CN205065745U - 一种焦炉自动放散点火控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种焦炉自动放散点火控制***，包括由氮气气源、放散气路开关和气动气缸形成的自动放散装置。在集气管内压力超过设置的压力上限时，通过控制放散气路开关将氮气气源中的氮气输送至气动气缸的一个进/排气口，气动气缸在氮气压力作用下，打开所述翻板阀，实现荒煤气自动放散；当集气管压力低于下限值时，则通过控制放散气路开关将氮气气源中的氮气输送至气动气缸的另一个进/排气口，完成所述翻板阀的关闭。本实用新型实施以氮气作为动力，完成所述翻板阀的开启和关闭，消除了备用电源电能不足对自动放散的限制，且所述自动放散装置结构简单、操作方便，保证了整个焦炉自动放散点火控制***运行的稳定性。

Description

一种焦炉自动放散点火控制***

技术领域

本实用新型涉及焦化行业炼焦技术领域，特别是涉及一种焦炉自动放散点火控制***。

背景技术

荒煤气是在焦煤生产过程中所产生的一种可燃性气体。焦炉生产具有频繁的周期性、且荒煤气压力存在波动，当荒煤气使用量低且荒煤气产量处于高峰期造成集气管压力不稳定时，或者当风机故障、突然停电、煤气疏导***故障而造成集气管压力居高不下、无法正常调节时，必须采取措施放散荒煤气，以避免因压力过高对焦炉的荒煤气导出***和焦炉炉体造成破坏。

在现有技术中，为防止放散的荒煤气进入大气造成环境污染，通常采用的焦炉自动放散点火***，会在焦炉集气管压力超过正常值时，通过DCS及输出模块、控制与放散管放散阀相连接的电机打开放散阀，完成荒煤气放散操作，然后控制设置在放散管口的点火器点燃净煤气，再由净煤气引燃放散的荒煤气。

上述通过电机控制放散阀的控制方式虽然能完成正常的放散操作，但是在停电等特殊时期，电机运行耗电量大，容易很快造成备用电源缺电，从而无法完成正常操作；同时电机故障率较高，频繁检修不但增加维修成本，而且无法保障电机处于正常使用状态，造成不能正常放散。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种焦炉自动放散点火控制***，以解决现有技术中的焦炉自动放散点火***中通过电机控制放散阀方式，在停电等特殊时期，无法完成正常操作，同时电机故障率较高，所导致的检修成本高、运行不稳定的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

一种焦炉自动放散点火控制***，包括压力变送器、集气管、放散管以及用于控制所述集气管内的荒煤气进入所述放散管中的翻板阀、用于引燃荒煤气的放散点火装置、氮气气源、放散气路开关和气动气缸，其中：

