焦炉自动放散点火控制装置及控制方法与流程

本发明涉及一种焦炉自动放散点火控制装置以及控制方法，属于电气控制技术领域。

背景技术：

焦炉放散点火装置安装于焦炉炉顶的集气管上，其结构图和触发流程图如图1和图2所示，当集气管4的压力调节系统出现异常时，集气管中高压荒煤气将通过放散塔6放散并点火燃烧掉，避免未经燃烧的高压荒煤气冲开上升管5而直接排放到大气中造成严重的环境污染事故。其在实际使用中，因装置连锁保护不足、自动化程度低，出现如下几点问题：1）加煤车3在焦炉1炉顶加煤过程中，其附近集气管4中荒煤气压强波动较大，会导致放散点火装置6频繁意外触发放散，释放的荒煤气会导致集气管的压力进一步波动异常；2）正常情况下集气管4中的荒煤气被化工引系统7抽走，化工1#引风机8和2#引风机9协同工作，通过集气管压力调节机构保持集气管4中荒煤气压强维持在0-300pa左右，一旦化工引风系统出现故障（单只引风机故障或两只引风机均故障），集气管4中荒煤气的压强将会剧烈上升，在放散点火装置动作之前，已有大量高压荒煤气顶开上升管5的盖子而排出，导致严重的大气污染事件；3）点火放散发生后，由于装置本身的故障，不能将放散出的荒煤气可靠引燃，导致严重的大气污染事件。在环保管控日益严格的情况下，点火放散装置的非自动化控制和异常将对安全生产和环境保护带来巨大的隐患。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种焦炉自动放散点火控制装置，该控制装置通过一种可靠的控制方法自动判断是否进行放散点火，避免荒煤气未通过放散点火溢出而导致严重的大气污染事件。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种焦炉自动放散点火控制装置，其特征在于，所述控制装置包括控制器、放散点火侧无线通讯装置、加煤车侧无线通讯装置、1#引风机状态检测信号、2#引风机状态检测信号、煤气管道、煤气检测装置、冗余点火装置和煤气管道电控阀，所述放散点火侧无线通讯装置安装在控制器上，所述加煤车侧无线通讯装置安装在加煤车上，加煤车将炉号信息和加煤状态信息通过无线通讯装置传递给控制器，1#引风机状态检测信号和2#引风机状态检测信号分别表示1#引风机和2#引风机的运行状态，传送到控制器中用于逻辑判断，煤气检测装置安装于放散管的管口位置用于检测附近是否有煤气存在，同时为每一只放散管旁敷设一条煤气管道，煤气出气方向为放散管管口位置，所述煤气管道上安装有煤气管道电控阀，冗余点火装置安装在煤气管道和放散管的管口附近，用于将煤气管道释放的煤气和放散管溢出未经燃烧的荒煤气应急点燃，其中煤气管道电控阀和冗余点火装置受控于控制器，用于放散管管口位置的紧急点火，将煤气检测装置检测出的残余煤气燃烧掉。控制器采集与集气管压力波动有关的各种信息，用于对放散点火装置进行自动控制；引风机状态检测信号用于向控制器传递化工引风机状态信号（部分故障和全部故障）；煤气管道用于向放散塔顶部提供应急点火煤气，煤气检测装置用于检测放散塔管口附近是否有未经燃烧的荒煤气溢出，冗余点火装置用于将煤气管道释放的煤气和集气管溢出未经燃烧的荒煤气应急点燃，煤气管道电控阀用于通断煤气管道的煤气，

