一种合成炉自动点火系统及方法与流程

文档序号:20353242发布日期:2020-04-10 23:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种合成炉自动点火系统,包括合成炉和点火装置,其特征在于:还包括至少一个火焰监测装置,所述点火装置包括点火控制箱、气体控制柜、点火枪、氢气输送管和空气输送管,所述气体控制柜设有氢气输送系统与空气输送系统,所述氢气输送系统设有气动阀控制气管,所述空气输送系统设有空气管路,所述点火控制箱与气体控制柜通过气动阀控制气管与空气管路相连,所述点火控制箱与点火枪之间连接有第一线缆,所述气体控制柜和点火枪通过氢气输送管和空气输送管相连,所述火焰监测装置包括电控箱、火焰探测器,所述电控箱和火焰探测器之间连接有第二线缆,所述合成炉炉壁固设有点火装置固定架和火焰监测装置固定架,所述点火枪和火焰探测器分别密封固定安装于点火装置固定架和火焰监测装置固定架上,所述点火枪和火焰探测器前端分别伸进合成炉内。

2.根据权利要求1所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述点火控制箱包括点火控制箱箱体,安装在点火控制箱箱体内下部的接线座,位于接线座一侧的、且固定于点火控制箱箱体上的高压点火包,设置在所述接线座上方的、且固定于点火控制箱箱体上的温度变送器,以及设置在所述温度变送器上方两侧的、且固定于点火控制箱箱体上的二位三通电磁阀和常闭电磁阀,所述接线座下端连接有外部高压电源,所述接线座上端与高压点火包、温度变送器、二位三通电磁阀、常闭电磁阀分别通过导线连接,所述二位三通电磁阀、常闭电磁阀通过三通接头连接。

3.根据权利要求2所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述气体控制柜位于点火控制箱的外部,所述气体控制柜与点火控制箱的位置相对固定,所述气体控制柜设有面板,所述面板呈倒l形,所述气体控制柜内设置有氢气输送系统和空气输送系统,所述氢气输送系统包括安装在倒l形面板上边一侧的氢气输入接口与氢气输出接口、依次固定于倒l形面板侧边面向气体控制柜内部的一面的一侧的氢气球阀、氢气减压阀、氢气单向阀、氢气阻火器、氢气流量计和气动阀以及连接气动阀与二位三通电磁阀出口的气动阀控制气管,所述氢气输入接口、氢气球阀、氢气减压阀、氢气单向阀、氢气阻火器、氢气流量计、气动阀之间依次连接有氢气管路,所述气动阀出口与氢气输出接口连接,所述氢气减压阀上安装有氢气压力表,所述空气输送系统包括安装在倒l形面板上边另一侧的空气输入接口、空气输出接口以及依次固定于倒l形面板侧边面向气体控制柜内部的一面的另一侧的空气球阀、空气减压阀、空气单向阀、空气流量计,所述空气输入接口与空气球阀、空气减压阀之间、空气单向阀与空气流量计、空气输出接口之间分别依次连接有空气管路,所述空气减压阀上安装有空气压力表,所述空气减压阀出口经空气管路与三通接头进口相连,所述二位三通电磁阀、常闭电磁阀的进口分别与三通接头的两个出口相连,所述常闭电磁阀出口经空气管路与空气单向阀进口相连。

4.根据权利要求3所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述点火枪包括枪头固定座,所述枪头固定座密封固定于点火装置固定架上,所述枪头固定座设有氢气通道和空气通道,所述氢气通道进口和空气通道进口设置于枪头固定座靠近前端的外侧面,所述氢气通道进口与氢气输出接口通过氢气输送管连接,所述空气通道进口与空气输出接口通过空气输送管连接,所述氢气通道出口和空气通道出口设置于枪头固定座前端面,所述氢气通道出口沿出口方向连通点火氢气管,所述点火氢气管前端伸入合成炉内,所述枪头固定座内部沿长度方向设有两个电极通孔和一个温度探头通孔,所述两个电极通孔位于氢气通道的下方,所述温度探头通孔位于氢气通道的上方,所述枪头固定座后端设有两个电缆接线柱和温度探头接线端子,所述两个电极通孔内分别插有一电极保护管,所述每个电极保护管一端插于电极通孔前端,另一端伸出枪头固定座前端面并伸入合成炉内,每个电极保护管内插有一电极,所述每个电极一端连接于一个电缆接线柱上,另一端伸出电极保护管另一端端口并伸入合成炉内,所述每个电极位于合成炉内的另一端端头套有一石墨头,所述电极与电极保护管、电极与电极通孔保持密封且相对固定,所述温度探头密封固定于温度探头通孔内,所述温度探头一端连接温度探头接线端子,另一端伸出枪头固定座前端面并伸入合成炉内,所述温度探头、电极位于合成炉内的一端的端头平齐,并略超出点火氢气管位于合成炉内的前端端口,所述温度探头接线端子通过导线与温度变送器相连,所述电缆接线柱通过第一线缆与高压点火包相连。

