专利名称：一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于焦化技术领域，具体涉及一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统。
背景技术：
干熄炉是干法冷却焦炭的主要设备之一，其通过通入冷却气体将1000 °C 1050°C的红焦冷却至200°C以下排出。如图1所示，为干熄炉的结构简图，干熄炉由上至下划分为预存段10、斜道区30和冷却段40。其中，冷却段40的下部设置有进气口 50，且与底部设置的供气装置(图中未示出)相连接，用于冷却的循环气体从进气口 50传输至冷却段40内，且在冷却段40内与红焦进行热交换，冷却后的红焦排出冷却段40 ;预存段10用于接收间接装入的红焦，补偿冷却段冷却后排出的红焦，在预存段10的外围环绕设置有环形气道20，环形气道20上设置有空气导入孔60，空气导入孔60用于与外部空气导入装置相连接向环形通道20内导入适量的空气，使冷却气体中的由氢气、一氧化碳等气体组成的可燃成分燃烧，从而起到调节冷却气体中的可燃成分含量的作用；斜道区30位于预存段10和冷却段40之间，用于冷却的循环气体吸收红焦的热量之后经斜道区30和环形气道20排出。在实际应用中，干熄炉的空气导入量是决定熄焦工艺的安全性、稳定性和节能性的重要因素之一，空气导入量过高，则会增加焦炭的烧损率，导致运行成本增加；空气导入量过低，则会使冷却气体中的可燃成分燃烧不充分，导致残留在干熄炉内的可燃成分含量过高，这会使干熄炉有爆炸的危险，从而对生产及人身安全产生隐患。为此，就需要对干熄炉的空气导入量进行控制，以进行相应的校正。现有的一种空气导入量的控制系统，其通过设有空气导入管、流量调节阀、两个取压孔、差压变送器和控制单元。其中，空气导入管与空气导入孔60连接，用以使环形通道与大气相连通；流量调节阀设置在空气导入管上， 用以接通或者断开空气导入管，并调节流经空气导入管的空气流量；两个取压孔分别设置在流量调节阀的上游和下游的相应位置处；差压变送器用于自两个取压孔分别采集空气导入管的位于流量调节阀的上游和下游的气压差，并将其转换为差压信号，且发送至所述控制单元；所述控制单元基于该差压信号进行计算而获得流量调节阀输出的流量值，并根据该流量值控制流量调节阀的开度大小来调节输出的流量。上述空气导入量的控制系统在实际应用中不可避免的存在以下问题，S卩:由于受到流量调节阀的精度的限制，差压变送器所采集的位于流量调节阀的上游和下游的气压差也会存在误差，导致通过控制单元计算而获得的流量调节阀输出的流量值不准确(即，流量调节阀的实际开度所对应的输出的理论流量值与实际输出的流量值有较大的误差)，从而上述空气导入量的控制系统的准确度较低，且降低了焦炭质量。
实用新型内容本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其控制干熄炉的空气导入量的准确度较高，从而可以提高干熄炉的稳定性和安全性，并可以改善焦炭质量。本实用新型提供一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统，包括空气导入管、节流装置、差压变送器、流量调节阀和控制单元，其中，所述空气导入管的输入端与大气相连通，所述空气导入管的输出端与设置在所述干熄炉的环形气道上的空气导入孔相连通，空气经由所述空气导入管和空气导入孔流入所述干熄炉的环形气道；所述节流装置设置在所述空气导入管上，用以标定流经所述节流装置的空气流量；所述差压变送器用于采集位于所述节流装置的上游和下游之间的气压差，并将该气压差转换为差压信号，且发送至所述控制单元；所述控制单元用于基于所述差压信号进行计算而获得导入所述干熄炉内的空气的测量流量值，并根据所述测量流量值和预设的理想流量值向所述流量调节阀发送控制信号；所述流量调节阀设置在所述空气导入管上，用以根据来自所述控制单元的控制信号调节其开度，以使所述流量调节阀输出的流量值和所述理想流量值相等。其中，所述节流装置为端头孔板。其中，所述控制单元还包括数据库和采集单元，其中，所述数据库用于存储所述干熄炉的工作参数以及与之相对应的导入所述干熄炉内空气的所述理想流量值；所述采集单元用于采集与所述测量流量值相对应的所述干熄炉的工作参数，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元查找所述数据库中与所述测量流量值相对应的所述干熄炉的工作参数，且读取所述数据库中与该工作参数相对应的所述理想流量值，并判断所述理想流量值和所述测量流量值是否相等，若否，则所述控制单元计算所述理想流量值和所述测量流量值的流量差，并根据该流量差向所述流量调节阀发送控制信号。