所述放散气路开关的进气口与所述氮气气源相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通；

所述气动气缸的活塞杆与所述翻板阀相连接。

优选地，所述焦炉自动放散点火控制***，还包括放散管荒煤气自动清扫装置，其中：

所述放散管荒煤气自动清扫装置包括清扫气路开关和氮气清扫管；

所述清扫气路开关的进气口与所述氮气源氮气气源相连通、出气口与所述氮气清扫管的进气口相连通，所述氮气清扫管的出气口与所述放散管的底部相连通。

优选地，所述放散点火装置包括点火电极、调节支架、导电电缆和高能激发器，其中：

所述点火电极***包裹有耐高温陶瓷套管；

所述点火电极通过所述调节支架固定在所述放散管的放散管口处；

所述点火电极的接线端通过所述导电电缆与所述高能激发器电连接。

优选地，所述放散气路开关包括两路并联的第一放散气路开关和第二放散气路开关，第一放散气路开关和第二放散气路开关均包括两位三通电磁阀，其中：

所述两位三通电磁阀的进气口与所述氮气气源相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通。

优选地，所述第一放散气路开关和所述第二放散气路开关还包括联通阀和放散旁路阀，其中：

所述联通阀与所述两位三通电磁阀相串联，所述放散旁路阀与所述两位三通电磁阀和所述联通阀相并联；

所述放散旁路阀的进气口和所述两位三通电磁阀的进气口、均与所述氮气气源相连通，所述联通阀的出气口和所述联通阀的出气口、均与所述气动气缸的进/排气口相连通。

优选地，所述放散气路开关包括电磁阀，其中：

所述电磁阀的进气口与所述氮气气源相连通、出气口与所述氮气清扫管的进气口相连通。

优选地，所述放散气路开关还包括、与所述电磁阀相并联的吹扫旁路阀，其中：

所述吹扫旁路阀的进气口与所述氮气气源相连通、出气口与所述氮气清扫管的进气口相连通。

优选地，所述焦炉自动放散点火控制***还包括DCS(DistributedControlSystem，分布式控制***)***及输出模块(91)、以及与所述DCS***及输出模块电连接的上位机，其中：

所述DCS***及输出模块分别与所述压力变送器、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器、所述放散气路开关的两位三通电磁阀和所述清扫气路开关的电磁阀电连接。

优选地，所述焦炉自动放散点火控制***还包括本地控制箱，其中：

所述本地控制箱分别与所述压力变送器、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器所述放散气路开关的两位三通电磁阀和所述清扫气路开关的电磁阀电连接。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的一种焦炉自动放散点火控制***，所述自动放散点火***中的自动放散装置包括氮气气源、放散气路开关和气动气缸，所述放散气路开关的进气口与所述氮气气源相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通，所述气动气缸的活塞杆与所述翻板阀相连接。在所述集气管压力超过设置的压力上限时，通过控制所述放散气路开关将所述氮气气源中的氮气输送至所述气动气缸的一个进/排气口，所述气动气缸在氮气压力作用下，打开所述翻板阀，实现荒煤气自动放散；当集气管压力低于设置的压力下限值时，则通过控制所述放散气路开关将所述氮气气源中的氮气输送至所述气动气缸的另一个进/排气口，完成所述翻板阀的关闭，以防止空气由放散管进入集气管内。本实用新型实施以氮气作为动力，完成所述翻板阀的开启和关闭，消除了备用电源电能不足对自动放散的限制，同时所述自动放散装置结构简单、操作方便、投资少，保证了整个焦炉自动放散点火控制***运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种焦炉自动放散点火控制***的基本结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种焦炉自动放散点火控制***的基本结构示意图；

图1和2中，具体符号为：

1-压力变送器，2-集气管，3-放散管，4-翻板阀，5-氮气气源，61-气动气缸，62-两位三通电磁阀，63-联通阀，64-放散旁路阀，71-氮气清扫管，72-电磁阀，73-吹扫旁路阀，81-点火电极，82-调节支架、83-导电电缆，84-高能激发器，85-绝缘子，811-耐高温陶瓷套管，91-DCS***及输出模块，92-上位机，101-本地控制箱，111-备用电源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种焦炉自动放散点火控制***的基本结构示意图，所述控制***主要包括荒煤气放散装置、清扫装置以及自动点火装置。

所述荒煤气放散装置，包括压力变送器1、用于控制集气管2内的荒煤气进入放散管3中的翻板阀4、氮气气源5、放散气路开关和气动气缸61。

所述放散气路开关的进气口与所述氮气气源5相连通、出气口与所述气动气缸61的进/排气口相连通，所述气动气缸61的活塞杆与所述翻板阀4相连接。

其中，所述放散气路开关包括两路并联的第一放散气路开关和第二放散气路开关，第一放散气路开关和第二放散气路开关均包括两位三通电磁阀62，同时所述两位三通电磁阀62的进气口与所述氮气气源5相连通、出气口与所述气动气缸61的进/排气口相连通。当所述两位三通电磁阀62线圈通电时，其出气口第一路打开、第二路关闭，当所述两位三通电磁阀62线圈断电时，其出气口第一路关闭、第二路打开，所以可以通过上述通电/断电的动作，控制氮气输入/排出所述气动气缸61，实现所述气动气缸61的开启/关闭、即其伸缩杆的伸/缩动作，进而完成所述翻板阀4的打开/关闭。

