熱電阻銷售的WZP系列鉑熱電阻。所述的混合霧化器冷卻水出水溫度指示報警儀表612由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。八、可燃氣體檢測報警子系統所述的可燃氣體檢測報警子系統由取樣點位于冷卻水氣液分離器401氣相出口管道上的可燃氣體檢測儀402和可燃氣體指示報警儀403組成，所述的可燃氣體檢測報警子系統的作用是檢測并指示混合霧化器冷卻水氣液分離器401的排放氣中可燃氣體(一氧化碳或氫氣)的含量，若可燃氣體的含量達到報警值，則發出聲光報警信號信號。可燃氣體檢測報警子系統可以采用下述兩種方式實現。第一種方式所述的可燃氣體檢測報警子系統的可燃氣體檢測儀402是一氧化碳分析儀，可燃氣體指示報警儀403是一氧化碳指示報警儀。第二種方式所述的可燃氣體檢測報警子系統的可燃氣體檢測儀402是氫分析儀，可燃氣體報警顯示儀403是氫指示報警儀。通過管道404往所述的冷卻水氣液分離器401通入壓力為0.2-0.6MPa氮氣，用氮氣作為可燃氣體檢測儀402的載氣。所述一氧化碳分析儀是本
技術領域：
中通常使用的一氧化碳分析儀，例如西安泰戈分析儀器有限責任公司以商品名紅外氣體分析儀銷售的TG-J216系列紅外氣體分析儀。所述氫分析儀是本
技術領域：
中通常使用的氫分析儀，例如西安泰戈分析儀器有限責任公司以商品名氫分析儀銷售的TG-X210氫分析儀。所述的一氧化碳指示報警儀和氫指示報警儀由可編程邏輯控制器中的功能塊實現。九、冷卻水安全聯鎖子系統所述的冷卻水安全聯鎖子系統由冷卻水槽液位變送器101、電磁閥204、事故冷卻水閥205、冷卻水總管壓力變送器301、混合霧化器冷卻水入口孔板流量計501、混合霧化器冷卻水出口孔板流量計511、混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器611、可燃氣體檢測儀402、電磁閥505、冷卻水入口閥506、電磁閥508、冷卻水出口閥509和可編程邏輯控制器303組成。所述的冷卻水安全聯鎖子系統有三個作用第一個作用是當混合霧化器需要運行且工藝條件滿足開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509的安全聯鎖條件時，該冷卻水安全聯鎖子系統打開冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509，使冷卻水在混合霧化器冷卻水系統中循環，冷卻該混合霧化器；第二個作用是當冷卻水泵305和306不能啟動，或者啟動后冷卻水總管312的壓力仍低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統打開事故冷卻水閥205，用事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器的冷卻水；第三個作用是當混合霧化器冷卻系統發生故障并使關閉混合霧化器冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509的安全聯鎖條件成立時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統使混合霧化器冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509關閉，同時給氣流床反應器安全聯鎖系統送出一個信號，觸發氣流床反應器停車。在所述冷卻水安全聯鎖子系統中，冷卻水槽液位變送器101、冷卻水總管壓力變送器301、混合霧化器冷卻水入口孔板流量計501、混合霧化器冷卻水出口孔板流量計511、混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器611、可燃氣體檢測儀402的輸出信號是可編程邏輯控制器303的輸入信號，可編程邏輯控制器303對其輸入信號進行處理后，其輸出信號分別送到電磁閥204、505和508，由電磁閥控制事故冷卻水閥205、冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509的開啟與關閉。所述的液位變送器101是本
技術領域：
中通常使用的液位變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的壓力變送器301是本
技術領域：
中通常使用的壓力變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名壓力變送器銷售的1151系列壓力變送器。所述的孔板流量計501/511所用的差壓變送器是本
技術領域：
中通常使用的差壓變送器，例如上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。所述的混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器611是本
技術領域：
中通常使用的鉑熱電阻，例如西安西儀工控儀表廠以商品名熱電阻銷售的WZP系列鉑熱電阻。所述的可燃氣體檢測儀402是本
技術領域：
中通常使用的可燃氣體檢測儀，例如西安泰戈分析儀器有限責任公司以商品名紅外氣體分析儀銷售的TG-J216系列紅外氣體分析儀，或以商品名氫分析儀銷售的TG-X210氫分析儀。所述的電磁閥204/505/508是本