其中，所述 流量调节阀为蝶阀。其中，所述工作参数包括气压和温度。本实用新型具有下述有益效果:本实用新型提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其借助节流装置标定流经该节流装置的空气流量，且借助差压变送器采集位于节流装置的上游和下游之间的气压差，并将该气压差转换为差压信号发送至控制单元；控制单元根据该差压信号进行计算而获得导入干熄炉内的空气的测量流量值，并根据该测量流量值和预设的理想流量值控制流量调节阀的开度，以使流量调节阀输出的流量值和理想流量值相等。由于上述节流装置的尺寸精度和制造精度较高，因而差压变送器所采集的气压差的误差较小，这使得控制单元基于该气压差进行计算而获得的测量流量值的精度较高，从而可以提高控制干熄炉的空气导入量的准确度，进而可以提高干熄炉的稳定性和安全性，并可以改善焦炭质量。
图1为为干熄炉的结构简图；图2为本实用新型第一实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统的原理框图；图3为本实用新型第二实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统的原理框图；以及图4为采用图3所述系统进行控制干熄炉的空气导入量的流程框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图对本实用新型提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统进行详细的描述。图2为本实用新型第一实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统的原理框图。请参阅图2，其包括空气导入管(图中未示出)、节流装置1、差压变送器2、流量调节阀3和控制单元4。其中，空气导入管的输入端与大气相连通，空气导入管的输出端与设置在干熄炉的环形气道上的空气导入孔相连通，空气经由空气导入管和空气导入孔流入环形气道。节流装置I设置在空气导入管上，用以标定流经节流装置的空气流量，节流装置I为端头孔板。差压变送器2用于采集位于节流装置I的上游和下游之间的气压差，并将该气压差转换为差压信号，且发送至控制单元4，具体地，差压变送器2先采集位于节流装置I的上游的气压和下游的气压，再通过计算而获得上游和下游的气压差，并将气压差转换为差压信号发送至控制单元4 ;控制单元4用于基于差压信号进行计算而获得导入干熄炉内的空气的测量流量值，并根据测量流量值和预设的理想流量值向流量调节阀3发送控制信号；流量调节阀3设置在空气导入管上，用以根据来自控制单元4的控制信号调节其开度，以使流量调节阀输出的流量值趋于或者等于理想流量值，流量调节阀3可以为蝶阀等的可调节输出流量的阀门。由于上述节流装置I的尺寸精度和制造精度较高，因而差压变送器2所采集的气压差的误差较小，这使得控制单元4基于该气压差进行计算而获得的测量流量值的精度较高，从而可以提高控制干熄炉的空气导入量的准确度，进而可以提高干熄炉的稳定性和安全性，并可以改善焦炭质量。在实际应用中，节流装置I设置在空气导入管的输入端，并且，当节流装置I设置在空气导入管上，且位于其输入端和输出端之间时，流量调节阀3可以设置在空气导入管上，且位于节流装置I的下游。
图2为本实用新型第二实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统的原理框图。请参阅图2，本实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统和第一实施例相比，同样包括节流装置1、差压变送器2、流量调节阀3和控制单元4，由于上述装置或单元的功能和彼此之间的关系在第一实施例中已有了详细的描述，在此不再赘述。下面仅对本实施与第一实施例的不同点进行描述，具体地，本实施例提供的用于控制干熄炉的空气导入量的系统还包括数据库5和采集单元6。其中，数据库5用于存储干熄炉的工作参数以及与之相对应的导入干熄炉内的空气的理想流量值。工作参数可以包括干熄炉内的气压、温度等。所谓理想流量值，是指保证干熄炉正常工作所需的流经空气导入管的空气的流量值。