一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及荒煤气显热回收技术领域，具体涉及一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统。

背景技术：

炼焦生产过程中有着大量的余热都是可利用的能源，不管对于焦化企业还是余热回收企业，焦炉荒煤气余热回收都是值得关注和投入的方向，具有广阔的市场前景，而炼焦工艺流程中产生的余热资源的高效回收利用，是建立资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向，也是降低焦炉能耗的主要途径之一。

为回收荒煤气显热，国内外目前已相继发展了上升管汽化水夹套、分离式热管、上升管导热油夹套、上升管内填充导热介质与盘管换热等技术。但是现有技术中在运行过程中由于焦炉运行的特殊性，从加煤开始到推焦，整个过程中，荒煤气的温度和流量随时都在变化，焦炉上升管荒煤气显热回收过程需要手动进行调节、其自动化程度低下，因操作人员操作不当易发生安全事故。鉴于此，如何提供一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统以提高荒煤气显热回收的效率和自动化水平本领域技术人员需要解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中荒煤气显热回收采用人工方式进行调节，具有效率低、自动化程度差、操作不方便、易存在安全隐患的难题，而提供一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统，包括上升管换热器、汽包、换热管、蒸汽发电机组、取暖片和储水罐，所述上升管换热器通过第一循环管道与换热管连接，所述换热管垂直设置在汽包内，所述取暖片通过第二循环管道与汽包连接，所述汽包上端与蒸汽发电机组通过第三循环管道连接，所述蒸汽发电机组工作时产生的液态水经第四循环管道排至储水罐中，所述储水罐通过第五循环管道与汽包连接，所述上升管换热器、第一循环管道和换热管中充装有换热介质，所述储水罐中充装有去离子水，所述第一循环管道上设有第一流量传感器和第一强制循环泵，所述第二循环管道上设有第二流量传感器和第二强制循环泵，所述第三循环管道上设有第三流量传感器和第三强制循环泵，所述第四循环管道上设有第四流量传感器和第四强制循环泵，所述第五循环管道上设有第五流量传感器和第五强制循环泵；所述汽包上设有第一液位传感器，所述储水罐上设有第二液位传感器；所述上升管换热器的上端设有用于测量荒煤气温度的第一温度传感器，所述汽包内设有用于测量水温的第二温度传感器；所述第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器和第五流量传感器与流量信息采集模块连接，所述流量信息采集模块用于对第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器和第五流量传感器输入的流速信号进行除燥、放大和模数转换；所述第一强制循环泵、第二强制循环泵、第三强制循环泵、第四强制循环泵和第五强制循环泵为变频电机，且所述的第一强制循环泵、第二强制循环泵、第三强制循环泵、第四强制循环泵和第五强制循环泵与循环泵驱动模块连接；所述第一液位传感器和第二液位传感器与液位信息采集模块连接，所述液位信息采集模块用于对第一液位传感器和第二液位传感器输入的液位信号进行除燥、放大和模数转换；所述第一温度传感器和第二温度传感器与温度信息采集模块连接，所述温度信息采集模块用于对第一温度传感器和第二温度传感器输入的温度信号进行除燥、放大和模数转换；所述的流量信息采集模块、循环泵驱动模块、液位信息采集模块和温度信息采集模块与控制模块连接。

优选的，所述的第三流量传感器为气体流量传感器。

优选的，所述的汽包上还设有压力传感器，所述压力传感器与压力信息采集模块连接，所述压力信息采集模块与控制模块连接。

优选的，所述的控制模块还与报警装置连接。

优选的，所述的储水罐还与去离子水发生器连接。

本实用新型采用上述结构后，有益效果在于：

(1)本实用新型通过上升管换热器采集荒煤气的热能，并通过换热介质将荒煤气的热能传递至换热管中，通过换热管将换热介质中的热能传递至汽包中的水里，以提高水的温度，然后将汽包中产生的蒸汽传输至蒸汽发电机组中进行蒸汽发电，将汽包中的热水传输至取暖片中进行取暖工作，充分利用了荒煤气的热能，具有结构简单，能源利用效率高的优点；

(2)本实用新型通过设置各循环管道上的流量传感器采集管道中换热介质、水、汽等介质的流速，通过温度传感器采集上升管换热器上端内壁温度和汽包中水的温度，通过液位传感器采集汽包和储水罐中的水位高度，并通过控制模块调节强制循环泵的转动速度来调节各个管道流速的目的，确保焦炉长期、安全、稳定地回收荒煤气的显热热能；