本实施例采用所述两位三通电磁阀62实现对氮气气路的控制，电磁阀的操作依靠电磁铁控制，容易实现自动化以及远程控制，同时电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品，只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电，所以可以避免耗电量大引起备用电能不足问题。

进一步的，所述第一放散气路开关和所述第二放散气路开关还包括联通阀63和放散旁路阀64。所述联通阀63与所述两位三通电磁阀62相串联，所述放散旁路阀64与所述两位三通电磁阀62和所述联通阀63相并联，所述放散旁路阀64的进气口和所述两位三通电磁阀62的进气口、均与所述氮气气源5相连通，所述联通阀63的出气口和所述联通阀63的出气口、均与所述气动气缸61的进/排气口相连通。

本实施例通过设置手动控制的放散旁路阀64，在遇到停电或自动控制***故障时，通过控制所述放散旁路阀64，同时关闭所述联通阀63、以防止氮气从所述两位三通电磁阀62的出气口口流出，这样便可以手动完成所述气动气缸61的开启/关闭，进而完成所述翻板阀4的打开/关闭。

因此，当所述压力变送器1检测到所述集气管中的压力超过设置的压力上限时，则打开第一放散气路开关中所述两位三通电磁阀62或所述放散旁路阀64，将所述氮气气源中的氮气输送至所述气动气缸的一个进/排气口，所述气动气缸在氮气压力作用下，打开所述翻板阀，实现荒煤气自动放散；在荒煤气点燃后，当集气管中的压力低于设置的压力下限值时，则打开第一放散气路开关中所述两位三通电磁阀62或所述放散旁路阀64，将所述氮气气源中的氮气输送至所述气动气缸的另一个进/排气口，完成所述翻板阀的关闭，以防止空气由放散管进入集气管内。

本实施例以电磁阀或手动阀控制氮气的流向，并以氮气为动力，完成所述翻板阀4的开启和关闭，消除了备用对自动放散的限制，同时所述自动放散装置结构简单、操作方便、投资少，保证了整个焦炉自动放散点火控制***运行的稳定性。

所述放散管荒煤气自动清扫装置，包括清扫气路开关和氮气清扫管71，所述清扫气路开关的进气口与所述氮气气源5相连通、出气口与所述氮气清扫管71的进气口相连通，所述氮气清扫管71的出气口与所述放散管3的底部相连通。

当所述翻板阀4关闭、焦炉放散管放散完毕后，打开所述清扫气路开关，使所述氮气气源5中氮气通过所述氮气清扫管71通入所述放散管3的底部，对放散管内的荒煤气完成吹扫后，然后再关闭所述清扫气路开关，其中，为了保证清扫效果，所述氮气的压力≥0.3MPa，氮气吹扫时间≥2min，当然并不限于所述数值。

本实施例通过氮气将焦炉放散管中残留的荒煤气排除干净，消除了荒煤气在放散管内积聚产生的安全隐患，同时，以氮气作为清扫介质，利用了氮气化学性质稳定和成本低的优点，保证了清扫过程的安全性。

所述清扫气路开关包括电磁阀72，所述电磁阀72的进气口与所述氮气气源5相连通、出气口与所述氮气清扫管71的进气口相连通。通过控制***控制电磁阀72打开或关闭动作，可以实现所述自动清扫装置的自动化以及远程控制。

进一步的，所述清扫气路开关还包括、与所述电磁阀72相并联的吹扫旁路阀73，所述吹扫旁路阀73的进气口与所述氮气气源5相连通、出气口与所述氮气清扫管71的进气口相连通。这样在遇到停电或自动控制***故障时，可以打开吹扫旁路阀73，将焦炉放散管中残留的荒煤气排除干净。

所述放散点火装置包括点火电极81、调节支架82、导电电缆83和高能激发器83，所述点火电极81***包裹有耐高温陶瓷套管811，所述点火电极81通过所述调节支架82固定在所述放散管3的放散管口处，通过调节所述调节支架82，可以调节点火电极81在放散管口的位置，以确保点火电极81顺利将放散管口冒出的荒煤气点燃；所述点火电极81的接线端通过所述导电电缆83与所述高能激发器84电连接，其中，所述导电电缆83通过绝缘子固定在所述放散管3的外壁，所述高能激发器84设置在常温区，连接点火电极81正负极的导电电缆间距≥20cm，同时所述导电电缆83外壁缠绕隔热石棉带，以防止放散管高温损坏电缆绝缘层造成漏电或短路。

