焦炉炭化室压力调节系统的制作方法

1.本实用新型涉及炼焦生产技术领域，尤其涉及一种焦炉炭化室压力调节系统。


背景技术：

2.在炼焦生产中，焦炉炭化室顶的荒煤气经过上升管、桥管、阀体进入集气管中，送给后续煤气净化工序生产化工产品。焦炉从装煤到出焦的生产周期内，煤气导出系统有导出和放空两种模式进行切换：装煤时，上升管水封盖关闭、阀体的阀盘打开，荒煤气在桥管处冷却后导入集气管；推焦时，阀体阀盘关闭、上升管盖打开，剩余煤气和带入的空气从上升管盖处放空。在焦炉的生产周期中，因为间歇装煤操作，集气管压力会发生波动，因为上升管、桥管、阀体的联通，会使得炭化室压力也不稳定，炉门处容易发生煤气泄露，造成环境污染。
3.现有的荒煤气导出系统的桥管阀体水封盖装置，基本实现对焦炉荒煤气的引导、冷却及放散这三种操作。但煤气流通模式切换上，上升管水封盖和阀盘的开/关是手动的，操作人员站在焦炉炉顶进行操作，人力成本高、操作难度大；煤气冷却中所需要的高低压氨水介质共用一个喷嘴，氨水通过三通阀门手动切换，使用频率较高，阀门容易损坏。上升管盖采用水作为密封介质，密封所需要的水在生产过程中会产生污水，增加后期污水处理的处理量，增加环保压力，也增加了新鲜水的消耗。也有炭化室压力调节工艺的上升管水封盖和阀盘开、关操作增加气动系统，解放了劳力，但是气动系统的压力介质的局限性使压力控制的精度不高。