采集单元6用于采集与测量流量值相对应的干熄炉的工作参数，并将其发送至控制单元4 ;控制单元4查找数据库5中与测量流量值相对应的干熄炉的工作参数，且读取数据库5中与该工作参数相对应的理想流量值，并判断理想流量值和测量流量值是否相等，若否，则控制单元4计算理想流量值和测量流量值的流量差，并根据该流量差向流量调节阀3发送控制信号。具体地，图4为采用图3所述的系统进行控制干熄炉的空气导入量的流程框图。请参阅图4，用于控制干熄炉的空气导入量的系统的工作过程具体包括以下步骤:SI，差压变送器2采集位于节流装置I的上游和下游之间的气压差，并将该气压差转换为差压信号，且发送至控制单元4 ;S2，控制单元4根据所述差压信号进行计算而获得导入干熄炉的空气的测量流量值，并根据测量流量值和预设的理想流量值向流量调节阀3发送控制信号；S3，流量调节阀3根据控制单元4的控制信号调节其开度，以使流量调节阀输出的流量值趋于或者等于理想流量值。其中，步骤S2包括步骤S21和步骤S22:S21，采集单元6采集与测量流量值相对应的干熄炉的工作参数，并将其发送至控制单元4 ；S22，控制单元4查找预先存储在数据库5中的干熄炉的工作参数，且读取预先存储在数据库5中的与该工作参数相对应的理想流量值，并判断理想流量值和测量流量值是否相等，若否，则控制单元4计算理想流量值和测量流量值的流量差，并根据该流量差向流量调节阀3发送控制信号；若是，控制单元4不向流量调节阀发送控制信号，即流量调节阀的开度不变。可以理解的是，以上 实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其特征在于，包括空气导入管、节流装置、差压变送器、流量调节阀和控制单元，其中 所述空气导入管的输入端与大气相连通，所述空气导入管的输出端与设置在所述干熄炉的环形气道上的空气导入孔相连通，空气经由所述空气导入管和空气导入孔流入所述干熄炉的环形气道； 所述节流装置设置在所述空气导入管上，用以标定流经所述节流装置的空气流量； 所述差压变送器用于采集位于所述节流装置的上游和下游之间的气压差，并将该气压差转换为差压信号，且发送至所述控制单元； 所述控制单元用于基于所述差压信号进行计算而获得导入所述干熄炉内的空气的测量流量值，并根据所述测量流量值和预设的理想流量值向所述流量调节阀发送控制信号； 所述流量调节阀设置在所述空气导入管上，用以根据来自所述控制单元的控制信号调节其开度，以使所述流量调节阀输出的流量值和所述理想流量值相等。
2.根据权利要求1所述的用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其特征在于，所述节流装置为端头孔板。
3.根据权利要求1所述的用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其特征在于，所述控制单元还包括数据库和采集单元，其中 所述数据库用于存储所述干熄炉的工作参数以及与之相对应的导入所述干熄炉内空气的所述理想流量值； 所述采集单元用于采集与所述测量流量值相对应的所述干熄炉的工作参数，并将其发送至所述控制单元； 所述控制单元查找所述数据库中与所述测量流量值相对应的所述干熄炉的工作参数，且读取所述数据库中与该工作参数相对应的所述理想流量值，并判断所述理想流量值和所述测量流量值是否相等，若否，则所述控制单元计算所述理想流量值和所述测量流量值的流量差，并根据该流量差向所述流量调节阀发送控制信号。
4.根据权利要求3所述的用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其特征在于，所述流量调节阀为蝶阀。
5.根据权利要求3所述的用于控制干熄炉的空气导入量的系统，其特征在于，所述工作参数包括气压和温度。
专利摘要本实用新型提供一种用于控制干熄炉的空气导入量的系统，包括空气导入管、节流装置、差压变送器、流量调节阀和控制单元。其中，节流装置设置在空气导入管上，用以标定流经所述节流装置的空气流量；差压变送器分别采集位于节流装置的上游和下游的气压差，并将该气压差转换为差压信号，且发送至控制单元；控制单元基于该差压信号进行计算而获得空气导入的测量流量值，并根据测量流量值向流量调节阀发送控制信号；流量调节阀设置在空气导入管上，根据该控制信号调节其输出的流量值。本实用新型提供用于控制干熄炉的空气导入量的系统可以提高控制干熄炉的空气导入量的准确度，进而可以提高干熄炉的稳定性和安全性，并可以改善焦炭质量。
文档编号C10B45/00GK203159531SQ20132012186
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者孟凡良, 郝立祥 申请人:北京华泰焦化工程技术有限公司