CN102998151A - 一种自动免维护焦炉煤气取样系统 - Google Patents

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刘晓东
张超
刘宇明
袁宝林
李曼
卢红艳
朱丹
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Abstract

本发明涉及焦炉煤气检测领域，特别涉及一种自动免维护焦炉煤气取样系统，其特征在于，包括取样管路一和取样管路二，取样管路一与取样管路二互为冗余，当一条管路处于蒸汽吹扫或者停止使用状态时，另一条管路处于取样状态，实现焦炉煤气连续取样，DCS系统通过控制管路中电控阀的开闭，实现焦炉煤气取样和蒸汽吹扫的自动切换；取样管路一中包括电控阀一、差压变送器一、取样电控阀一和吹扫电控阀一；取样管路二中包括电控阀二、差压变送器二、取样电控阀二和吹扫电控阀二。与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1）DCS系统可以自动控制蒸汽吹扫，降低维护人员工作强度和减小维护频率；2）提高焦炉煤气取样的连续性。

Description

一种自动免维护焦炉煤气取样系统
技术领域
本发明涉及焦炉煤气检测领域，特别涉及一种自动免维护焦炉煤气取样系统。
背景技术
煤在高温干馏的过程中，以气态形式析出的热解产物称为焦炉煤气。焦炉煤气作为焦炉加热所使用的主要气源，具有可燃成分浓度大、发热值高、燃烧速度快等优点，因此检测焦炉煤气的性质和组成具有重要的意义。
但是由于焦炉煤气中萘、苯、焦油等杂质较多，容易堵塞管道和管件。传统的解决方法是在分析仪表前的取样管路中设置预处理装置进行杂质过滤，然后维护人员使用蒸汽定期吹扫预处理装置和整个管路，这样不仅浪费人力，而且在吹扫时需要停止焦炉煤气的取样，无法实现连续工作，自动化程度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动免维护焦炉煤气取样系统，提高自动化程度，降低维护人员劳动强度，缩短人工维护时间，提高整套系统的开工率，保证焦炉煤气取样的连续工作，为仪表设备检测提供相对干净和稳定的焦炉煤气样气。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种自动免维护焦炉煤气取样系统，包括取样管路及预处理装置，包括取样管路一和取样管路二，取样管路一与取样管路二互为冗余，当一条取样管路处于蒸汽吹扫或者停止使用状态时，另一条取样管路处于取样状态，实现焦炉煤气连续取样，DCS系统通过控制取样管路中电动阀的开闭，实现焦炉煤气取样和蒸汽吹扫的自动切换；取样管路一中包括电控阀一、差压变送器一、取样电控阀一和吹扫电控阀一；取样管路二中包括电控阀二、差压变送器二、取样电控阀二和吹扫电控阀二。
所述取样管路一和取样管路二均向焦炉煤气管道倾斜，斜度不小于1：10。
所述取样管路的操作状态分为停止、取样、吹扫三种模式，取样管路一处于停止状态时，电控阀一、取样电控阀一和吹扫电控阀一均关闭；取样时，打开电控阀一和取样电控阀一，关闭吹扫电控阀一；吹扫时，打开电控阀一和吹扫电控阀一，关闭取样电控阀一。
所述自动切换的方式有设定工作时间切换和设定预处理装置前后差压值切换。
所述设定预处理装置前后差压值切换方式中，根据差压变送器一检测预处理装置一进口和出口两端的压力差值，当压力差值大于设定值时，DCS系统自动使取样管路二处于取样状态，取样管路一进入吹扫或停止状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1）DCS系统可以自动控制蒸汽吹扫取样管路，降低维护人员工作强度和减小维护频率；2）平行冗余配置两条取样管路，可以保证一条管路在蒸汽吹扫或者停止工作的情况下，另一条管路正常完成焦炉煤气取样工作，提高焦炉煤气取样的连续性；3）实现取样、吹扫的自动切换，免人工维护，提高整套系统的开工率。
附图说明
图1是本发明实施状态结构示意图；
图2是本发明系统控制流程图。
图中：1-取样管路一 2-球阀一 3-内螺纹球阀一 4-电控阀一 5-差压变送器一 6-取样电控阀一 7-吹扫电控阀一 8-取样管路二9-球阀二 10-内螺纹球阀二 11-电控阀二 12-差压变送器二 13-取样电控阀二 14-吹扫电控阀二
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1，是本发明一种自动免维护焦炉煤气取样系统实施状态结构示意图，包括取样管路一1和取样管路二8，取样管路一1与取样管路二8互为冗余，当一条取样管路处于蒸汽吹扫或者停止使用状态时，另一条取样管路处于取样状态，实现焦炉煤气连续取样，DCS系统通过控制管路中电控阀的开闭，实现焦炉煤气取样和蒸汽吹扫的自动切换；取样管路一1中包括电控阀一4、差压变送器一5、取样电控阀一6和吹扫电控阀一7，差压变送器一5检测预处理装置一进出口两侧压差值；取样管路二8中包括电控阀二11、差压变送器二12、取样电控阀二13和吹扫电控阀二14，差压变送器二12检测预处理装置二进出口两侧压差值。内螺纹球阀一3和内螺纹球阀二10用于管路排污。球阀一2和球阀二9为取样管路的总控制开关。
取样管路一1和取样管路二8的一端均与焦炉煤气管道相连，另一端均与分析仪表相连，取样管路一1和取样管路二8均向焦炉煤气管道倾斜，斜度不小于1：10。
取样管路的操作状态分为停止、取样、吹扫三种模式，以取样管路一1为例，其中停止状态时，电控阀一4、取样电控阀一6和吹扫电控阀一7均关闭；取样时，打开电控阀一4和取样电控阀一6，关闭吹扫电控阀一7；吹扫时，打开电控阀一4和吹扫电控阀7，关闭取样电控阀一6。本系统的自动切换的条件既可以是定时切换，也可以是以预处理装置进出口两侧压差值切换，当差压变送器一5检测到预处理装置一的进出口两侧压差值大于设定值时，DCS系统自动使取样管路二处于取样状态，取样管路一进入吹扫或停止状态。
如图2，以取样管路一为取样状态为例，本发明系统的运行步骤如下：
1）根据用户需求确定取样管路一1和取样管路二8的切换模式。
本发明的系统提供两种切换模式：固定工作时间切换和预处理装置前后预定差压值切换。固定工作时间切换模式时：取样管路一在焦炉煤气取样T时间后自动转换为蒸汽吹扫或者停止状态，取样管路二开始进行煤气取样。
过滤器前后预定差压值切换模式时：取样管路一内的差压变送器一5值达到预设的△P1后自动转换为蒸汽吹扫或者停止状态，取样管路二开始进行煤气取样。△P1是需要根据过滤器的型号来确定具体值。
2）取样管路一处于焦炉煤气取样状态；
DCS系统自动控制打开电控阀一4和取样电控阀一6，关闭吹扫电控阀一7。
3）取样管路二处于非取样状态；
非取样状态包括三种工作状态：连续蒸汽吹扫、间隔蒸汽吹扫和停止状态。
a.连续蒸汽吹扫
在取样管路一的取样时间内，取样管路二一直处于蒸汽吹扫工作状态，即DCS系统控制打开电控阀二11和吹扫电控阀二14，关闭取样电控阀二13，蒸汽通入预处理装置二，将预处理装置二和管路内的固态杂质加热成液态，反吹回焦炉煤气管道中，达到清洁预处理装置二和管路的目的。
b.间隔蒸汽吹扫
在取样管路一的取样时间内，取样管路二处于间隔蒸汽吹扫状态，即蒸汽吹扫△T1时间后，间隔△T2时间再次吹扫△T1时间，其中△T1为一次吹扫时间、△T2为吹扫间隔时间。DCS系统控制打开电控阀二11和吹扫电控阀二14，关闭取样电控阀二13，实现蒸汽吹扫功能。△T1时间后，关闭电控阀二11和吹扫电控阀二14，停止蒸汽吹扫。△T2时间后，再次开始蒸汽吹扫，以此循环直到取样管路二转换为取样工作状态为止。
c.停止状态
当取样管路二使用时间较短或者沉积杂质不多时，可以设定取样管路二不进行蒸汽吹扫，即DCS系统关闭电控阀二11、取样电控阀二13和吹扫电控阀二14。
4）取样管路一和取样管路二工作状态切换
当取样管路一的取样时间达到T值后或者取样管路一内的差压变送器一5值达到预设的△P1后，取样管路一转为蒸汽吹扫或者停止状态，取样管路二转换为取样状态。
DCS系统自动控制打开取样管路二上电控阀二11和取样电控阀二13，关闭吹扫电控阀二14，即取样管路二处于取样状态。取样管路一按三种蒸汽吹扫状态中的一种控制电控阀配合动作。
当预处理装置沉积杂质过多，焦炉煤气经过预处理装置阻力过大，无法满足正常工作需要时，只需要将相应取样管路的总控制开关关闭更换新的预处理装置即可。