一种焦炉自动放散点火控制方法，所述控制方法如下：控制器检测集气管压强p，当压强p超过设定的300pa且持续超过15秒，这时触发放散点火以释放集气管中的高压荒煤气，避免高压荒煤气通过上升管等部位非燃烧排放；若化工引风机有一台即部分出现故障停机时，则在集气管压强到达300pa以上时立即进行放散点火，避免集气管内荒煤气压强持续升高，若化工引风机两台即全部均为故障停机时，则立即进行放散点火；加煤车在进行加煤作业时，加煤车将加煤作业的炉号信息和加煤状态信息传递给控制器，放散点火过程中若控制器检测到该段集气管压力低于100pa，则自动切断放散管的阀门，停止点火放散；当有未经燃烧的荒煤气溢出放散塔时即内部点火失败，煤气检测装置将信号传递给控制器，控制器打开煤气管道电控阀和冗余点火装置，点着的常明火将把从放散塔溢出的荒煤气燃烧掉，避免其进入大气污染环境。例如加煤车在1#碳化室位置加煤，旁边的放散塔为a放散塔，在加煤过程中集气管内荒煤气压强会因工艺条件的变化而短暂升高，若按正常流程进行放散点火的话，将导致周围集气管内荒煤气压强的剧烈波动，不利于集气管中压力的调节，因此，在这一情况下，控制系统将对加煤车旁边的a放散塔放散点火条件进行特殊处理，在集气管内压强超过300pa并小于350pa（上升管盖保持关闭允许的最大压强）且维持15s以上才进行放散点火，一旦集气管内压强超过350pa，为避免集气管内高压荒煤气从上升管溢出，则立即将a放散塔进行放散点火。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，该方案通过提供一种焦炉自动放散点火控制装置，并通过一种可靠的控制方法自动判断是否进行放散点火，避免荒煤气未通过放散点火溢出而导致严重的大气污染事件。将化工引风机状态参与到连锁控制中，及早对荒煤气压力进行调节，避免突发的事故放散；将加煤车状态信息参与到连锁控制中，减少对荒煤气管道压力进行反复调节，避免管道压力的频繁波动；增加冗余点火装置，确保荒煤气可靠点燃。

附图说明

图1点火放散装置结构图；

图2点火放散装置触发流程图；

图3自动点火放散控制装置结构图；

图4自动点火放散控制装置触发流程图；

其中1-焦炉本体；2-加煤孔；3-加煤车；4-集气管；5-上升管；6-放散管；7-化工引风管道；8-1#引风机；9-2#引风机；10-控制装置；11-放散点火侧无线通讯装置；12-加煤车侧无线通讯装置；13-1#引风机状态检测信号；14-2#引风机状态检测信号；15-煤气管道；16-煤气检测装置；17-冗余点火装置；18-煤气管道电控阀。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例：参见图3，一种焦炉自动放散点火控制装置，主要由控制器10、无线通讯装置11和12，1#引风机状态检测信号13、2#引风机状态检测信号14、煤气管道15、煤气检测装置16、冗余点火装置17和煤气管道电控阀18等组成，所述放散点火侧无线通讯装置11安装在控制器10上，所述加煤车侧无线通讯装置12安装在加煤车3上，加煤车将炉号信息和加煤状态信息通过无线通讯装置传递给控制器10，1#引风机状态检测信号13和2#引风机状态检测信号14分别表示1#引风机和2#引风机的运行状态，传送到控制器10中用于逻辑判断，煤气检测装置16安装于放散管6的管口位置用于检测附近是否有煤气存在，同时为每一只放散管旁敷设一条煤气管道15，煤气出气方向为放散管6管口位置，所述煤气管道15上安装有煤气管道电控阀18，冗余点火装置17安装在煤气管道15和放散管6的管口附近，用于将煤气管道15释放的煤气和放散管6溢出未经燃烧的荒煤气应急点燃，其中煤气管道电控阀18和冗余点火装置17受控于控制器10，用于放散管6管口位置的紧急点火，将煤气检测装置16检测出的残余煤气燃烧掉。控制器10采集与集气管压力波动有关的各种信息，用于对放散点火装置进行自动控制；化工引风机状态检测信号13和14，以含有两台引风机的系统为例，用于向控制器10传递化工引风机状态信号（部分故障和全部故障）；煤气管道15用于向放散塔顶部提供应急点火煤气，煤气检测装置16用于检测放散塔管口附近是否有未经燃烧的荒煤气溢出，冗余点火装置17用于将煤气管道15释放的煤气和集气管溢出未经燃烧的荒煤气应急点燃，煤气管道电控阀18用于通断煤气管道15的煤气。自动放散点火控制方法流程图如图4所示，焦炉自动放散点火控制装置采集化工引风机状态检测信号，并通过无线通讯系统收集工作中的加煤车的状态信息，通过逻辑运算自动判断集气管内荒煤气压强是否出现异常，一旦判断集气管内压强出现异常升高，则开始启动放散点火系统进行泄压。