技術領域：
中通常使用的電磁閥，例如EHSY西域中國區產品服務中心以商品名電磁閥銷售的VP342系列電磁閥。所述的事故冷卻水閥205、混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509是本
技術領域：
中通常使用的切斷閥，例如上海美卓自動化公司以商品名切斷閥銷售的切斷閥。所述的可編程邏輯控制器是本
技術領域：
中通常使用的可編程邏輯控制器，例如西門子(Siemens)公司以商品名編程控制器銷售的S7系列可編程邏輯控制器。十、脫鹽水流量控制子系統所述的脫鹽水流量控制子系統由脫鹽水入口截止閥321和脫鹽水入口止逆閥322組成。脫鹽水流量控制子系統的作用是在混合霧化器冷卻水泵自啟動子系統發生故障且事故冷卻水槽201不能正常供應冷卻水的情況下，打開脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器的臨時冷卻水。所述的脫鹽水入口截止閥321是本
技術領域：
中通常使用的截止閥，例如上海川滬閥門有限公司以商品名截止閥銷售的DSJ41系列截止閥。所述的脫鹽水入口止逆閥322是本
技術領域：
中通常使用的止逆閥，例如上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的止逆閥。^^—、原水流量控制子系統所述的原水流量控制子系統由原水入口截止閥318和原水入口止逆閥319組成。原水流量控制子系統的作用在于，在兩臺冷卻水泵306/307、事故冷卻水槽201和脫鹽水管道320都不能正常供應冷卻水的情況下，打開原水入口截止閥318，用原水作為混合霧化器的冷卻水。所述的原水入口截止閥318是本
技術領域：
中通常使用的截止閥，例如上海川滬閥門有限公司以商品名截止閥銷售的DSJ41系列截止閥。所述的原水入口止逆閥319是本
技術領域：
中通常使用的止逆閥，例如上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的止逆閥十二、混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統所述的混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統由安全閥507組成。混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統的作用在于確保混合霧化器冷卻水出口壓力不超過安全閥507的定壓。所述的混合霧化器冷卻水出口安全閥507是本
技術領域：
中通常使用的安全閥，例如上海東寶閥門制造有限公司以商品名安全閥銷售的A41H-16C系列安全閥。使用所述冷卻水槽液位控制子系統的液位變送器101測量冷卻水槽105的液位，液位變送器101的輸出信號送入液位調節器102，液位調節器102按比例積分控制算法控制液位調節閥104的開度，調節進入冷卻水槽105的脫鹽水的流量，從而調節冷卻水槽105的液位；混合霧化器冷卻水泵306和307互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管312的壓力，當冷卻水總管312的壓力低于所述冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水泵自啟動子系統啟動另一臺冷卻水泵306或307，由另一臺冷卻水泵給混合霧化器515提供冷卻水；所述冷卻水泵306和307不能啟動或啟動后冷卻水總管312的壓力仍低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟所述事故冷卻水閥205，用事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器的冷卻水；所述冷卻水泵306、307和事故冷卻水槽201不能正常供應冷卻水時，開啟所述脫鹽水流量控制子系統的脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器的冷卻水；兩臺冷卻水泵306、307、事故冷卻水槽201和脫鹽水管道320都不能正常供應冷卻水時，開啟所述原水流量控制子系統的原水入口截止閥318，用原水作為混合霧化器的冷卻水；所述混合霧化器需要運行且工藝條件滿足開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509的安全聯鎖條件時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509，讓冷卻水在混合霧化器冷卻系統中循環，使所述的混合霧化器冷卻；所述混合霧化器冷卻系統發生故障且使關閉混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509的安全聯鎖條件成立時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統關閉混合霧化器卻水入口閥506和出口閥509，同時觸發氣流床反應器514停車。