CN104359005A

CN104359005A - 一种煤气放散自动回收装置

Info

Publication number: CN104359005A
Application number: CN201410624826.5A
Authority: CN
Inventors: 李红超; 任云亮; 张洪恩; 牛鑫; 李志刚; 毕雅梅; 郝瑛轩; 余远航; 鲁帅
Original assignee: Henan Zhonghong Group Coal Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Henan Zhonghong Group Coal Chemical Industry Co Ltd; China Pingmei Shenma Energy and Chemical Group Co Ltd
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2034-11-10
Also published as: CN104359005B

Abstract

本发明涉及一种煤气放散自动回收装置，它由氧含量分析器、压力传感器、第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、脱油脱奈器以及气柜组成；各个调节阀通过定位器或电磁阀与DCS内部逻辑联锁控制器连接，DCS内部逻辑联锁控制器根据管网煤气中氧气含量及管网煤气压力来控制各个调节阀的打开与关闭，进而稳定焦炉换向期间煤气管网压力，在保证确保安全生产的同时，又能自动回收放散煤气至气柜，降低煤气放散量，降低对环境的污染。本发明装置结构简单、运行稳定且能够实现不同工况下的远程控制和安全联锁。

Description

一种煤气放散自动回收装置

技术领域

本发明涉及焦化行业煤气放散回收利用领域，特别涉及一种焦炉换向期间自动放散煤气回收的煤气放散自动回收装置。

背景技术

焦炉在每次换向期间，约有30s~1min的时间停用煤气，造成风机后煤气管网压力急速上涨，为保障安全，在压力上涨到一定程度时，大放散水封冲破，煤气自动放散，换向引煤气后，煤气管网压力下降，大放散自动关闭。

以上过程存在以下两个问题：一是煤气管网压力波动较大；二是换向期间煤气放散损失，以130万吨的焦炉，焦炉每小时换向4次，每次时长约30秒，全天合计48分钟计算，全天煤气放散量估算至少为1.2万m³。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种稳定煤气管网压力波动、降低煤气放散量、降低环境污染、回收放散煤气并加以有效利用的煤气放散自动回收装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种煤气放散自动回收装置，该装置包括主管道、第一分管道、第二分管道、第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道分别与第一分管道和第二分管道连接，所述第一分管道上连接有放空管道，所述第二分管道上分别连接第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道上设置有氧含量分析器和压力传感器，所述第一分管道上安装有第一调节阀，所述放空管道上安装有第二调节阀，所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道上也分别设置有与各自分管道对应的调节阀：第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀，所述第一调节阀、第三调节阀上均设置有阀门定位器，所述第二调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀上均设置有电磁阀，每个定位器和电磁阀均连接到DCS内部逻辑联锁控制器上，由DCS内部逻辑联锁控制器输出信号控制定位器和电磁阀动作；所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道均通过煤气管道分别与第一分管道连接，所述第一分管道的另一端经过两个煤气管道连接在气柜上：第一出气管道和第二出气管道，所述第一出气管道上设置有脱油脱奈器。

所述定位器自带反馈信号，所述电磁阀的反馈信号通过接近开关反馈至DCS内部逻辑联锁控制器。

所述第一调节阀与所述第三调节阀为微量调节阀，所述第二调节阀为放空阀，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第一和第三调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.0Kpa时第三调节阀自动打开辅助第一调节阀调节管网煤气压力；所述第四调节阀、第五调节阀与所述第六调节阀为切断阀，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第四、第五和第六调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.5Kpa时第四调节阀自动打开，压力＜6.2Kpa时第四调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.7Kpa时，第五和第六调节阀自动打开，压力＜6.3Kpa时第五和第六调节阀自动关闭，煤气压力≥7.5KPa或煤气O₂＞1.1%时，第二调节阀自动打开，煤气放散。

所述第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀的前后分别设有手动阀。

所述脱油脱萘器的前后管道以及旁通管道上分别设有电动盲板阀。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明通过DCS内部逻辑联锁控制器的联锁控制，根据管网煤气中氧气含量及管网煤气压力来控制各个调节阀的打开与关闭，进而稳定焦炉换向期间煤气管网压力，在保证确保安全生产的同时，又能自动回收放散煤气至气柜，降低煤气放散量，降低对环境的污染。

