CN105295964B - 一种焦炉荒煤气放散控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种焦炉荒煤气放散控制系统及方法，包括氮气供气装置、放散气路开关、气动缸和焦炉放散翻板阀，其中：所述放散气路开关设置有进气口和出气口，所述气动缸包括进/排气口和一个轴承杆，所述放散气路开关的进气口与所述氮气供气装置相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通；所述气动缸的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀相连接。当焦炉集气管中积聚的荒煤气较多时，打开放散气路开关，氮气供气装置产生的氮气会经过放散气路开关进入气动缸，控制气动缸轴承杆推出或拉回，完成焦炉放散翻板阀的开启和关闭。这样利用氮气气源带动气动缸，无需电源提供动力，完成荒煤气的放散。
Description
技术领域
本发明涉及焦化行业炼焦技术领域，特别是涉及一种焦炉荒煤气放散控制系统及方法。
背景技术
在焦炉生产过程中会产生荒煤气，大量的荒煤气如果积聚太多则会对焦炉炉体造成破坏，因此在焦炉生产过程中，都需要有焦炉荒煤气放散控制系统。当荒煤气积聚产生的压力过高时，焦炉荒煤气放散控制系统将焦炉产生的荒煤气放散出去。
焦炉荒煤气放散控制系统，包括压力变送器、控制装置和电机。压力变送器主要是检测集气管气压值，当检测到的气压值大于设定的阈值时，压力变送器将检测到气压值传输给控制装置，控制装置控制电机启动，同时带动与电机相连接的焦炉放散翻板阀打开，完成荒煤气的放散操作。随着集气管中的荒煤气逐渐放出，集气管中的气压会逐渐变小，当压力变送器检测到集气管中的荒煤气压力值降低到预设的气压值时，压力变送器将该气压值传输给控制装置，控制装置控制电机关闭焦炉放散翻板阀，直至焦炉放散翻板阀关闭完全后，电机停止转动。
现有的焦炉荒煤气放散控制系统虽然能够完成正常的放散操作，但是在停电等特殊时期，电机将无法正常运行，从而无法完成正常的放散操作，同时电机的故障率高，无法保障电机能够一直正常工作，影响荒煤气正常放散。
发明内容
本发明实施例中提供了一种焦炉荒煤气放散控制系统及方法，以解决现有技术中的焦炉荒煤气放散控制系统停电时不能正常放散的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
一种焦炉荒煤气放散控制系统，包括氮气供气装置、放散气路开关、气动缸和焦炉放散翻板阀，其中：
所述放散气路开关设置有进气口和出气口，所述气动缸包括进/排气口和一个轴承杆；
所述放散气路开关的进气口与所述氮气供气装置相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通；
所述气动缸的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀相连接。
优选地，所述放散气路开关包括两路相同的第一放散气路开关和第二放散气路开关，第一放散气路开关和第二放散气路开关均包括两位三通电磁阀，其中：
所述两位三通电磁阀包括一个进气口和两个出气口，且两个所述两位三通电磁阀的进气口均与所述氮气供气装置相连通；
所述进/排气口包括第一进/排气口和第二进/排气口，所述第一进/排气口与其中一个所述两位三通电磁阀的任一出气口相连通，所述第二进/排气口与另一个所述两位三通电磁阀的任一出气口相连通；
优选地，还包括压力变送器和控制装置，所述压力变送器的一端与所述控制装置电连接、另一端嵌入在焦炉集气管内，所述控制装置与所述两位三通电磁阀电连接。
优选地，所述压力变送器嵌入在焦炉集气管内的一端固定设置有一压力传感器，所述压力传感器用于实时检测并传输集气管内的气压值。
优选地，所述控制装置包括上位机和DCS系统及输出模块，其中:
所述上位机分别与所述压力变送器和DCS系统及输出模块电连接；
所述DCS系统及输出模块与所述两位三通电磁阀电连接。
优选地，还包括一本地控制箱，所述本地控制箱与分别与所述压力变送器和所述两位三通电磁阀电连接。
优选地，还包连通阀，所述连通阀设置在所述气动缸与所述两位三通电磁阀之间的气路上、连通所述气路。
优选地，还设置有旁通阀，所述旁通阀的两端分别与所氮气供气装置和所述气动缸相连通。
优选地，所述气动缸的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀通过螺丝或卡扣固定连接。