根據本發明的一種優選實施方式，所述的混合霧化器的冷卻系統由冷卻水槽105、冷卻水泵306/307、冷卻水換熱器311、事故冷卻水槽201、冷卻水氣液分離器401、原水管道317、脫鹽水管道320及所述混合霧化器冷卻水管道組成。根據本發明的另一種優選實施方式，通過管道208往所述的事故冷卻水槽201通入壓力為0.2-0.6MPa的氮氣，用氮氣維持事故冷卻水槽201的壓力。根據本發明的另一種優選實施方式，當所述的混合霧化器冷卻系統斷電或出現故障而停水時，在所述氮氣壓力下用事故冷卻水槽201的冷卻水作為所述的混合霧化器的冷卻水。根據本發明的另一種優選實施方式，用1-3臺壓力變送器測量冷卻水總管312壓力，這些壓力變送器的取壓點位于同一個檢測位置。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水入口管道504上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水入口流量的流量變送器。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水出口管道513上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口流量的流量變送器。根據本發明的另一種優選實施方式，在所述的混合霧化器冷卻水出口管道513上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口溫度的溫度傳感器，這些溫度傳感器的測溫點位于同一個檢測位置。在本發明中，在氣流床反應器正常運行期間，冷卻水泵306或307把冷卻水槽105中的冷卻水送入冷卻水換熱器311。在冷卻水換熱器311中，用循環水把混合霧化器冷卻水13冷卻到約60°C以下。從冷卻水換熱器311出來后冷卻水流過纏繞在混合霧化器515頭部的冷卻水盤管516，以便冷卻安裝在氣流床反應器514頂部的混合霧化器515。從混合霧化器冷卻水盤管516流出的冷卻水進入冷卻水氣液分離器401進行氣液分離，分離出的氣體直接排入大氣，液體則回流到冷卻水槽105，以便循環使用。在正常的運行情況下，所述的冷卻水槽液位控制子系統把冷卻水槽105的液位控制在最高液位的60%以上。當冷卻水槽105的液位處于正常操作值時，啟動冷卻水泵306或307，把冷卻水總管的壓力控制在正常操作值。此時，由所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509，使冷卻水在混合霧化器冷卻系統中循環，以便冷卻混合霧化器515。冷卻水總管的壓力由冷卻水總管壓力指示報警子系統檢測并顯示。混合霧化器冷卻水泵306和307互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管312的壓力，當冷卻水總管312的壓力低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，冷卻水泵自啟動子系統使另一臺冷卻水泵306或307自啟動。當總管的壓力低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，若冷卻水泵不能啟動或啟動后冷卻水總管312的壓力仍低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值，則冷卻水安全聯鎖子系統使事故冷卻水閥205開啟，用事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器的冷卻水。在冷卻水泵自啟動系統發生故障且事故冷卻水槽201不能正常供水的情況下，開啟脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器的冷卻水，脫鹽水流量的大小由脫鹽水流量控制子系統控制。在冷卻水泵自啟動子系統發生故障、事故冷卻水槽和脫鹽水都不能正常供水的情況下，開啟原水截止閥318，用原水作為混合霧化器的冷卻水，原水流量的大小由原水流量控制子系統控制。冷卻水氣液分離器的可燃氣體含量由冷卻水氣液分離器可燃氣體指示報警子系統檢測。事故冷卻水閥205、冷卻水入口閥506和出口閥509由冷卻水安全聯鎖子系統控制，這三臺閥門的開啟與關閉必須滿足安全聯鎖子系統的條件。事故冷卻水槽保護子系統不僅要測量顯示事故冷卻水槽的液位，而且要保證事故冷卻水槽不超壓，其出口冷卻水不能反向流動。混合霧化器冷卻水入口流量、出口流量和出口溫度分別由混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統和混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統檢測顯示。冷卻水槽液位測量值、冷卻水總管壓力測量值、混合霧化器冷卻水入口流量測量值、混合霧化器冷卻水出口流量測量值、混合霧化器冷卻水出口溫度測量值和可燃氣體含量的測量值是冷卻水安全聯鎖子系統的輸入值。冷卻水出口壓力保護子系統確保冷卻水出口壓力不超過安全閥507的定壓。在氣流床反應器運行過程中，當混合霧化器冷卻水系統發生故障并使下述六個條件中的任意一個條件成立時，冷卻水安全聯鎖子系統關閉冷卻水入口閥506和出口閥509并同時觸發氣流床反應器停車。