另外，与普通固化程序的PLC控制相比，DCS具有分散控制集中处理及拓展性强的优点，单个线路故障不影响其它线路控制处理，在煤气放散中单个管道的压力调节不影响其它管道，安全性强不互相干扰；同时DCS具有后续数据统计分析可灵活设置等优点。

所述第一调节阀与第三调节阀为微量调节阀，微量调节管网煤气压力，其中第三调节阀主要作用是辅助第一调节阀微量调节煤气管网压力；所述第二调节阀为放空阀，当煤气压力超过最高极限时打开放散煤气以便稳定管网压力；所述第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀为切断阀，为快开快关阀，主要用于调节焦炉换向时公司煤气管网压力的调节，快开快关阀按照设计好的程序，当进气柜煤气压力到达一定数值（可根据实际情况人工设定）时，阀门自动打开或关闭。

所述第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀的前后分别设有手动阀，实现双重控制，更加方便保险。

所述脱油脱萘器的前后管道以及旁通管道上分别设有电动盲板阀，当煤气质量或各个调节阀出现问题时，也可使用该电动盲板阀切断煤气，并且该电动盲板阀具有密封紧密、现场手动操作和远距离顺控等优点。

附图说明

图1为本发明煤气放散回收装置系统流程图。

图2为本发明DCS内部逻辑联锁控制器原理图。

图中标注为：1、第一调节阀；2、第二调节阀；3、第三调节阀；4、第四调节阀；5、第五调节阀；6、第六调节阀；7、脱油脱萘器；8、电动盲板阀；9、气柜；10、压力传感器；11、氧含量分析器；12、DCS内部逻辑联锁控制器；13、流量计。

具体实施方式

一种煤气放散自动回收装置，如图1所示，该装置包括主管道、第一分管道、第二分管道、第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道分别与第一分管道和第二分管道连接，所述第一分管道上连接有放空管道，所述第二分管道上分别连接第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道上设置有氧含量分析器11和压力传感器10，所述第一分管道上安装有第一调节阀1，所述放空管道上安装有第二调节阀2，所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道上也分别设置有与各自分管道对应的调节阀：第三调节阀3、第四调节阀4、第五调节阀5及第六调节阀6，所述第一调节阀、第三调节阀上均设置有阀门定位器，所述第二调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀上均设置有电磁阀，每个定位器和电磁阀均连接到一DCS内部逻辑联锁控制器12上，由DCS内部逻辑联锁控制器输出信号控制定位器和电磁阀动作；所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道均通过煤气管道分别与第一分管道连接，所述第一分管道的另一端经过两个煤气管道连接在气柜9上：第一出气管道和第二出气管道，所述第一出气管道上设置有脱油脱奈器7。

所述第一调节阀与所述第三调节阀为微量调节阀，所述第二调节阀为放空阀，如图2所示，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞0.7%报警（DCS内部逻辑联锁控制器操作界面上对应数据报警，起到提示作用），管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第一和第三调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.0Kpa时第三调节阀自动打开辅助第一调节阀调节管网煤气压力；所述第四调节阀、第五调节阀与所述第六调节阀为切断阀，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第四、第五和第六调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.5Kpa时第四调节阀自动打开，压力＜6.2Kpa时第四调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.7Kpa时，第五和第六调节阀自动打开，压力＜6.3Kpa时第五和第六调节阀自动关闭，煤气压力≥7.5KPa或煤气O₂＞1.1%时，第二调节阀自动打开，煤气放散。

所述第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀的前后分别设有手动阀，当自动调节阀失去作用时，通过就地和远传压力表所示数据，适当关闭手动阀来稳定管网压力和流量，起到双重保护作用。

所述脱油脱萘器的前后管道以及旁通管道上分别设有电动盲板阀8。

在第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道汇合后的管道上还设置一流量计13，用来统计节约的煤气量。

