[发明专利]焦炉集气管放散控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化行业的焦炉集气管放散控制装置及控制方法。

背景技术

能源和环境问题目前已成为世界关注的焦点，焦化领域环境保护技术的发展是现代炼 焦技术完善的重要标志。同时，计算机控制等自动化技术的发展，在提高劳动生产率、提 高产品质量、降低能耗及治理污染物等方面都起到了重要作用。

焦炉集气管荒煤气放散控制装置的应用领域和工艺情况：设备安装在焦炉集气管放散 管上和控制室内；焦炉在正常运行的情况下会控制集气管压力在70Pa左右，在集气管压 力过高或鼓风机故障的情况下煤气会大量的泄漏，污染环境，甚至导致焦炉失火造成严重 的经济损失；焦炉集气管荒煤气放散控制装置的应用解决了过量煤气的排放并对煤气进行 燃烧，保护了环境，同时也保证了焦炉在一定压力范围内工作的工艺要求。

早期的焦炉在煤气排放和控制压力方面都采用人工手动操作，其反应速度慢，人为因 素多，现场工作条件差，对工人危险程度大；同时人工点火难度大，无法保证点火的及时 性，甚至不予点燃，对环境污染大。

发明内容

本发明的目的是提供一种以PLC控制柜为核心的焦炉集气管放散控制装置及控制方 法，通过对集气管压力的连续监控控制集气管放散阀执行机构的动作，保持压力在一段可 靠范围内的波动，同时控制配套的点火装置、蒸汽拢火消烟阀门、蒸汽灭火阀门的顺序动 作，以达到最优方案，反应迅速，安全可靠，燃烧效果好，保护环境。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

焦炉集气管放散控制装置，该装置由燃烧器、放散管、点火器柜、控制柜、放散阀、 放散阀执行机构、拢火阀、灭火阀、压力变送器组成，燃烧器位于放散管上部，点火器柜 与燃烧器上的点火枪通过电缆相连接，拢火阀连接燃烧器拢火管，灭火阀连接燃烧器灭火 管；放散阀位于放散管与集气管的连接处，与放散阀执行机构相连接，在放散管入口处的 集气管上设有压力变送器；点火器柜、灭火阀、拢火阀、放散阀执行机构、压力变送器通 过连接电缆与控制柜相连接。

见图1，燃烧器，它包括点火枪、防风罩、筒体、稳燃装置、拢火管、灭火管，筒体 位于放散管的出口处，通过大法兰与放散管相连接，稳燃装置位于筒体上部，为半封闭结 构；拢火管和灭火管是由蒸汽总管分出的两个支管，支管一从筒体下部进入筒体内部，分 为几个均匀布置的支管至筒体上部，为灭火管；支管二进入筒体出口处的环管，由环管分 出若干支小蒸汽喷嘴位于燃气出口的外围，为拢火管；防风罩位于燃烧器外部，为四周封 闭结构，在防风罩上设有两个点火枪安装管，点火枪安装管内安装有点火枪，对称安装在 防风罩上。

在防风罩上还设有火焰检测杆安装管，火焰检测杆采用热偶测温方式。在燃烧器上还 设有测温探杆，与控制柜相连接。

焦炉集气管放散控制方法，该方法以PLC控制柜为核心，通过对集气管压力的连续监 控控制集气管放散阀执行机构的动作，保持压力在一段可靠的范围内的波动，同时控制配 套的点火装置、蒸汽拢火消烟阀门、蒸汽灭火阀门的顺序动作，使点火器、放散执行机构、 拢火阀、灭火阀按照一定逻辑执行相应的配合动作，建立一套设计有效的压力与放散控制 的数学模型，以达到最优方案，使荒煤气在火炬头燃烧器处被点燃，将放散气体进行无烟 燃烧；所述的PLC控制柜分别与点火器柜、灭火阀、拢火阀、放散阀执行机构、压力变送 器相连接。

所述的数学模型为：

压力上限、压力上上限、压力下限参数可以任意设定，设压力上上限值、压力上限值、 压力下限值、适时压力值分别为P3、P2、P1、P，(以下叙述中的时间参数可根据现场情况 更改)：

(1)当P＞P3持续5s，自动点火放散程序启动，打开放散阀，同时点火器柜开始工作(一 般为30s)，放散阀在打开过程中会自动停止5秒钟，使燃烧器上的火焰稳定，当火焰检测 杆检测到火焰10s后打开拢火阀；如果火焰检测杆未检测到火焰，系统会在程序启动后60s 重新打开点火器柜并关闭放散阀至点火位停留2s，然后打开放散阀至全开后，如果仍未检 测到火焰，系统将继续重复上步操作；下一步不管检测到火焰与否，程序将打开拢火阀， 发出间隔3s的报警声(如本系统无火焰检测装置，系统将不重复点火)。

(2)当P＜P1持续5s，熄火放散程序启动，首先迅速打开灭火阀，同时关闭拢火阀， 延时3s后开始关闭放散阀，放散阀全关60s后关闭灭火阀，放散过程结束。