技术实现要素：

4.为解决焦炉炭化室压力调节系统存在人力成本高、操作难度大、煤气冷却中的阀门容易损坏、上升管盖采用水作为密封介质会引发环境问题及气动系统的控制精度不高技术问题，本实用新型提供一种焦炉炭化室压力调节系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种焦炉炭化室压力调节系统，其包括阀盘控制油缸和上升管盖控制油缸；阀盘控制油缸的伸缩杆与阀盘连杆一端铰接，阀盘连杆另一端与阀盘连接，阀盘控制油缸的注油口通过第一电磁阀组与液压站连接；上升管盖控制油缸的伸缩杆与连杆一端铰接，连杆另一端与上升管盖连杆一端连接，上升管盖连杆另一端与上升管盖中部连接，上升管盖控制油缸的注油口通过第二电磁阀组与液压站连接；桥管上安装有高压氨水喷嘴和低压氨水喷嘴，高压氨水喷嘴与高压氨水管道连接，低压氨水喷嘴与低压氨水管道连接，高压氨水管道上安装有高压氨水电动阀门；第一电磁阀组、第二电磁阀组和高压氨水电动阀门均与dcs系统连接。
7.可选地，集气管与化产装置之间的荒煤气管道上安装有荒煤气电动调节阀，荒煤气电动调节阀与dcs系统连接。
8.可选地，所述上升管盖下面放置有密封法兰，密封法兰安装于三通管的出口上，密
封法兰内部加工有氮气引入通道，上升管盖边缘设置有凹槽，氮气引入通道一端与凹槽连通，氮气引入通道另一端连接有氮气通入管，氮气通入管上安装有氮气控制阀，氮气控制阀与dcs系统连接。
9.可选地，所述上升管盖的顶面中间安装有提手，上升管盖连杆另一端与提手连接。
10.可选地，所述氮气引入通道另一端与氮气通入管螺纹连接。
11.本实用新型的有益效果是：
12.通过设置阀盘控制油缸、上升管盖控制油缸、阀盘连杆、上升管盖连杆、第一电磁阀组、第二磁阀组、液压站、高压氨水喷嘴、高压氨水电动阀门和dcs系统，提供了一种采用液压系统自动调节上升管盖的开关和阀盘的开关的系统，不仅能够降低人工成本和操作难度，而且控制精度更高，提高了焦炉生产的自动化水平。另外，通过高低压氨水喷射独立，互不影响，减少了阀门损坏，降低运行成本。上升管采用氮气作为密封介质，不会产生污水，不会增加环保压力，也减少了炼焦过程中新鲜水的消耗。
附图说明
13.图1是本实用新型的系统组成示意图。
14.图2是本实用新型中上升管盖密封装置的组成结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
16.如图1所示，本实施例中的焦炉炭化室压力调节系统，其包括阀盘控制油缸5和上升管盖控制油缸13；阀盘控制油缸5的伸缩杆与阀盘连杆21一端铰接，阀盘连杆21另一端与阀盘3连接，阀盘控制油缸5的注油口通过第一电磁阀组4与液压站7连接；上升管盖控制油缸13的伸缩杆与连杆28一端铰接，连杆28另一端与上升管盖连杆12一端连接，上升管盖连杆12另一端与上升管盖11中部连接，上升管盖控制油缸13的注油口通过第二电磁阀组14与液压站7连接；桥管8上安装有高压氨水喷嘴9和低压氨水喷嘴10，高压氨水喷嘴9与高压氨水管道18连接，低压氨水喷嘴10与低压氨水管道16连接，高压氨水管道18上安装有高压氨水电动阀门17；第一电磁阀组4、第二电磁阀组14和高压氨水电动阀门17均与dcs系统15连接。
17.本实用新型中，上升管盖11的开闭由上升管盖控制油缸13带动连杆28和上升管盖连杆12进行自动操作，液压站7的油泵通过第二电磁阀组14给上升管盖控制油缸13供油，第二电磁阀组14具有换向作用。当需要打开上升管盖11时，由dcs系统15给第二电磁阀组14信号，液压站7通过油管给上升管盖控制油缸13供油，上升管盖控制油缸13带动连杆28和上升管盖连杆12打开上升管盖11；反之，当需要关闭上升管盖11时，由dcs系统15给第二电磁阀组14换向信号，液压站7的油路系统反向给上升管盖控制油缸13供油，上升管盖控制油缸13带动连杆28和上升管盖连杆12关闭上升管盖11。
18.本实用新型中，通过结焦时间不同及荒煤气发生量的变化，自动调节水封阀开度，水封阀采用液压驱动，水封阀的开度经阀盘3位置信号、油缸位移传感器信号关联至压力信号，通过dcs系统15实现自动控制。具体地，阀盘3的调节由阀盘控制油缸5带动阀盘连杆21进行自动操作，液压站的油泵通过第一电磁阀组4给阀盘控制油缸5供油，第一电磁阀组4具
有换向作用。当需要调节阀盘3增大开度时，由dcs系统15给第一电磁阀组4信号，液压油管给阀盘控制油缸5供油，阀盘控制油缸5带动阀盘连杆21增大阀盘3开度；反之，当需要调节阀盘3减小开度时，由dcs系统15给第一电磁阀组4换向信号，液压站7的油路系统反向给阀盘控制油缸5供油，阀盘控制油缸5带动阀盘连杆21减小阀盘3开度。通过阀盘3的开度调节水封的高低，从而改变荒煤气在桥管8处的流通面积，实现每个上升管2的煤气流量调节，保证单孔的焦炉炭化室1内压力的单独控制。