5.根据权利要求4所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述枪头固定座采用聚四氟乙烯材料整体成型且呈阶梯状圆柱结构,所述枪头固定座前端为设有圆柱形凸台的长度较小、直径稍大的大圆柱,后端为长度较长、直径略小的小圆柱,所述枪头固定座在大圆柱与小圆柱交界处与点火装置固定架保持固定与密封,所述氢气通道进口和空气通道进口设置于靠近大圆柱的小圆柱外侧面上,所述氢气通道出口和空气通道出口设置于圆柱形凸台前端面,所述氢气通道与空气通道沿枪头固定座长度方向的部分与枪头固定座轴向中心线平行,所述氢气通道出口沿出口方向连通点火氢气管,所述点火氢气管与枪头固定座轴向中心线平行,所述枪头固定座后端的小圆柱末端内部设有圆形凹槽,所述圆形凹槽底部设有两电缆接线柱,所述圆形凹槽内设有档板,所述档板上设有温度探头接线端子,所述枪头固定座内沿长度方向设有与轴向中心线平行的两电极通孔和一温度探头通孔,所述两电极通孔位于枪头固定座内的同一水平位置,所述两电极通孔内分别插有一电极保护管,所述每个电极保护管一端插于电极通孔位于圆柱形凸台内的前端,另一端伸出枪头固定座圆柱形凸台前端面并伸入合成炉内,每个电极保护管内插有一电极,所述每个电极一端连接于一个电缆接线柱上,另一端伸出电极保护管另一端端口伸入合成炉内并在端头套有一石墨头,所述每个电极在与位于电极通孔内的电极保护管的一端的结合处固定有档圈,所述电极保护管与电极在档圈处保持固定、密封,所述档圈至圆形凹槽底部之间的电极与电极通孔保持固定、密封,所述温度探头密封固定于温度探头通孔内,温度探头一端穿出圆形凹槽底部并伸出档板与温度探头接线端子连接,温度探头另一端伸出枪头固定座圆柱形凸台前端面并伸入合成炉内,所述圆形凹槽侧壁设有第一电缆线进口,所述第一电缆线进口设有第一接头卡箍,所述第一接头卡箍内插有第一防爆接头,所述第一线缆一端穿过第一防爆接头与电缆接线柱连接,所述第一线缆另一端与高压点火包相连,所述高压点火包与防爆接头之间还设有第一防爆管,所述第一线缆穿设于第一防爆管内,所述圆形凹槽槽口通过螺纹固定连接有枪头固定座闷盖。

6.根据权利要求4或5所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述点火氢气管为陶瓷点火氢气管,所述电极保护管为陶瓷电极保护管,所述电极采用钽棒,所述两电极保护管和一点火氢气管通过固定卡固定。

7.根据权利要求1所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述火焰探测器包括探测固定座、至少一个石英管以及与石英管数量相匹配的传感器,所述探测固定座为阶梯状圆柱结构并采用聚四氟乙烯材料整体成型,所述探测固定座前端为长度较小、直径稍大的大圆柱,后端为长度较长、直径略小的小圆柱,所述探测固定座沿长度方向设有与石英管数量相匹配的石英管通孔,所述每个石英管通孔与探测固定座轴向中心线平行,所述探测固定座小圆柱末端设有传感器放置槽,所述传感器放置槽侧壁设有第二电缆线进口,第二电缆线进口设置有第二防爆接头,传感器放置槽槽口通过螺纹固定连接有探测座闷盖,所述传感器设于传感器放置槽内,所述探测固定座密封固定于火焰监测装置固定架上,所述探测固定座前端大圆柱设置于火焰监测装置固定架内,所述探测固定座后端小圆柱设置于火焰监测装置固定架外,所述每个石英管密封穿设于每个石英管通孔中,所述每个石英管一端伸进合成炉内部,另一端固定连接于每个传感器上,所述每个石英管伸进合成炉内的一端在合成炉中的高度与温度探头伸进合成炉内的一端在合成炉中的高度相同或略高,所述每个石英管轴向中心线与温度探头轴向中心线的夹角在90度以上。

8.根据权利要求7所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述电控箱包括电控箱箱体、电控箱箱盖和与传感器数量相匹配的电流放大器,所述每个电流放大器固定设置于电控箱箱体内,所述电控箱与火焰探测器之间连接有与传感器数量相匹配的第二线缆,所述每个第二线缆一端经第二防爆接头连接于每个传感器上,另一端连接于每个电流放大器上,所述第二防爆接头与电控箱之间设置有第二防爆管,所述第二线缆穿设于第二防爆管内。

