[发明专利]一种焦化行业热值仪全自动实时采样系统及方法

说明书

本发明提供一种焦化行业热值仪实时采样系统及方法，系统包括焦炉煤气管道、荒煤气管道、热值仪、采样管路和第一差压变送器；第一差压变送器安装在焦炉煤气管道和荒煤气管道之间的差压检测管路上。采样管路包括流动管路和室内采样管路；流动管路的入口连接焦炉煤气管道，出口连接荒煤气管道；流动管路的中间段位于热值仪室内，与室内采样管路的入口相连，室内采样管路的出口连接热值仪。所述的方法包括研究采样大时滞问题，根据焦化企业中焦炉煤气管道和荒煤气管道位于同一管廊上的现场实际情况，利用荒煤气与焦炉煤气的管路压差作为动力源建立流动管道，在此管道上进行气源取样，并给出了采样传送滞后时间的计算公式，降低采样时滞。

技术领域

本发明涉及焦化行业热值仪采样技术领域，特别涉及一种焦化行业热值仪全自动实时采样系统及方法。

背景技术

煤气热值指的是煤气经过完全燃烧后释放出来的热量，是煤气最重要的质量指标。焦炉煤气作为焦炉加热的主要气源，其热值的大小对焦炉温度影响巨大，而焦炉温度是影响焦炭产量和化学产品产率的重要因素，因此准确实时地测量焦炉煤气热值对优化燃气配比和焦化生产有着重要的意义。焦炉煤气的热值测量有很多方法。一般可以分为两类：一类为直接法，另一类是间接法。直接法通过将煤气经过过滤、净化、稳压等预处理后，送入燃烧室燃烧计算出热值。间接法是指通过检测焦炉煤气中的气体组分来推算煤气热值。由于直接法的准确率和实时性更高，因此直接法被广泛采用，目前市面上多数热值仪均采用直接法。但是在实际的测量过程中，热值仪对安装地点要求较高，一般配备单独的热值仪室，造成采样管路过长。由于热值仪用气量很小，且焦化反应速度慢，传统方法的采样管路中存有较多采样气源，导致热值测量存在较大时滞。特别是用于燃气配比时存在严重滞后，无法满足实时控制要求，影响焦化生产。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种焦化行业热值仪全自动实时采样系统及方法，根据焦化企业中焦炉煤气管道和荒煤气管道位于同一管廊上的现场实际情况，利用荒煤气与焦炉煤气的管路压差作为动力源建立流动管道，在此管道上进行气源取样，并给出了采样传送滞后时间的计算公式，降低了采样时滞。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦化行业热值仪全自动实时采样系统，包括焦炉煤气管道、荒煤气管道、热值仪、采样管路和第一差压变送器；第一差压变送器安装在焦炉煤气管道和荒煤气管道之间的差压检测管路上，用于检测焦炉煤气管道与荒煤气管道之间的压差。

所述的采样管路包括流动管路和室内采样管路；流动管路的入口连接焦炉煤气管道，出口连接荒煤气管道；流动管路的中间段位于热值仪室内，与位于热值仪室内的室内采样管路的入口相连，室内采样管路的出口连接热值仪。

在所述的采样管路上，流动管路的入口设置有流动管路入口控制电动球阀，流动管路的出口设置有流动管路出口控制电动球阀；室内采样管路上设有采样控制电动球阀。

在所述的采样管路上，流动管路的入口与出口之间还设有第二差压变送器，用于检测采样管路的出入口之间压差。

所述的采样管路还包括吹扫管路，吹扫管路入口连接蒸汽管路，出口连接采样管路的流动管路部分，在吹扫管路上还设置有吹扫压力变送器和吹扫控制电动球阀。

所述的采样管路还包括排液管路，排液管路入口连接采样管路的流动管路部分，出口连接积液罐。

以上所述的采样管路包括两条，两条采样管路结构相同，互为冗余。

以上所述的一种焦化行业热值仪全自动实时采样系统的方法，包括如下：

1)采用流动采样方式，在流动管路上采样，研究采样大时滞问题，具体如下：

采样传送滞后时间计算如下：

取样点至热值仪室部分的流动管路容积V₁为：