专利名称：一种焦炉荒煤气点火放散控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焦炉荒煤气点火放散装置，尤其涉及点火枪保护技术应用中使得点火放散装置更加稳定可靠的焦炉荒煤气点火放散控制装置。
背景技术：
近些年来，随着我国工业的不断发展特别是钢铁行业的迅速膨胀，对焦炭及其 附属产品的需求量与日俱增，全国各地大大小小的焦炉不断建成投运，如何保护环境减少污染成为一个尖锐的话题。在炼焦过程中焦炉荒煤气是其主要的副产物及污染源，当荒煤气回收工艺段出现故障或停电时，焦炉荒煤气就需要外排入大气，为了减少污染焦化行业一般采用建立一个点火放散装置使荒煤气完全燃烧后进入大气。然而传统的焦炉荒煤气点火放散装置效果并不理想且后期维护量大，时常出现点火放散装置在投运一年半载之后就点不着火不能正常运行的情况，以至于曾经正常运行的焦炉上黄烟滚滚，对人类生存环境造成极大破坏。经反复多次实地考察后发现，传统工艺上的点火放散装置的点火枪固定在燃烧器点火区域上，在点火成功后点火枪电嘴并不退出燃烧区域，点火枪电嘴长期在烈火中烧灼腐蚀，导致其很容易变形损坏；同时点火枪电嘴长期暴露在焦炉恶劣环境中，大量的灰尘、焦炉粉尘、雨泥附着在点火电嘴上，电极不能拉弧放电使其不能正常点火放散。
发明内容为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种在于克服传统焦炉点火放散装置的缺陷的新型焦炉荒煤气点火放散控制装置。所述技术方案如下一种焦炉荒煤气点火放散控制装置，包括PLC控制柜、燃烧器、点火器、点火枪、点火枪保护装置、气缸控制装置、氮气吹扫点火枪装置、拢火装置、灭火装置、放散阀门及执行机构、UPS供电系统和氮气及蒸汽管道；所述PLC控制柜的电源与所述UPS电源系统相连接，所述燃烧器位于放散阀上部，并与放散阀门相连接；笼火装置和灭火装置的笼火阀和灭火阀安装在蒸汽管道上并连通燃烧器；所述点火器安装在保护箱内并通过电缆与点火枪相连接，所述点火枪套置在点火枪保护装置中并通过连接机构与气缸活塞杆相连接；所述点火枪保护装置与所述氮气吹扫点火枪装置通过吹扫孔连接。本实用新型提供的技术方案的有益效果是提高了传统装置的可靠性、稳定性及使用寿命，通过以PLC控制柜为核心，实现了焦炉荒煤气安全有效的点火放散。
图I是焦炉荒煤气点火放散控制装置结构示意图；图2是气缸、点火枪、点火枪保护装置和燃烧器连接示意图。
具体实施方式
本实施例提供的焦炉集气管点火放散装置的特点就是通过直线气缸控制装置连接两只H型冗余点火枪，在点火的过程中气缸带动H型冗余点火枪伸入燃烧器内点火区域进行点火，当点火成功后气缸带动H型冗余点火枪退回到点火枪保护装置内部,减少点火枪电嘴无意义拉弧放电次数，有效避免了点火枪和电嘴被长期高温烧蚀而导致的形变和损坏，且能减少灰尘、雨泥和焦炉化合物等杂质附着在点火枪电嘴上；同时在点火枪保护装置中配有氮气吹扫点火枪装置，整套装置均采用UPS供电，提高点火性能和装置的稳定性。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述如图I所示，展示了焦炉荒煤气点火放散控制装置的结构，包括PLC控制柜15、燃烧器I、点火器2、点火枪3、点火枪保护装置4、气缸控制装置10、氮气吹扫点火枪装置11、拢火装置、灭火装置、放散阀门及执行机构13、UPS供电系统14和氮气管道18、蒸汽管道19及压力温度测量单元；上述拢火装置包括拢火环喷嘴6和拢火控制阀8，所述灭火装置是由灭火环喷嘴9和灭火控制阀12组成。所述压力温度测量单元包括温度检测热电偶5，温度检测热电偶安装在所述燃烧器中。所述PLC控制柜的电源与所述UPS电源系统相连接，所述燃烧器位于放散阀上部，并与放散阀门相连接；笼火装置和灭火装置的笼火阀和灭火阀安装在蒸汽管道上并连通燃烧器；所述点火器安装在保护箱内并通过电缆与点火枪相连接，所述点火枪套置在点火枪保护装置中并通过连接机构与气缸活塞杆相连接；所述点火枪保护装置与所述氮气吹扫点火枪装置通过吹扫孔连接。上述点火枪为H型冗余点火枪,且该点火枪为伸缩移动式点火枪,并通过气缸运动伸出保护装置连接入燃烧器内点火区域。