9.根据权利要求1所述的一种合成炉自动点火系统,其特征在于:所述火焰监测装置有一个设置于与点火装置正对的合成炉炉壁上。

10.一种合成炉自动点火方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

(1)将装配有点火氢气管、电极保护管、电极、石墨头、温度探头的枪头固定座固定到合成炉点火装置固定架上,使温度探头位于最上方,点火氢气管、电极保护管、电极、石墨头、温度探头伸入合成炉内,并使点火装置固定架与枪头固定座结合处保持密封与固定;

(2)固定安装点火控制箱与气体控制柜;

(3)将气体控制柜的氢气输送系统和空气输送系统分别用氢气管路和空气管路连接,将气动阀与二位三通电磁阀出口用气动阀控制气管连接,将空气减压阀出口与三通接头进口、空气单向阀进口与常闭电磁阀出口分别用空气管路连接,将接线座与高压点火包、温度变送器、二位三通电磁阀、常闭电磁阀用导线连接,将氢气输出接口与氢气通道进口用氢气输送管连接,将空气输出接口与空气通道进口用空气输送管连接,将点火枪的电缆接线柱与高压点火包用第一线缆连接,将温度探头接线端子与温度变送器用导线连接,将枪头固定座闷盖盖上;

(4)固定安装电控箱;

(5)将火焰探测器安装于火焰监测装置固定架上,使石英管伸入合成炉内,并使石英管在合成炉内的端头与温度探头端头在同一水平位置或略高,石英管轴向中心线与温度探头轴向中心线的夹角应大于90度,在探测固定座与火焰监测装置固定架结合处保持固定、密封,电控箱与火焰探测器的距离不大于10米;

(6)将火焰探测器的传感器与电控箱内的电流放大器用第二线缆连接;

(7)在点火前检查电源接地是否良好,电源电压220v/50hz,将点火控制箱内的接线座外接电源,电控箱的电流放大器外接电源;

(8)将二位三通电磁阀和常闭电磁阀从接线座分别接入dc24v;

(9)接入空气,气体控制柜通过空气输入接口接入压缩空气,常闭电磁阀通电后打开,压缩空气经空气球阀、空气减压阀、常闭电磁阀、空气单向阀、空气流量计、空气输出接口,并且在经过空气减压阀减压空气压力后调节空气流量计,将空气减压阀的压力调节到0.5mpa,空气流量计调节到10l/min,然后将压缩空气用10mmpfa的空气输送管通过点火枪的空气通道进口由空气输出接口接入到点火枪内,进入点火装置固定架内;

(10)在通入空气60秒后,接入氢气,具体是:压缩空气一部分经三通接头进入二位三通电磁阀,再进入气动阀,此时气动阀在压缩空气作用下打开,气体控制柜通过氢气输入接口接入氢气,氢气依次经氢气球阀、氢气减压阀、氢气单向阀、氢气阻火器、氢气流量计、气动阀、氢气输出接口,在经过氢气减压阀减压氢气压力后调节氢气流量计,将氢气减压阀的压力调节到0.2mpa,氢气流量计调节到5l/min,然后将氢气用6mmpfa的氢气输送管通过点火枪的氢气通道进口由氢气输出接口接入到点火枪内,再经点火氢气管送入合成炉内;

(11)在通入氢气的同时将点火控制箱内的高压点火包接入ac220v,通电打火;

(12)温度探头将温度信号通过导线传输到温度变送器,对点火情况进行实时监控,同时火焰探测器工作,对合成炉内火焰进行监控,当监测到合成炉内点火成功,停止打火,关闭氢气输送系统和空气输送系统,火焰监测装置继续工作,对合成炉内火焰继续监控。


技术总结
本发明公开了一种合成炉自动点火系统及方法,系统包括合成炉、点火装置和至少一个火焰监测装置,点火装置包括点火控制箱、气体控制柜、点火枪、第一线缆、氢气输送管和空气输送管,火焰监测装置包括电控箱、火焰探测器、第二线缆,合成炉炉壁设有点火装置固定架和火焰监测装置固定架,点火枪和火焰探测器分别固定于点火装置固定架和火焰监测装置固定架上,方法包括安装点火枪、点火控制箱与气体控制柜,连接点火控制箱与气体控制柜、气体控制柜与点火枪、点火枪与点火控制箱,安装连接电控箱和火焰探测器,接入空气,接入氢气,通电打火,温度和火焰监测,具有简单、故障少、点火成功率高、自动化控制等优点,安全可靠,使用寿命达15年以上。

技术研发人员:鞠毅;于文杰
受保护的技术使用者:江苏一脉科技有限公司
技术研发日:2019.12.24
技术公布日:2020.04.10
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