在焦炉正常生产中，集气管4中的荒煤气压强稳定波动在0-300pa范围内，在压强超过300pa以上并维持15秒后才能打开放散管6进行放散点火泄压，避免高压荒煤气从上升管5等管道中溢出。若化工引风机1#引风机8出现异常停机，则集气管4和化工引风管道7中的荒煤气压强必然会上升，为避免压力采集滞后造成的荒煤气从上升管5中溢出，这时控制系统10只要检测集气管内压强大于300pa就进行放散点火，若化工引风机1#引风机8和2#引风机9同时出现异常停机，则集气管4和化工引风管道7中的压强必然会急剧上升，为避免压力采集滞后造成的荒煤气从上升管溢出，这时控制系统10立即进行放散点火。

在焦炉炉顶加煤车3加煤过程中，集气管4中荒煤气压强波动上限会短暂的提高，若按正常的触发放散点火流程，会造成加煤孔2附近的集气管内荒煤气压强急剧下降，集气管压力调节机构将频繁大幅调节，不利于集气管内气体压强的稳定，因此，控制系统10通过无线通讯装置11和12，检测加煤车的当前位置和加煤状态信息，若检测到加煤车正在某段集气管附近进行加煤作业，且该段集气管压力在300pa-350pa范围内波动超过15s，则进行自动放散点火，若该段集气管压力超过350pa，为避免上升管5被高压荒煤气顶开，则立即进行自动放散点火。

放散点火过程中若控制系统10检测到该段集气管压力低于100pa，则自动切断放散管6的阀门，停止点火放散。在任何环节，若煤气检测装置16仍检测出放散管管口周围有残余荒煤气存在，则启动煤气管道15上的电控阀18用于向放散管顶部提供应急点火煤气，冗余点火装置17启动以点燃煤气，将泄漏的荒煤气点燃，避免其直接排放到大气中。

具体实施：参照图3，在放散管6上建立自动放散点火装置的硬件平台。放散点火侧无线通讯装置11和加煤车侧无线通讯装置12分别安装在控制装置10和加煤车3上，加煤车3可以将加煤过程中的炉号信息和状态信息通过无线通讯装置传递给控制装置10，1#引风机状态检测信号13和2#引风机状态检测信号14传送到控制装置10中，煤气检测装置16安装于放散管6的管口位置，同时在每一只放散管6上敷设一条煤气管道15，煤气出口方向在放散管6管口位置，煤气管道15上安装有煤气管道电控阀18，冗余点火装置17安装在煤气管道15和放散管6管口附近，用于将煤气管道15释放的煤气和放散管6溢出未经燃烧的荒煤气应急点燃，其中煤气管道电控阀18和冗余点火装置17受控于控制装置10。

硬件设备安装好后，按照图4的控制流程建立自动放散点火控制系统程序以实现放散点火的自动控制。控制系统10检测集气管压强p，当压强p超过设定的300pa且持续超过15秒，这时触发放散点火以释放集气管中的高压荒煤气，避免高压荒煤气通过上升管等部位非燃烧排放。若化工引风机有一台（部分）出现故障停机时，则在集气管压强到达300pa以上时立即进行放散点火，避免集气管内荒煤气压强持续升高，若化工引风机两台（全部）均为故障停机时，则立即进行放散点火。加煤车3在进行加煤作业时，加煤车将加煤作业的炉号信息和加煤状态信息传递给控制系统10，例如加煤车在1#碳化室位置加煤，旁边的放散塔为a放散塔，在加煤过程中集气管内荒煤气压强会因工艺条件的变化而短暂升高，若按正常流程进行放散点火的话，将导致周围集气管内荒煤气压强的剧烈波动，不利于集气管中压力的调节，因此，在这一情况下，控制系统10将对加煤车旁边的a放散塔放散点火条件进行特殊处理，在集气管内压强超过300pa并小于350pa（上升管盖保持关闭允许的最大压强）且维持15s以上才进行放散点火，一旦集气管内压强超过350pa，为避免集气管内高压荒煤气从上升管溢出，则立即将a放散塔进行放散点火。放散点火过程中若控制系统检测到该段集气管压力低于100pa，则自动切断放散管6的阀门，停止点火放散。当有未经燃烧的荒煤气溢出放散塔时（内部点火失败），煤气检测装置16将信号传递给控制系统10，控制系统10打开煤气管道电控阀18和冗余点火装置17，点着的常明火将把从放散塔溢出的荒煤气燃烧掉，避免其进入大气污染环境。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。