Claims (5)

1.一种自动免维护焦炉煤气取样系统，包括取样管路及预处理装置，其特征在于，包括取样管路一和取样管路二，取样管路一与取样管路二互为冗余，当一条取样管路处于蒸汽吹扫或者停止使用状态时，另一条取样管路处于取样状态，实现焦炉煤气连续取样，DCS系统通过控制取样管路中电动阀的开闭，实现焦炉煤气取样和蒸汽吹扫的自动切换；取样管路一中包括电控阀一、差压变送器一、取样电控阀一和吹扫电控阀一；取样管路二中包括电控阀二、差压变送器二、取样电控阀二和吹扫电控阀二。
2.根据权利要求1所述的一种自动免维护焦炉煤气取样系统，其特征在于，所述取样管路一和取样管路二均向焦炉煤气管道倾斜，斜度不小于1：10。
3.根据权利要求1所述的一种自动免维护焦炉煤气取样系统，其特征在于，所述取样管路的操作状态分为停止、取样、吹扫三种模式，取样管路一处于停止状态时，电控阀一、取样电控阀一和吹扫电控阀一均关闭；取样时，打开电控阀一和取样电控阀一，关闭吹扫电控阀一；吹扫时，打开电控阀一和吹扫电控阀一，关闭取样电控阀一。
4.根据权利要求1所述的一种自动免维护焦炉煤气取样系统，其特征在于，所述自动切换的方式有设定工作时间切换和设定预处理装置前后差压值切换。
5.根据权利要求4所述的一种自动免维护焦炉煤气取样系统，其特征在于，所述设定预处理装置前后差压值切换方式中，根据差压变送器一检测预处理装置一进口和出口两端的压力差值，当压力差值大于设定值时，DCS系统自动使取样管路二处于取样状态，取样管路一进入吹扫或停止状态。
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