由于所述点火电极81***包裹有耐高温陶瓷套管811，其中，耐高温陶瓷套管811的耐受温度在1600-2500℃之间，因此在荒煤气燃烧时，点火电极81完全能够适应放散管口处的荒煤气燃烧温度，进而点火电极81可以设置的更靠近所述放散管口，其中，点火电极81的点火端与所述放散管口3的距离在5cm至15cm之间。

通过上述点火设置，高能激发器84通过导电电缆9向点火电极8发送电信号，点火电极8在收到该信号后，能够在放散管3的放散口处放电点火，从而引燃放散管口处的荒煤气，由于放散管口处的荒煤气浓度较高，因此本点火装置提高了点火电极8的点火成功率。

本实施例中的焦炉自动放散点火控制***还包括DCS***及输出模块91、以及与所述DCS***及输出模块91电连接的上位机92，其中，

所述DCS***及输出模块91分别与所述压力变送器1、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器84、所述放散气路开关的两位三通电磁阀62和所述清扫气路开关的电磁阀72电连接。

所述压力变送器1将荒煤气压力数据传输给所述DCS***及输出模块91并显示在所述上位机92上，所述通过DCS及输出模块91通过相应的数据分析处理，分别向所述两位三通电磁阀62、所述高能激发器84和所述电磁阀72发送控制信号，分别依次完成荒煤气放散、点火以及清扫工作。其中，所述上位机92可设置在远离工作现场的焦炉控制室等场所，进而实现了对现场的控制功能的远程控制。

如图2所示，为本实用新型实施例提供的另一种焦炉自动放散点火控制***的基本结构示意图，所述焦炉自动放散点火控制***还包括本地控制箱101，其中，

所述本地控制箱101分别与所述压力变送器1、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器84所述放散气路开关的两位三通电磁阀62和所述清扫气路开关的电磁阀72电连接。所述本地控制箱101内设置有PLC、控制开关以及继电器等，所述压力变送器1将荒煤气压力数据传输给所述本地控制箱101中的PLC，根据所述PLC分析处理后，然后操作人员根据操作指示，通过所述控制开关分别控制所述两位三通电磁阀62、所述高能激发器84和所述电磁阀72，并依次完成荒煤气放散、点火以及清扫工作。

当然，所述本地控制箱101还可以与所述DCS***及输出模块91相结合，实现既可以本地控制又可以远程控制。

当供电电源突然跳闸以及突发性停电等因素造成***不能正常工作时，为了保证本焦炉自动放散点火控制***能够正常工作，本***还包括备用电源111，该备用电源111与控制***中的用电装置分别电连接。其中，备用电源111可以选用UPS(UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply，不间断电源)电源及电池组，通过电池组提供直流电，然后备用将电池组提供的直流电转化为市电，供给控制***中的用电装置。