〇1冷卻水入口流量低于安全聯鎖值；〇2冷卻水出口流量低于安全聯鎖值；〇3冷卻水進出口流量差高于安全聯鎖值；〇4冷卻水進出口流量差低于安全聯鎖值；〇5冷卻水出口溫度高于安全聯鎖值；〇6冷卻水氣液分離器出口氣中可燃氣體的含量高于安全聯鎖值。14根據生產經驗和混合霧化器的生產能力，通過試驗的方法確定冷卻水安全聯鎖子系統的安全聯鎖值。用孔板流量計501和511分別把混合霧化器冷卻水入口流量和出口流量轉換成電信號并送入可編程邏輯控制器。在可編程邏輯控制器中，用冷卻水入口流量減去冷卻水出口流量而得到一個差值，這個差值就是冷卻水流量差。如果冷卻水流量差高于或低于冷卻水流量差的聯鎖值，則關閉冷卻水入口閥506和出口閥509，并同時觸發氣流床反應器停車。通常情況下，分別用一臺孔板流量計測量混合霧化器冷卻水入口流量和出口流量。為保證安全聯鎖系統的可靠性，測量混合霧化器冷卻水入口流量和出口流量時，可用兩臺或三臺孔板流量計同時測量同一個檢測位置的冷卻水流量。若用兩臺或三臺孔板流量計同時測量同一個檢測位置的冷卻水流量，則當孔板流量計輸出信號中至少有兩個流量信號低于流量聯鎖值時，冷卻水安全聯鎖子系統使冷卻水入口閥506和出口閥509關閉，并同時觸發氣流床反應器停車。同樣地，也可用兩臺或三臺溫度傳感器同時測量混合霧化器冷卻水同一個檢測位置的出水溫度。在正常情況下，冷卻水氣液分離器401出口氣中不含一氧化碳或氫氣。一旦混合霧化器冷卻水盤管破裂，冷卻水氣液分離器出口氣中就會含有一氧化碳或氫氣。因此，可通過檢測冷卻水氣液分離器出口氣中一氧化碳或氫氣的含量判斷混合霧化器冷卻水盤管的工作狀況是否正常。本發明用一臺取樣點位于冷卻水氣液分離器放空管道上的可燃氣體檢測儀402測量冷卻水氣液分離器放空氣中的可燃氣體含量。通過管道404給冷卻水氣液分離器401通入壓力為0.2-0.6MPa氮氣，用氮氣作為可燃氣體檢測儀402的載氣。如果冷卻水氣液分離器401出口氣中的可燃氣體含量超過了冷卻水安全聯鎖子系統的聯鎖值，則冷卻水安全聯鎖子系統使冷卻水入口閥506和冷卻水出口閥509關閉，并同時觸發氣流床反應器停車。為了保證在緊急情況下能夠關閉冷卻水入口閥506和出口閥509，本發明在冷卻水安全聯鎖子系統中設置了關閉混合霧化器冷卻水閥入口閥506和出口閥509按鈕。在緊急情況下，只要按下混合霧化器冷卻水閥關閉按鈕，就能關閉冷卻水入口閥506和出口閥509。[有益效果]本發明的有益效果是(1)完全保證了混合霧化器冷卻水的連續供應。在冷卻水泵發生故障的情況下，現有混合霧化器冷卻保護系統一般采用事故冷卻水槽給混合霧化器供應冷卻水，而事故冷卻水槽的連續供水時間一般不超過半小時。本發明把脫鹽水和原水引入混合霧化器冷卻水系統，能使混合霧化器冷卻水的供應不再受時間限制。(2)通過對冷卻水系統的有效監控，降低了因冷卻水系統故障引起混合霧化器損壞事故發生的概率，能夠把混合霧化器的總使用壽命延長至2400小時以上，而采用現有技術的混合霧化器冷卻保護系統通常只能使混合霧化器的總使用壽命達到1580小時。(3)本發明不僅建立了混合霧化器冷卻水系統故障預警機制，而且在混合霧化器損壞的情況下能夠及時關閉冷卻水入口閥和出口閥，極大程度上避免了冷卻水進入氣流床反應器的爐膛，或氣流床反應器中的高溫高壓氣體進入混合霧化器冷卻水系統，有效地保護了混合霧化器冷卻水系統的管道和設備、氣流床反應器的爐磚及氣化系統的設備安全和人身安全。因此，本發明的有益效果是非常顯著的。圖1為氣流床反應器混合霧化器冷卻保護系統示意圖。具體實施方式實施例l以河南義馬煤為原料，單臺反應器日處理能力為1065噸煤的單混合霧化器水煤漿氣流床反應器的爐膛殼體直徑為2.8米，氣流床反應器操作壓力為6.5MPa，爐膛操作溫度為1350°C。氣流床反應器混合霧化器冷卻保護系統采用圖1所示的保護系統。在圖1中，壓力為常壓，溫度約為5(TC的冷卻水槽105中的冷卻水經冷卻水泵306或307加壓至1.6MPa后進入冷卻水換熱器311，在換熱器311中與循環水進行熱交換，冷卻至約4(TC后進入混合霧化器冷卻水盤管516。從冷卻水盤管516出來的壓力為0.2MPa、溫度約為5(TC的冷卻水進入冷卻水氣液分離器401，進行氣液分離。從冷卻水中分離出的氣體排入大氣，冷卻水則流入冷卻水槽105循環使用。在本實施例中，用液位變送器101把冷卻水槽105的液位轉換成標準電信號并輸入液位調節器102。液位測量值與給定值在液位調節器102中比較并產生偏差值，液位調節器102按比例積分控制算法對這個偏差值進行運算，得到一個控制信號。此控制信號是電/氣轉換器103的輸入信號。電/氣轉換器103把液位調節器102輸出的標準電信號轉換成0.020.lMPa的氣信號，用氣信號控制冷卻水槽液位調節閥104的開度，由冷卻水槽液位調節閥104調節進入冷卻水槽105的脫鹽水的流量，從而達到控制冷卻水槽105液位的目的。另一方面，冷卻水槽液位變送器101的輸出信號送入冷卻水安全聯鎖子系統，作為安全聯鎖系統的一個輸入信號。在本實施例中，用上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器測量冷卻水槽105液位。電/氣轉換器103用重慶世壯儀器儀表有限公司以商品名電/氣轉換器銷售的QZD-1002A電/氣轉換器。冷卻水槽液位調節閥104用上海寶豐閥門廠以商品名氣動薄膜直通單座調節閥銷售的調節閥。