点火枪保护装置呈扇形柱体形状，并在点火枪保护装置内部设置有排水导流槽、吹扫孔及支撑固定点火枪装置的滑轮，气缸活塞移动带动点火枪做伸缩运动，吹扫孔与氮气吹扫装置连接，保护装置安装于与水平面成30°C夹角并与点火枪平行，气缸活塞杆与点火枪保护装置在同一个倾斜面上，扇形弧面出口与燃烧器连接，H型冗余点火枪通过滑轮安装在保护装置内，并能通过气缸运动带动点火枪从扇形弧面出口伸入燃烧器内；上述点火器安装在就地的保护箱内，远离点火放散燃烧器并通过电缆与点火枪尾部连接。上述氮气吹扫点火枪装置包括氮气管道、控制阀及两个吹扫孔，所述吹扫孔安装在点火枪保护装置的中上部，所述控制阀安装在氮气管道上的下部位置。当点火枪处于保护装置内静态位置时，两个吹扫孔正对两只点火枪的电嘴部位以通过阀门控制氮气吹扫点火枪电嘴。上述燃烧器包括筒体、法兰、防风罩、内管、蜂窝片、笼火装置、灭火装置、支持架及温度检测装置，燃烧器与点火枪保护装置焊接，所述燃烧器采用优质耐温、耐腐不锈钢材料制造，燃烧器通过两个圆形点火枪孔与点火枪保护装置焊接，H型冗余点火枪通过圆孔可伸入到燃烧器点火区域，放风罩位于燃烧器上部，筒体与放散阀法兰连接，拢火装置和灭火装置件安装在内管的上部与下部，且均与蒸汽管道和控制阀连接并分别由拢火阀和灭火阀控制，温度检测单元由K型热电偶组成，其测点安装在火焰区中心点。上述燃烧器燃烧区域能使荒煤气与空气充分混合而达到理想燃烧效果。、[0018]上述UPS电源系统外接220V交流市电，输出部分接往PLC控制的电源部分，UPS电源容量为3000VA，在厂区停电后能为装置各设备提供电源。上述PLC控制柜内装置有PLC控制系统，该PLC控制系统包括点火放散控制装置、显示仪表和控制按钮，所述点火放散控制装置储存于CPU储存卡中，显示仪表和控制按钮装置在PLC控制柜面板上。上述PLC控制柜是装置的控制核心，柜内装有德国西门子S7-300PLC控制系统及继电器控制回路，控制程序储存在中央处理器CPU的储存卡中，柜内下部是与各设备连接的接线端子，操作按钮和显示仪表安装在控制柜的面板上，可通过选择开关选择点火放散装置的运行方式自动、半自动、手动；焦炉集气管荒煤气压力通过测量仪表显示在控制柜面板仪表上，燃烧器温度通过热电偶测量单元显示在控制面板仪表上。首先，通过荒煤气压力仪表设置点火放散压力值P1，结束点火放散压力值P2，Pl 应该大于集气管压力的正常值，P2应该略小于集气管压力正常值。然后，选择点火放散装置控制模式当控制模式选为自动时，PLC控制系统通过压力测量仪表自动监视荒煤气压力值P，当压力值P大于Pl且延时4s时间后，PLC控制系统发出命令启动点火放散过程；当压力值P小于P2且延时2s时间后，PLC控制系统发出命令启动停止点火放散过程；当控制模式选择为半自动时，PLC控制系统停止自动点火放散模式进入半自动模式，只要集气管压力值较大时，就能在PLC控制柜的控制面板上一键启动点火放散过程；只要集气管压力值较小时，就能在PLC控制柜的控制面板上一键启动结束点火放散过程；当控制模式选择为手动时，PLC控制系统停止自动和半自动点火放散模式进入手动模式，在手动模式下，可以通过PLC柜控制面板上的带灯按钮来对装置中的各设备进行单独操作，按下开启放散阀的带灯按钮，放散阀接收到信号后逐渐打开，开到位后开启带灯按钮的显示灯点亮，按下关闭放散阀的带灯按钮，放散阀接收到信号后逐渐关闭，关到位后关闭带灯按钮的显示灯点亮，每一个控制设备都有启动和停止按钮从而能对每个设备单独控制；手动模式下的控制回路通过继电器回路实现而不依赖于PLC系统，在PLC系统出现故障时也能正常使用，从而提高了系统的可靠性。点火放散过程控制系统发出启动点火放散过程后，放散阀通过执行机构打开，压力较高的荒煤气从集气管通过放散阀门进入燃烧器并与空气混合；同时气缸控制装置做伸出运动，通过连接装置H型冗余点火枪从点火保护装置中伸出，进入到燃烧器中点火区域到位后开始点火，H型冗余设计使得两只点火枪电嘴在点火区域不同位置，从而提高了点火效率；燃烧器中的温度检测热电偶检测到温度急剧升高后PLC控制系统认定点火成功，点火枪停止工作，气缸控制系统做缩回运动，H型冗余点火枪通过连接装置退回到点火枪保护装置中，从而避免了火焰对点火枪的长期高温炙烤腐蚀以及灰尘、焦炉粉尘、雨泥对点火枪电嘴的影响，减少点火枪电嘴无意义拉弧放电次数；10s以后打开拢火阀稳定火焰，点火放散过程完成。结束点火放散过程控制系统发出启动结束点火放散过程后，放散阀通过执行机构关闭，同时拢火阀关闭灭火阀打开，蒸汽进入燃烧器内部熄灭火焰并防止火焰进入集气管；当温度检测单元检测到火焰已经熄灭后延时30s关闭灭火阀，结束点火放散过程完成。