所述煤气放散自动回收装置的原理如下：

依靠煤气入气柜第一调节阀前后压差，将煤气引入气柜，考虑到煤气氧含量高、煤气柜容量超标等非正常情况下安全联锁问题，选用对第一分管道设置四个小的自动调节副线通道（即第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道）可根据入气柜煤气压力波动情况判断出焦炉处于换向操作状态，使煤气在大水封冲破前，自动调节阀将快速（3秒）自动打开，把煤气自动放入气柜，考虑到管道过气量和调节阀开关速度，选用四套阀组（第一调节阀与第三调节阀为微量调节阀，微量调节煤气管网压力，第四调节阀、第五调节阀和第六调节阀为切断阀），其中第三调节阀主要作用是辅助第一调节阀微量调节煤气管网压力，另外三组为快开快关阀，主要用于调节焦炉换向时煤气管网压力的调节，快开快关阀按照设计好的程序，当进气柜煤气压力到达一定数值（可根据实际情况人工设定）时，阀门自动打开或关闭，另安全联锁要求：在煤气氧含量分析器中读出的氧含量超过1.1%、气柜超过高限值（高限值可在DCS内部逻辑联锁控制器中设定，本实施例中为 2.7万方）等情况时，要求快开快关阀自动关闭。原自动放散不做变动，当调节不及时时，原放散发挥自动放散作用。

本公司130万吨的焦炉每小时换向4次，每次时长约30s~1min，全天合计96min，自该装置试验使用后，运行稳定，管网煤气压力由原来的波动较大为5.228~8.6Kpa降低为现在较小波动的5.2~6.6Kpa，降低了煤气放散机率，平均每天节约煤气量约22000m³。

Claims

1.一种煤气放散自动回收装置，其特征在于：该装置包括主管道、第一分管道、第二分管道、第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道分别与第一分管道和第二分管道连接，所述第一分管道上连接有放空管道，所述第二分管道上分别连接第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道，所述主管道上设置有氧含量分析器和压力传感器，所述第一分管道上安装有第一调节阀，所述放空管道上安装有第二调节阀，所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道上也分别设置有与各自分管道对应的调节阀：第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀，所述第一调节阀、第三调节阀上均设置有阀门定位器，所述第二调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀上均设置有电磁阀，每个定位器和电磁阀均连接到DCS内部逻辑联锁控制器上，由DCS输出信号控制定位器和电磁阀动作，；所述第三分管道、第四分管道、第五分管道及第六分管道均通过煤气管道分别与第一分管道连接，所述第一分管道的另一端经过两个煤气管道连接在气柜上：第一出气管道和第二出气管道，所述第一出气管道上设置有脱油脱奈器。

2.根据权利要求1所述的一种煤气放散自动回收装置，其特征在于：所述定位器自带反馈信号，所述电磁阀的反馈信号通过接近开关反馈至DCS。

3.根据权利要求1所述的一种煤气放散自动回收装置，其特征在于：所述第一调节阀与所述第三调节阀为微量调节阀，所述第二调节阀为放空阀，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第一和第三调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.0Kpa时第三调节阀自动打开辅助第一调节阀调节管网煤气压力；所述第四调节阀、第五调节阀与所述第六调节阀为切断阀，根据煤气氧含量和压力通过DCS内部逻辑联锁控制器控制，联锁条件：管网煤气中氧含量＞1.1%时第二调节阀打开，第四、第五和第六调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.5Kpa时第四调节阀自动打开，压力＜6.2Kpa时第四调节阀自动关闭，管网煤气压力＞6.7Kpa时，第五和第六调节阀自动打开，压力＜6.3Kpa时第五和第六调节阀自动关闭，煤气压力≥7.5KPa或煤气O₂＞1.1%时，第二调节阀自动打开，煤气放散。

4.根据权利要求1所述的一种煤气放散自动回收装置，其特征在于：所述第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀及第六调节阀的前后分别设有手动阀。

5.根据权利要求1所述的一种煤气放散自动回收装置，其特征在于：所述脱油脱萘器的前后管道以及旁通管道上分别设有电动盲板阀。