在本實施例中，壓力變送器301選用三臺同一型號的壓力變送器，這三臺壓力變送器的取壓點位于冷卻水總管的同一個檢測位置。這三臺壓力變送器301的輸出信號分別送入三臺壓力指示報警儀表302進行壓力指示與報警。當冷卻水總管的壓力低于1.3MPa時，由壓力指示報警儀表發出聲光報警信號。當冷卻水總管的三個壓力測量值中至少有兩個測量值低于1.lMPa時，冷卻水泵自啟動子系統使交流接觸器304或311吸合，另一臺混合霧化器冷卻水泵306或307啟動。如果冷卻水泵啟動5秒后，冷卻水總管的壓力仍低于1.lMPa，則冷卻水安全聯鎖子系統開啟事故冷卻水閥205，用事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器的冷卻水。由管道208往事故冷卻水槽201通入0.4MPa氮氣，用這個低壓氮氣維持事故冷卻水槽201的壓力。在本實施例中，用上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名壓力變送器銷售的115116系列壓力變送器測量冷卻水總管的壓力。交流接觸器304/311用北京博頓電氣有限公司以商品名交流接觸器銷售的BEC1系列交流接觸器。冷卻水泵306和307用上海申歐通用泵閥廠以商品名離心泵銷售的IS系列離心泵。在本實施例中，用差壓變送器202測量事故冷卻水槽201的液位。差壓變送器202的輸出信號送入液位指示報警儀表203。當事故冷卻水槽201的液位低于報警值時，液位指示報警儀表發出聲光報警信號。在本實施例中，用上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器測量事故冷卻水槽201的液位。在本實施例中，所述的冷卻水槽液位調節器102、事故冷卻水槽液位指示報警儀表203和冷卻水總管壓力指示報警儀表302由可編程邏輯控制器303中的功能塊實現。在本實施例中，分別用孔板流量計501和511測量混合霧化器冷卻水入口流量和出口流量。如果冷卻水的入口流量或出口流量低于流量報警值，則流量指示報警儀表502或512發出聲光報警信號。所述冷卻水入口孔板流量計501的輸出信號和出口孔板流量計511的輸出信號還送入冷卻水安全聯鎖子系統的可編程邏輯控制器，作為冷卻水安全聯鎖子系統的輸入信號。如果所述冷卻水的入口流量或出口流量低于流量聯鎖值，則冷卻水安全聯鎖子系統使冷卻水入口閥506和出口閥509關閉并同時觸發氣流床反應器停車。在本實施例中，所述的孔板流量計501/511所用的差壓變送器選用上海龍瑞斯電子科技有限公司以商品名差壓變送器銷售的1151系列差壓變送器。在本實施例中，溫度傳感器611選用三臺同一型號的溫度傳感器，這三臺溫度傳感器安裝在冷卻水出口管道的同一個檢測位置。這三臺溫度傳感器611的輸出信號分別送入三臺溫度指示報警儀表612，進行溫度指示與報警。本實施例的溫度報警值是55t:。三臺溫度傳感器的信號還送入冷卻水安全聯鎖子系統，如果這三個溫度信號中至少有兩個信號超過68°C，則所述的冷卻水安全聯鎖子系統將冷卻水入口閥506和出口閥509關閉，并觸發氣流床反應器停車。本實施例所用的溫度傳感器611選用西安西儀工控儀表廠以商品名熱電阻銷售的WZP系列鉬熱電阻。在本實施例中，由管道404往冷卻水氣液分離器401輸送壓力為0.4MPa的低壓氮氣，用這個低壓氮氣作為一氧化碳分析儀的載氣。用一氧化碳分析儀402測量冷卻水氣液分離器401出口氣中的一氧化碳含量。如果冷卻水氣液分離器401出口氣中的一氧化碳含量超過50ppm，則冷卻水安全聯鎖子系統將冷卻水入口閥506和出口閥509關閉，并同時觸發氣流床反應器停車。本實施例所述的一氧化碳分析儀402選用西安泰戈分析儀器有限責任公司以商品名紅外氣體分析儀銷售的TG-J216紅外氣體分析儀。本實施例所述的一氧化碳指示報警儀采用可編程邏輯控制器的功能塊實現。本實施例所述的可編程邏輯控制器選用西門子(Siemens)公司以商品名編程控制器銷售的S7系列可編程邏輯控制器。本實施例所述的電磁閥204/505/508選用EHSY西域中國區產品服務中心以商品名電磁閥銷售的VP342系列電磁閥。在本實施例中，所述的事故冷卻水閥205、混合霧化器冷卻水入口閥506和出口閥509分別選用上海美卓自動化公司以商品名切斷閥銷售的閥門作為事故冷卻水閥、冷卻水入口閥和冷卻水出口閥。在本實施例中，所述的事故冷卻水槽出口止逆閥206、原水止逆閥319、脫鹽水止逆閥322、混合霧化器冷卻水入口止逆閥503以及冷卻水泵出口止逆閥309/310選用上海美卓自動化公司以商品名止逆閥銷售的閥門作為止逆閥。在本實施例中，所述的原水截止閥318以及脫鹽水截止閥321選用上海川滬閥門有限公司以商品名截止閥銷售的DSJ41系列截止閥。表1列出了本實施例的冷卻水安全聯鎖子系統的設定值。表1冷卻水安全聯鎖子系統的設定值<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>冷卻水進出口流量差絕對值kg/h0—60007000氣液分離器出口氣一氧化碳含量ppm0—5050由表1可見，在冷卻水槽105液位高于60%的情況下，按下冷卻水安全聯鎖子系統中開啟冷卻水入口閥506和出口閥509的按鈕，開啟冷卻水入口閥506和出口閥509，使冷卻水在混合霧化器冷卻系統中循環，冷卻該混合霧化器515。