由于点火枪保护装置并不是完全封闭的，也会有少量灰尘和焦炉粉尘进入点火枪保护装置附着在电嘴上，影响点火能力；在点火枪处于保护装置中的静态位置时，可以手动启动氮气吹扫点火枪装置，吹扫孔正对点火枪电嘴，由于没有雨泥的附着，灰尘和粉尘能够被有效吹扫干净，从而提高了点火枪的工作能力。如图2所示，为气缸、点火枪、点火枪保护装置和燃烧器连接示图，点火枪为H型冗余点火枪，该H型冗余点火枪3、气缸活塞杆17、点火枪保护装置4在同一倾斜面上,该倾斜面与水平面呈30°C夹角，通过气缸运动带动H型冗余火枪在点火枪保护装置4中做直线伸 缩运动，并能把点火枪电嘴伸入到设置有灭火装置9和拢火装置6的燃烧器I点火区域。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述装置包括PLC控制柜、燃烧器、点火器、点火枪、点火枪保护装置、气缸控制装置、氮气吹扫点火枪装置、拢火装置、灭火装置、放散阀门及执行机构、UPS供电系统和氮气及蒸汽管道；所述PLC控制柜的电源与所述UPS电源系统相连接，所述燃烧器位于放散阀上部，并与放散阀门相连接；笼火装置和灭火装置的笼火阀和灭火阀安装在蒸汽管道上并连通燃烧器；所述点火器安装在保护箱内并通过电缆与点火枪相连接，所述点火枪套置在点火枪保护装置中并通过连接机构与气缸活塞杆相连接；所述点火枪保护装置与所述氮气吹扫点火枪装置通过吹扫孔连接。
2.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述装置还包括压力温度测量单元，该压力温度测量单元包括温度检测热电偶，温度检测热电偶安装在所述燃烧器中。
3.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述点火枪为H型冗余点火枪，且该点火枪为伸缩移动式点火枪，并通过气缸运动伸出保护装置连接入燃烧器内点火区域。
4.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述点火枪保护装置呈扇形柱体形状，并在点火枪保护装置内部设置有排水导流槽、吹扫孔及支撑固定点火枪装置的滑轮。
5.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述氮气吹扫点火枪装置包括氮气管道、控制阀及两个吹扫孔，所述吹扫孔安装在点火枪保护装置的中上部，所述控制阀安装在氮气管道上的下部位置，以通过阀门控制氮气吹扫点火枪电嘴。
6.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述燃烧器包括筒体、法兰、防风罩、内管、蜂窝片、笼火装置、灭火装置、支持架及温度检测装置，燃烧器与点火枪保护装置焊接；所述放风罩位于燃烧器上部，筒体与放散阀法兰连接，拢火装置和灭火装置安装在内管的上部与下部，且均与蒸汽管道和控制阀连接，温度检测装置由K型热电偶组成，并安装在火焰区中心点。
7.根据权利要求I所述的焦炉荒煤气点火放散控制装置，其特征在于，所述PLC控制柜内装置有PLC控制系统，该PLC控制系统包括点火放散控制装置、显示仪表和控制按钮，所述点火放散控制装置储存于CPU储存卡中，显示仪表和控制按钮装置在PLC控制柜面板上。
专利摘要本实用新型公开了一种焦炉荒煤气点火放散控制装置，所述装置包括PLC控制柜、燃烧器、点火器、点火枪、点火枪保护装置、气缸控制装置、氮气吹扫点火枪装置、拢火装置、灭火装置、放散阀门及执行机构、UPS供电系统和氮气及蒸汽管道；本实用新型通过直线气缸控制装置连接两只H型冗余点火枪，在点火的过程中气缸带动H型冗余点火枪伸入燃烧器内点火区域进行点火，当点火成功后气缸带动H型冗余点火枪退回到点火枪保护装置内部，有效避免了点火枪和电嘴被长期被高温烧蚀而导致的变形和损坏，并且能减少灰尘、雨泥和焦炉化合物等杂质附着在点火枪电嘴上；同时在点火枪保护装置中配有氮气吹扫点火枪装置，提高点火性能和装置的稳定性。提高了传统装置的可靠性、稳定性及使用寿命，通过以PLC控制柜为核心，实现了焦炉荒煤气安全有效的点火放散。
文档编号F23G7/06GK202382259SQ201120553608
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者亢晓嵘, 宋洁, 尤春雨, 尹萍, 惠秦川, 汪安逸 申请人:北京佰能电气技术有限公司