(3)本实用新型在上升管换热器的上端设有用于测量荒煤气温度的第一温度传感器，通过第一温度传感器检测输出荒煤气的温度，据此通过来调节第一强制循环泵的转速，达到出口温度高于450℃条件下换热介质的流速最快，通过这种设计即确保了上升管出口温度较高不易吸附焦油和石墨，另一方面最大化地将荒煤气的热量传递至换热介质中；

(4)本实用新型通过控制模块与流量信息采集模块、循环泵驱动模块、液位信息采集模块、温度信息采集模块和压力信息采集模块、报警装置和去离子水发生器进行连接，通过控制模块对各模块进行控制，有效提高了焦炉上升管荒煤气显热回收的工作效率，提高了工作的自动化程度。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中控制模块与各电气连接部件的连接示意图。

图中：上升管换热器1、汽包2、换热管3、蒸汽发电机组4、取暖片5、储水罐6、第一循环管道7、第二循环管道8、第三循环管道9、第四循环管道10、第五循环管道11、第一流量传感器12、第一强制循环泵13、第二流量传感器14、第二强制循环泵15、第三流量传感器16、第三强制循环泵17、第四流量传感器18、第四强制循环泵19、第五流量传感器20、第五强制循环泵21、第一液位传感器22、第二液位传感器23、第一温度传感器24、第二温度传感器25、流量信息采集模块26、循环泵驱动模块27、液位信息采集模块28、温度信息采集模块29、控制模块30、压力传感器31、压力信息采集模块32、报警装置33、去离子水发生器34。

具体实施方式

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。

参阅附图1-附图2所示，本实用新型的一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统，包括上升管换热器1、汽包2、换热管3、蒸汽发电机组4、取暖片5和储水罐6，所述上升管换热器1通过第一循环管道7与换热管3连接，所述换热管3垂直设置在汽包2内，所述取暖片5通过第二循环管道8与汽包2连接，所述汽包2上端与蒸汽发电机组4通过第三循环管道9连接，所述蒸汽发电机组4工作时产生的液态水经第四循环管道10排至储水罐6中，所述储水罐6通过第五循环管道11与汽包2连接，所述上升管换热器1、第一循环管道7和换热管3中充装有换热介质，所述储水罐6中充装有去离子水，所述第一循环管道7上设有第一流量传感器12和第一强制循环泵13，所述第二循环管道8上设有第二流量传感器14和第二强制循环泵15，所述第三循环管道9上设有第三流量传感器16和第三强制循环泵17，所述第四循环管道10上设有第四流量传感器18和第四强制循环泵19，所述第五循环管道11上设有第五流量传感器20和第五强制循环泵21；所述汽包2上设有第一液位传感器22，所述储水罐6上设有第二液位传感器23；所述上升管换热器1的上端设有用于测量荒煤气温度的第一温度传感器24，所述汽包2内设有用于测量水温的第二温度传感器25；所述第一流量传感器12、第二流量传感器14、第三流量传感器16、第四流量传感器18和第五流量传感器20与流量信息采集模块26连接，所述流量信息采集模块26用于对第一流量传感器12、第二流量传感器14、第三流量传感器16、第四流量传感器18和第五流量传感器20输入的流速信号进行除燥、放大和模数转换；所述第一强制循环泵13、第二强制循环泵15、第三强制循环泵17、第四强制循环泵19和第五强制循环泵21为变频电机，且所述的第一强制循环泵13、第二强制循环泵15、第三强制循环泵17、第四强制循环泵19和第五强制循环泵21与循环泵驱动模块27连接；所述第一液位传感器22和第二液位传感器23与液位信息采集模块28连接，所述液位信息采集模块28用于对第一液位传感器22和第二液位传感器23输入的液位信号进行除燥、放大和模数转换；所述第一温度传感器24和第二温度传感器25与温度信息采集模块29连接，所述温度信息采集模块29用于对第一温度传感器24和第二温度传感器25输入的温度信号进行除燥、放大和模数转换；所述的流量信息采集模块26、循环泵驱动模块27、液位信息采集模块28和温度信息采集模块29与控制模块30连接。所述的第三流量传感器16为气体流量传感器，所述的汽包，2上还设有压力传感器31，所述压力传感器31与压力信息采集模块32连接，所述压力信息采集模块32与控制模块30连接；所述的控制模块30还与报警装置33连接，所述的储水罐6还与去离子水发生器34连接。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。