混合霧化器冷卻水泵306和307互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管312的壓力，當冷卻水總管的壓力低于1.lMPa時，冷卻水泵自啟動子系統啟動另一臺冷卻水泵。若混合霧化器冷卻水泵啟動5秒后，冷卻水總管的壓力仍低于1.lMPa，則冷卻水安全聯鎖子系統使事故冷卻水閥205開啟，使用所述事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器515的冷卻水。當兩臺冷卻水泵306和307發生故障并且事故冷卻水槽201不能正常供水時，開啟脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器的冷卻水；當兩臺冷卻水泵306、307和事故冷卻水槽201發生故障且脫鹽水不能正常供應時，開啟原水截止閥318，用原水作為混合霧化器515的臨時冷卻保護用水。由表1可見，在氣流床反應器運行過程中，如果冷卻系統發生故障并使下述六個條件中的任意一個條件成立，則冷卻水安全聯鎖子系統將冷卻水入口閥506和出口閥509關閉，同時觸發氣流床反應器停車。〇1混合霧化器冷卻水入口流量低于7600kg/h;〇2混合霧化器冷卻水出口流量低于7600kg/h;〇3混合霧化器冷卻水進出口流量差高于7000kg/h;〇4混合霧化器冷卻水進出口流量差低于_7000kg/h;〇5混合霧化器冷卻水出口溫度高于68°C;〇6冷卻水氣液分離器出口氣中一氧化碳的含量高于50卯m。通過在該套裝置上近兩年的運行，證明采用所述的冷卻保護系統后，混合霧化器冷卻系統的可靠性大大增加，混合霧化器的平均總使用壽命可延長至2400小時以上，而在原有混合霧化器冷卻保護系統的保護下，混合霧化器平均總使用壽命約為14001500小時。試驗期間因混合霧化器冷卻水故障引起混合霧化器冷卻保護系統及時動作2次，避免重大事故發生1次，避免因混合霧化器冷卻系統故障造成的不必要停車1次。試驗證明所述混合霧化器冷卻保護系統能有效減少氣流床反應器的年停車檢修次數，提高了氣化裝置的開工率并保障了生命及財產安全。實施例2在國內某年產30萬噸合成氨和20萬噸甲醇的生產裝置中，單臺反應器日處理能力為78701噸煤的單混合霧化器水煤漿氣流床反應器的爐膛殼體直徑為3.2m，氣流床反應器操作壓力為6.5MPa，爐膛操作溫度為132(TC，氣流床反應器混合霧化器冷卻保護系統采用圖l所示的保護系統。在本實施例中，氣流床反應器混合霧化器冷卻保護系統采用本發明所述的混合霧化器冷卻保護系統，用氫分析儀測量冷卻水氣液分離器出口氣中的氫含量。當冷卻水氣液分離器401出口氣中的氫含量超過25ppm時，氫指示報警儀發出聲光報警信號，同時冷卻水安全聯鎖子系統將冷卻水入口閥506和出口閥509關閉，并觸發氣流床反應器停車。在本實施例中，除了測量可燃氣體的分析儀采用氫分析儀以外，混合霧化器冷卻保護系統與實施例1的冷卻保護系統相同。氫分析儀選用西安泰戈分析儀器有限責任公司以商品名氫分析儀銷售的HFY-3A型氫分析儀。表2列出了本實施例的安全聯鎖子系統的設定值。表2冷卻水安全聯鎖子系統的設定值名稱正常值開閥條件報警值聯鎖值冷卻水出水溫度r:50—5568事故冷卻水槽液位％80---40—冷卻水槽液位％606040—冷卻水總管壓力MPa1.6—1.31.1冷卻水入口流量kg/h.28000—2240011200'冷卻水出口流量kg/h28000—2240011200冷卻水進出口流量差絕對值kg/h0—60007000氣液分離器出口氣氫氣含量ppm0—2525由表2可見，在混合霧化器冷卻水槽105液位高于60%的情況下，按下冷卻水安全19聯鎖子系統中開啟冷卻水入口閥506和出口閥509的按鈕，開啟冷卻水入口閥506和出口閥509，使冷卻水在混合霧化器冷卻水系統中循環，以便冷卻保護混合霧化器515。在本實施例中，混合霧化器冷卻水泵306和307互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管312的壓力，當冷卻水總管的壓力低于1.lMPa時，冷卻水泵自啟動子系統啟動另一臺冷卻水泵。若冷卻水泵啟動5秒后，冷卻水總管的壓力仍低于1.lMPa，則冷卻水安全聯鎖子系統使事故冷卻水閥205開啟，用事故冷卻水槽201的冷卻水作為混合霧化器515的冷卻水。在兩臺冷卻水泵306、307和事故冷卻水槽201都不能正常供水的情況下，開啟脫鹽水截止閥321，用脫鹽水作為混合霧化器515的冷卻水；在兩臺冷卻水泵306、307和事故冷卻水槽201發生故障且脫鹽水不能正常供應的情況下，開啟原水截止閥318，用原水作為混合霧化器515的臨時冷卻保護用水。在氣流床反應器運行過程中，如果冷卻水系統發生故障并使下述六個條件中的任意一個條件成立，則冷卻水安全聯鎖子系統關閉冷卻水入口閥506和出口閥509，同時觸發氣流床反應器停車。〇1混合霧化器冷卻水入口流量低于11200kg/h;〇2混合霧化器冷卻水出口流量低于11200kg/h;〇3混合霧化器冷卻水進出口流量差高于7000kg/h;〇4混合霧化器冷卻水進出口流量差低于_7000kg/h;〇5混合霧化器冷卻水出口溫度高于68°C;〇6冷卻水氣液分離器出口氣中氫含量高于25卯m。