19.本实用新型中，荒煤气冷却用低压氨水喷嘴10雾化吸热来实现；装煤时炉内集中产生大量荒煤气，高压氨水喷嘴9喷射的氨水流在桥管8处形成微负压，快速吸引导出荒煤气，以降低炉内压力，使焦炉炭化室1的压力不会快速升高而产生炉体泄漏。高、低压氨水分别设置，低压氨水配置闸阀常开，高压氨水配高压氨水电动阀门17，信号接入dcs系统15，实现装煤时高压氨水开关自动控制。当焦炉开始装煤操作时，需要在桥管8喷射高压氨水，此时由dcs系统15给出开启高压氨水信号，高压氨水电动阀门17门开启；当焦炉停止装煤操作时，需要关闭高压氨水，此时由dcs系统15给出关闭高压氨水信号，高压氨水电动阀门17关闭。
20.可选地，集气管22与化产装置之间的荒煤气管道20上安装有荒煤气电动调节阀19，荒煤气电动调节阀19与dcs系统15连接。通过将荒煤气电动调节阀19接入dcs系统15，可以实现集气管22压力的自动控制。
21.可选地，如图2所示，所述上升管盖11下面放置有密封法兰23，密封法兰23安装于三通管6的出口上，密封法兰23内部加工有氮气引入通道24，上升管盖11边缘设置有凹槽25，氮气引入通道24一端与凹槽25连通，氮气引入通道24另一端连接有氮气通入管26，氮气通入管26上安装有氮气控制阀27，氮气控制阀27与dcs系统15连接。当需要密封上升管2时，打开氮气控制阀27，通过氮气通入管26和氮气引入通道24向凹槽25中通入氮气，使凹槽25中得氮气气压大于上升管2内的气压，从而使用氮气对上升管2形成密封。上升管盖11下表面应研磨至与密封法兰23上表面接触并严密配合，当上升管盖11关闭时，凹槽25内气体形成环面密封。
22.通过设置密封法兰23，并在密封法兰23内部加工氮气引入通道24，在上升管盖11边缘设置有凹槽25，使氮气引入通道24一端与凹槽25连通，氮气引入通道24另一端连接氮气通入管26，提供了一种通过氮气来对上升管2进行密封的装置，解决了上升管2水封需要定期加水以及污水回收处理、水封槽内需要定期人工清理的问题，氮气不污染环境，不产生污水，操作简单且能节能降耗，环保无污染，减少了人工的操作。
23.可选地，所述上升管盖2的顶面中间安装有提手，上升管盖连杆12另一端与提手连接。
24.可选地，所述氮气引入通道24另一端与氮气通入管26螺纹连接，使得氮气引入通道24与氮气通入管26连接的比较紧。
25.在保持冷鼓工序前煤气总管吸力和集气管22压力稳定的前提下，本实用新型可以根据结焦过程中不同阶段的煤气发生量，通过调节各焦炉炭化室1对应水封阀开度，分时段改变集气系统煤气流通截面，以此控制各焦炉炭化室1内部压力。
26.在本统正常运行时，集气管22的操作压力设定为微负压，通常为-50pa～-200pa。为避免过多的煤粉或焦尘吸入集气管22不利于煤气净化装置的正常运行，集气管22压力不
设置过低。装煤时，自动关闭上升管盖11、完全打开水封阀，使焦炉炭化室1与集气管22完全连通，配合集气管22负压与高压氨水引射形成的负压，将装煤阶段产生的煤气和烟尘导入集气管22实现焦炉的无烟装煤。上升管盖11采用氮气密封，杜绝了生产过程中炉内煤气外散而污染焦炉生产环境和炉外空气窜入集气系统形成安全隐患。结焦过程中，依据标定测得的煤气发生量变化曲线以及焦炉炭化室1的炉顶压力，对焦炉炭化室1中的压力实施连续控制，保证各焦炉炭化室1在整个结焦周期内的压力既不过大也不过小，既避免了炉体冒烟冒火，又避免出现负压而烧损焦炭。焦炉炭化室1底部压力保持在+5～+30pa。推焦时，自动打开上升管盖11、关闭水封阀，完全切断焦炉炭化室1与集气管22间的联系，保证推焦动作正常进行，避免了空气进入集气管22的安全隐患。
27.本实用新型采用“集气管22压力自动控制+高压氨水自动喷射+焦炉炭化室1压力自动调节”的技术路线，保证结焦过程中焦炉炭化室1的压力稳定，延长焦炉使用寿命，同时实现焦炉无烟装煤，有效减少装煤和结焦过程的污染物排放、提升焦炉环保水平、改善焦炉操作环境。上升管盖11与上升管2上面的三通管6之间采用氮气密封，不产生污水，杜绝了生产中因水封缺水失效而发生煤气泄漏状况。通过第二电磁阀组14、液压站7和上升管盖控制油缸13实现上升管盖11开闭自动控制，更加符合清洁生产要求。
28.本实用新型中，上升管盖11的开关和阀盘3的开关调节采用液压系统，并通过dcs系统15实现全自动控制，控制精度更高，提高了焦炉生产的自动化水平。本实用新型中，氨水系统切换方式优化，高低压氨水喷射独立工作，互不影响，减少了阀门损坏，降低运行成本。
29.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精神和实质的情况下，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。