CN113188338A - 一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***属于有色冶炼自动控制安全技术领域，所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***包括燃气***、氧气***、氮气***、压缩空气***、喷枪***、冶金炉，所述的氮气***与燃气***连接汇集后与喷枪***连接，压缩空气***与氧气***连接汇集后与喷枪***连接，喷枪***与冶金炉连接。本发明具有***结构稳定可靠、自动化程度高、适应范围广等特点，***能自动及时发出联锁停机指令，不仅起到燃气安全联锁，而且能联锁保护喷枪，达到保护设备安全的目的。

Description

一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***
技术领域
本发明属于有色冶炼自动控制安全技术领域，具体的说，涉及一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***。
背景技术
冶金炉将天然气（煤气）作为冶炼过程中的热源提供，氧气作为助燃，将物料熔化或提高熔渣温度以达到冶炼的要求，在生产过程中因电力、管网等内、外部原因影响冶金炉正常生产，事故紧急停止使用燃气时，若没有燃气安全联锁和喷枪联锁保护***，一方面会造成燃气安全事故，如燃气泄漏、燃爆、中毒等事故，一方面突然停止使用燃气会造成喷枪堵塞或瞬间烧损，只能停炉更换处理。如果只设置天然气（煤气）与氮气瞬间充氮保护，氧气与压缩空气瞬间充压缩空气保护，动作完成后冶金炉内的高温熔渣仍会灌入喷枪通道，造成喷枪堵塞。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，本发明具有***结构稳定可靠、自动化程度高、适应范围广等特点，***能自动及时发出联锁停机指令，不仅起到燃气安全联锁，而且能联锁保护喷枪，达到保护设备安全的目的。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***包括燃气***、氧气***、氮气***、压缩空气***、喷枪***、冶金炉，所述的氮气***与燃气***连接汇集后与喷枪***连接，压缩空气***与氧气***连接汇集后与喷枪***连接，喷枪***与冶金炉连接。
进一步，所述的燃气***包括燃气主管、燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀，燃气主管与燃气站连接后其上依次设置有燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀。
作为优选，所述的燃气主管内通的是天然气。
进一步，所述的氮气***包括氮气主管、氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀，氮气主管与氮气站连接后其上依次设置有氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀。
进一步，所述的氧气***包括氧气主管、氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀，氧气主管与氧气站连接后其上依次设置有氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀。
进一步，所述的压缩空气***包括压缩空气主管、压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀，压缩空气主管与压缩空气站连接后其上依次设置有压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀。
进一步，所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***还包括DCS操作***，所述的DCS操作***包括燃气控制***、氮气控制***、氧气控制***、压缩空气控制***，燃气控制***与氮气控制***联锁，氧气控制***与压缩空气控制***联锁。
进一步，所述的联锁压力可根据生产要求在0.015MPa-1.0MPa设定条件。
进一步，流量联锁可根据生产要求在100Nm3/h—5000Nm3/h设定条件。
本发明的有益效果：
本发明具有***结构稳定可靠、自动化程度高、适应范围广等特点，***能自动及时发出联锁停机指令，不仅起到燃气安全联锁，而且能联锁保护喷枪，达到保护设备安全的目的。
附图说明
图1为本发明燃气***与氮气***联锁示意图；
图2为本发明氧气***与压缩空气***联锁示意图；
图3为本发明PC***控制示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***包括燃气***、氧气***、氮气***、压缩空气***、喷枪***、冶金炉，所述的氮气***与燃气***连接汇集后与喷枪***连接，压缩空气***与氧气***连接汇集后与喷枪***连接，喷枪***与冶金炉连接。
所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***还包括DCS操作***，所述的DCS操作***包括燃气控制***、氮气控制***、氧气控制***、压缩空气控制***，燃气控制***与氮气控制***联锁，氧气控制***与压缩空气控制***联锁。DCS操作***的联锁条件触发联锁时，不仅保护了燃气安全、冶金炉运行，同时也对在用喷枪进行效保护，防止喷枪堵塞、烧损影响喷枪寿命和冶金炉安全。
所述的燃气***包括燃气主管、燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀，燃气主管与燃气站连接后其上依次设置有燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀。
所述的燃气主管内通的是天然气。
所述的氮气***包括氮气主管、氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀，氮气主管与氮气站连接后其上依次设置有氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀。氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀与PC***联锁。