通過在該套裝置上三年時間的運行，證明采用所述的冷卻保護系統后，混合霧化器冷卻系統的可靠性大幅增加，混合霧化器的平均總使用壽命可延長至2400小時以上，而在原有混合霧化器冷卻保護系統的保護下，混合霧化器平均總使用壽命只有約14001500小時。試驗期間因混合霧化器冷卻水故障引起混合霧化器冷卻保護系統及時動作5次，避免重大事故發生2次，避免因混合霧化器冷卻水故障造成的不必要停車2次。試驗證明，所述混合霧化器冷卻保護系統能有效減少氣流床反應器的年停車檢修次數，提高了氣化裝置的開工率并保障了生命及財產安全。20權利要求一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統，該混合霧化器將含碳氫物料和氣化介質送入所述的氣流床反應器(514)并使其混合霧化均勻，混合霧化器(515)安裝在所述氣流床反應器(514)的頂部，在所述混合霧化器(515)的頭部纏繞一個冷卻水盤管(516)，所述的混合霧化器冷卻保護系統的組成如下冷卻水泵自啟動子系統、冷卻水槽液位控制子系統、冷卻水總管壓力指示報警子系統、事故冷卻水槽保護子系統、混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統、混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統、可燃氣體檢測報警子系統、冷卻水安全聯鎖子系統、脫鹽水流量控制子系統、原水流量控制子系統和混合霧化器冷卻水出口壓力保護子系統；(1)冷卻水泵自啟動子系統所述的冷卻水泵自啟動子系統由冷卻水總管壓力變送器(301)、可編程邏輯控制器(303)、交流接觸器(304/313)、電動機(305/308)、冷卻水泵(306/307)和止逆閥(309/310)組成；(2)冷卻水槽液位控制子系統所述的冷卻水槽液位控制子系統由液位變送器(101)、液位調節器(102)、電/氣轉換器(103)、調節閥(104)和冷卻水槽(105)組成；(3)冷卻水總管壓力指示報警子系統所述的冷卻水總管壓力指示報警子系統由壓力變送器(301)和壓力指示報警儀表(302)組成；(4)事故卻水槽保護子系統所述的事故冷卻水槽保護子系統由液位變送器(202)、液位指示報警儀表(203)、止逆閥(206)和安全閥(207)組成；(5)混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統所述的冷卻水入口流量保護子系統由安裝在冷卻水入口管道(504)上的孔板流量計(501)、流量指示報警儀表(502)和止逆閥(503)組成；(6)混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統所述的混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統由安裝在混合霧化器冷卻水出口管道(513)上的孔板流量計(511)和流量指示報警儀表(512)組成；(7)混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統所述的冷卻水出口溫度指示報警子系統由安裝在冷卻水出口管道(513)上的溫度傳感器(611)和溫度指示報警儀表(612)組成；(8)可燃氣體檢測報警子系統所述的可燃氣體檢測報警子系統由取樣點位于冷卻水氣液分離器(401)氣相出口管道上的可燃氣體檢測儀(402)和可燃氣體指示報警儀(403)組成；(9)冷卻水安全聯鎖子系統所述的冷卻水安全聯鎖子系統由冷卻水槽液位變送器(101)、電磁閥(204)、事故冷卻水閥(205)、冷卻水總管壓力變送器(301)、混合霧化器冷卻水入口孔板流量計(501)、混合霧化器冷卻水出口孔板流量計(511)、混合霧化器冷卻水出口溫度傳感器(611)、可燃氣體檢測儀(402)、電磁閥(505)、冷卻水入口閥(506)、電磁閥(508)、冷卻水出口閥(509)和可編程邏輯控制器(303)組成；在冷卻水安全聯鎖子系統中，冷卻水槽液位變送器(101)、冷卻水總管壓力變送器(301)、孔板流量計(501)、孔板流量計(511)、冷卻水出口溫度傳感器(611)和可燃氣體檢測儀(402)的輸出信號是可編程邏輯控制器(303)的輸入信號，可編程邏輯控制器(303)對其輸入信號進行處理后，得到的輸出信號分別送到電磁閥(204)、(505)和(508)，由電磁閥控制事故冷卻水閥(205)、冷卻水入口閥(506)和冷卻水出口閥(509)的開啟與關閉；(10)脫鹽水流量控制子系統所述的脫鹽水流量控制子系統由脫鹽水入口截止閥(321)和脫鹽水入口止逆閥(322)組成；(11)原水流量控制子系統所述的原水流量控制子系統由原水入口截止閥(318)和原水入口止逆閥(319)組成；(12)冷卻水出口壓力保護子系統所述的冷卻水出口壓力保護子系統由安全閥(507)組成；使用所述的冷卻水槽液位控制子系統的液位變送器(101)測量冷卻水槽(105)的液位，液位變送器(101)的輸出信號輸入液位調節器(102)，液位調節器(102)按比例積分控制算法控制液位調節閥(104)的開度，由液位調節閥(104)調節進入冷卻水槽(105)的脫鹽水的流量，從而調節冷卻水槽(105)的液位；所述的混合霧化器冷卻水泵(306)和(307)互為備用泵且僅用一臺泵維持冷卻水總管(312)的壓