本实施例还一种焦炉自动放散点火控制方法，包括以下步骤：

步骤S101：获取集气管2内的第一压力值，并判断所述第一压力值是否大于压力上限值；

若所述第一压力值大于压力上限值，则控制氮气输入气动气缸61、并使所述气动气缸61打开翻板阀4，同时控制设置在放散管口的点火装置引燃荒煤气。

其中，控制氮气输入气动气缸61，包括通过打开在氮气气路上的两位三通电磁阀62或放散旁路阀63使氮气输入所述气动气缸61。

步骤S102：引燃所述荒煤气后，获取所述集气管2内的第二压力值，并判断所述第二压力值是否小于压力下限值；

若所述第二压力值小于压力下限值，则控制氮气输入所述气动气缸61、并使所述气动气缸61关闭所述翻板阀4。

使所述气动气缸61关闭所述翻板阀4之后，还包括：

通过氮气清扫管71向放散管3的底部通氮气，用于清扫所述放散管3内的残留荒煤气。

从上述实施例可以看出，通过使用氮气作为动力，完成放散翻板阀的开启或关闭，有效防止了因动力设备电量大，容易造成备用的备用缺电，影响荒煤气的放散工作，还设置手动装置，消除了电源对自动放散的限制；同时，还设置有荒煤气清扫装置、用于清扫放散管中残留的荒煤气，以及包括耐高温点火电极的自动点火装置、保证了点火的成功率。本实施例通过远程控制、本地控制以及手动控制相结合的方式，使得整个***的控制功能灵活、方便，消除了***中的某一控制装置故障导致整个***无法运行的影响。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种焦炉自动放散点火控制***，包括压力变送器(1)、集气管(2)、放散管(3)以及用于控制所述集气管(2)内的荒煤气进入所述放散管(3)中的翻板阀(4)，其特征在于，还包括用于引燃荒煤气的放散点火装置、氮气气源(5)、放散气路开关和气动气缸(61)，其中：

所述放散气路开关的进气口与所述氮气气源(5)相连通、出气口与所述气动气缸(61)的进/排气口相连通；

所述气动气缸(61)的活塞杆与所述翻板阀(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，还包括放散管荒煤气自动清扫装置，其中：

所述放散管荒煤气自动清扫装置包括清扫气路开关和氮气清扫管(71)；

所述清扫气路开关的进气口与所述氮气气源(5)相连通、出气口与所述氮气清扫管(71)的进气口相连通，所述氮气清扫管(71)的出气口与所述放散管(3)的底部相连通。

3.根据权利要求1或2所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述放散点火装置包括点火电极(81)、调节支架(82)、导电电缆(83)和高能激发器(84)，其中：

所述点火电极(81)***包裹有耐高温陶瓷套管(811)；

所述点火电极(81)通过所述调节支架(82)固定在所述放散管(3)的放散管口(31)处；

所述点火电极(81)的接线端通过所述导电电缆(83)与所述高能激发器(84)电连接。

4.根据权利要求1所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述放散气路开关包括两路并联的第一放散气路开关和第二放散气路开关，第一放散气路开关和第二放散气路开关均包括两位三通电磁阀(62)，其中：

所述两位三通电磁阀(62)的进气口与所述氮气气源(5)相连通、出气口与所述气动气缸(61)的进/排气口相连通。

5.根据权利要求4所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述第一放散气路开关和所述第二放散气路开关还包括联通阀(63)和放散旁路阀(64)，其中：

所述联通阀(63)与所述两位三通电磁阀(62)相串联，所述放散旁路阀(64)与所述两位三通电磁阀(62)和所述联通阀(63)相并联；

所述放散旁路阀(64)的进气口和所述两位三通电磁阀(62)的进气口均与所述氮气气源(5)相连通，所述联通阀(63)的出气口和所述联通阀(63)的出气口均与所述气动气缸(61)的进/排气口相连通。

6.根据权利要求2所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述清扫气路开关包括电磁阀(72)，其中：

所述电磁阀(72)的进气口与所述氮气气源(5)相连通、出气口与所述氮气清扫管(71)的进气口相连通。

7.根据权利要求6所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述清扫气路开关还包括、与所述电磁阀(72)相并联的吹扫旁路阀(73)，其中：

所述吹扫旁路阀(73)的进气口与所述氮气气源(5)相连通、出气口与所述氮气清扫管(71)的进气口相连通。

8.根据权利要求2所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述焦炉自动放散点火控制***还包括DCS***及输出模块(91)、以及与所述DCS***及输出模块(91)电连接的上位机(92)，其中：

所述DCS***及输出模块(91)分别与所述压力变送器(1)、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器(84)、所述放散气路开关的两位三通电磁阀(62)和所述清扫气路开关的电磁阀(72)电连接。

9.根据权利要求2或8所述的焦炉自动放散点火控制***，其特征在于，所述焦炉自动放散点火控制***还包括本地控制箱(101)，其中：

所述本地控制箱(101)分别与所述压力变送器(1)、所述焦炉自动放散点火控制***的高能激发器(84)所述放散气路开关的两位三通电磁阀(62)和所述清扫气路开关的电磁阀(72)电连接。