所述的氧气***包括氧气主管、氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀，氧气主管与氧气站连接后其上依次设置有氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀。氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀与PC***联锁。当***检测到氧气故障触发任一联锁条件时，***自动切断氧气供应，压缩空气正常供应，天然气（煤气）正常供应。
所述的压缩空气***包括压缩空气主管、压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀，压缩空气主管与压缩空气站连接后其上依次设置有压缩空气主管、压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀。压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀与PC***联锁。
所述的联锁压力可根据生产要求在0.015MPa-1.0MPa设定条件。
流量联锁可根据生产要求在100Nm3/h—5000Nm3/h设定条件。
如图1、图2所示当***检查到天燃气管道及氧气管道压力或者流量达到低于安全设定值时，***启动异常程序：关闭天燃气、氧气主管快速切断阀，打开氮气、压缩空气快速切断阀，以确保管道内有压力、流量，确保喷枪***不堵塞，从而确保设备及炉窑安全。在其他异常情况下，按下紧急停车按钮，***强制进入异常停机状态。
本发明的工作原理：
本发明***通过信号采集与控制器连接各控制***，集中反馈到PC***，以实现集中控制。通过PC电脑***使各***相互独立控制，同时又可做到相互联锁控制。
正常生产模式下：天燃气、氧气管道快速切断阀属常开状态、氮气、压缩空气管道快速切断阀属常闭状态（如图1、图2所示），PC***可实时调整天燃气、氧气压力、流量的实时调节。同时设定低压、低流量联锁，当压力、流量达到设定值时，***启动紧急停车，实现安全生产联锁。
异常情况下：天燃气、氧气管道快速切断阀属常闭状态、氮气、压缩空气管道快速切断阀属常开状态（如图1、图2所示），PC***自动判断后进入紧急程序，实现联锁停车。
紧急情况下，***快速启动紧急停车，阀门状态切换至异常模式状态，实现紧急停车。
本发明的***检查到燃气管道及氧气管道压力或者流量达到低于安全设定值时，***启动异常程序：关闭天燃气、氧气主管快速切断阀，打开氮气、压缩空气快速切断阀，以确保管道内有压力、流量，确保喷枪***不堵塞，从而确保设备及炉窑安全。在其他异常情况下，按下紧急停车按钮，***强制进入异常停机状态。具有***结构稳定可靠、自动化程度高、适应范围广等特点，***能自动及时发出联锁停机指令，不仅起到燃气安全联锁，而且能联锁保护喷枪，达到保护设备安全的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***包括燃气***、氧气***、氮气***、压缩空气***、喷枪***、冶金炉，所述的氮气***与燃气***连接汇集后与喷枪***连接，压缩空气***与氧气***连接汇集后与喷枪***连接，喷枪***与冶金炉连接。
2.根据权利要求1所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的燃气***包括燃气主管、燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀，燃气主管与燃气站连接后其上依次设置有燃气现场压力检测装置、燃气快速切断阀、燃气远程压力检测装置、燃气压力调节阀、燃气流量计量装置、燃气流量调节阀。
3.根据权利要求2所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的燃气主管内通的是天然气。
4.根据权利要求1所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的氮气***包括氮气主管、氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀，氮气主管与氮气站连接后其上依次设置有氮气现场压力检测装置、氮气快速切断阀、氮气远程压力检测装置、氮气压力调节阀、氮气流量计量装置、氮气流量调节阀。
5.根据权利要求1所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的氧气***包括氧气主管、氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀，氧气主管与氧气站连接后其上依次设置有氧气现场压力检测装置、氧气快速切断阀、氧气远程压力检测装置、氧气压力调节阀、氧气流量计量装置、氧气流量调节阀。
6.根据权利要求1所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的压缩空气***包括压缩空气主管、压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀，压缩空气主管与压缩空气站连接后其上依次设置有压缩空气现场压力检测装置、压缩空气快速切断阀、压缩空气远程压力检测装置、压缩空气压力调节阀、压缩空气流量计量装置、压缩空气流量调节阀。
7.根据权利要求1-6任意一条所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***还包括DCS操作***，所述的DCS操作***包括燃气控制***、氮气控制***、氧气控制***、压缩空气控制***，燃气控制***与氮气控制***联锁，氧气控制***与压缩空气控制***联锁。
8.根据权利要求7所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：所述的联锁压力可根据生产要求在0.015MPa-1.0MPa设定条件。
9.根据权利要求7所述的一种冶金炉燃气安全、喷枪联锁控制保护***，其特征在于：流量联锁可根据生产要求在100Nm3/h—5000Nm3/h设定条件。
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