力，當冷卻水總管(312)的壓力低于所述冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水泵自啟動子系統啟動另一臺冷卻水泵(306或307)，使冷卻水總管(312)的壓力恢復到所述冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值以上；所述冷卻水泵(306、307)不能啟動或啟動后冷卻水總管(312)的壓力仍低于冷卻水泵自啟動子系統的壓力設定值時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟所述事故冷卻水閥(205)，用事故冷卻水槽(201)的冷卻水作為混合霧化器的冷卻水；所述冷卻水泵(306、307)和事故冷卻水槽(201)不能正常供應冷卻水時，開啟所述脫鹽水流量控制子系統的脫鹽水截止閥(321)，用脫鹽水作為混合霧化器的冷卻水；兩臺冷卻水泵(306、307)、事故冷卻水槽(201)和脫鹽水管道(320)都不能正常供應冷卻水時，開啟所述原水流量控制子系統的原水截止閥(318)，用原水作為混合霧化器的臨時冷卻用水；所述混合霧化器需要運行且工藝條件滿足開啟混合霧化器冷卻水入口閥(506)和出口閥(509)的安全聯鎖條件時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統開啟混合霧化器冷卻水入口閥(506)和出口閥(509)，讓冷卻水在混合霧化器冷卻水系統中循環，使所述的混合霧化器冷卻；所述混合霧化器冷卻水系統發生故障且使關閉混合霧化器冷卻水入口閥(506)和出口閥(509)的安全聯鎖條件成立時，所述的冷卻水安全聯鎖子系統關閉混合霧化器卻水入口閥(506)和出口閥(509)，同時觸發氣流床反應器(514)停車。2.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于所述的混合霧化器(515)的冷卻系統由冷卻水槽(105)、冷卻水泵(306或307)、冷卻水換熱器(311)、事故冷卻水槽(201)、冷卻水氣液分離器(401)、原水管道(317)、脫鹽水管道(320)及所述混合霧化器冷卻水管道組成。3.根據權利要求l所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于通過管道(404)往所述的冷卻水氣液分離器(401)通入壓力為O.2-0.6MPa氮氣，用氮氣作為可燃氣體檢測儀(402)的載氣。4.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于所述的可燃氣體檢測儀(402)是一氧化碳分析儀或氫分析儀。5.根據權利要求l所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于通過管道(208)往所述的事故冷卻水槽(201)通入壓力為0.2-0.6MPa氮氣，用氮氣維持事故冷卻水槽(201)的壓力。6.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于當所述的混合霧化器冷卻系統斷電或出現故障而停水時，在所述氮氣壓力下用事故冷卻水槽(201)的冷卻水冷卻保護混合霧化器。7.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于用1-3臺壓力變送器測量冷卻水總管(312)的壓力，這些壓力變送器的取壓點位于同一個檢測位置。8.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于在所述的混合霧化器冷卻水入口管道(504)上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水入口流量的流量變送器。9.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于在所述的混合霧化器冷卻水出口管道(513)上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口流量的流量變送器。10.根據權利要求1所述的混合霧化器冷卻保護系統，其特征在于在所述的混合霧化器冷卻水出口管道(513)上安裝1-3臺測量混合霧化器冷卻水出口溫度的溫度傳感器，這些溫度傳感器的測溫點位于同一個檢測位置。全文摘要本發明公開了一種氣流床反應器的混合霧化器冷卻保護系統。這種冷卻保護系統由冷卻水泵自啟動子系統、冷卻水槽液位控制子系統、冷卻水總管壓力指示報警子系統、事故冷卻水槽保護子系統、混合霧化器冷卻水入口流量保護子系統、混合霧化器冷卻水出口流量指示報警子系統與混合霧化器冷卻水出口溫度指示報警子系統等十二個子系統組成。這種混合霧化器冷卻保護系統能有效地保護混合霧化器及混合霧化器冷卻系統的設備，延長了混合霧化器的總使用壽命，提高了氣流床反應器的開工率，保障了人員和設備的安全。文檔編號C10J3/72GK101735858SQ20091025997公開日2010年6月16日申請日期2009年12月24日優先權日2009年12月24日發明者崔意華,徐宏偉,徐紅東,李璞,楊云龍,林益安,王錦,賀根良,門長貴,韋孫昌申請人:西北化工研究院