优选地，还设置有一报警装置，所述报警装置与所述压力变送器电连接。
一种焦炉荒煤气放散控制方法，所述方法包括：
压力变送器，实时获取焦炉集气管中的气压值、并将所述气压值发送给控制装置；
控制装置，根据获取的集气管中的气压值，发出控制指令，控制两个两位三通电磁阀与氮气供气装置相连接的进气口打开或关闭，控制氮气经过不同的两位三通电磁阀；
所述氮气经不同的两位三通电磁阀进入气动缸的第一进/排气口或第二进/排气口，控制气动缸推出或拉回，开启或关闭焦炉放散翻板阀。
优选地，所述控制两个两位三通电磁阀与氮气供气装置相连接的进气口打开或关闭，包括：
如果所述控制指令为打开所述焦炉放散翻板阀，控制连接所述第一进/排气口的两位三通电磁阀进气口打开，控制连接所述第二进/排气口的两位三通电磁阀进气口关闭；或者，
如果所述控制指令为关闭所述焦炉放散翻板阀，控制连接所述第二进/排气口的两位三通电磁阀进气口打开，控制连接所述第一进/排气口的两位三通电磁阀进气口关闭。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种焦炉荒煤气放散控制系统及方法，包括氮气供气装置、放散气路开关、气动缸和焦炉放散翻板阀，其中：所述放散气路开关设置有进气口和出气口，所述气动缸包括进/排气口和一个轴承杆，所述放散气路开关的进气口与所述氮气供气装置相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通；所述气动缸的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀相连接。当焦炉集气管中积聚的荒煤气较多时，打开放散气路开关，氮气供气装置产生的氮气会经过放散气路开关进入气动缸，控制气动缸轴承杆推出或拉回，完成焦炉放散翻板阀的开启和关闭。这样利用氮气气源带动气动缸，无需电源提供动力，完成荒煤气的放散。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种焦炉荒煤气放散控制系统的结构示意图；
图2为一种气动缸的结构示意图；
图3为一种两位三通电磁阀的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种焦炉荒煤气放散控制系统的结构示意图。
图1-4中，符号表示为：
1-氮气供气装置，2-两位三通电磁阀，3-气动缸，4-焦炉放散翻板阀，5-压力变送器，6-控制装置，7-压力传感器，8-上位机，9-DCS系统及输出模块，10-本地控制箱，11-连通阀，12-旁通阀，13-气缸轴承杆。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例提供的一种焦炉荒煤气放散控制系统的结构示意图；
如图所示本实施例中提供的焦炉荒煤气放散控制系统包括：氮气供气装置1、放散气路开关、气动缸3、焦炉放散翻板阀4、压力变送器5和控制装置6。
压力变送器5包括压力传感器7，所述压力传感器7固定设置在焦炉集气管中，用于实时检测焦炉集气管中的气压值，所述压力变送器5与所述控制装置6电连接、并将检测得到的气压值实时传输给控制装置6。
所述控制装置6包括上位机8和DCS系统及输出模块9，所述上位机8分别与所述压力变送器5和DCS系统及输出模块9电连接，所述上位机中预先设定了两个气压阈值，定义为第一气压阈值和第二气压阈值，所述第一气压阈值用于决定焦炉放散翻板阀的开启，对应的所述第二气压阈值用于决定焦炉放散翻板阀的关闭。所述压力变送器5将检测到的气压值传输给所述上位机8，所述上位机8接收所述气压值并与预设的两个气压阈值进行比对，然后向DCS系统及输出模块9发出控制指令；所述DCS系统及输出模块9与所述两位三通电磁阀2电连接。
如图2所示，气动缸3包括第一进/排气口A、第二进/排气口B和一个自由活动的气缸轴承杆13，所述气缸轴承杆13与所述焦炉放散翻板阀4固定连接，连接方式可以是螺丝固定或者卡扣固定，但不限于以上两种方式。
其中所述气动缸3的第一进/排气口A如果作为进气口，则第二进/排气口B为出气口，此时控制气缸轴承杆13向外推出，会带动焦炉放散翻板阀打开；对应的，所述气动缸3的第二进/排气口B如果作为进气口，则第一进/排气口A为出气口，此时控制气缸轴承杆13反方向拉回，会带动焦炉放散翻板阀关闭。
所述放散气路开关包括两位三通电磁阀2、连通阀11和旁通阀12，所述两位三通电磁阀2设置有两个，如图3所示，所述两位三通电磁阀2包括一进气口Q1、两个出气口Q2、Q3、两个控制开关K1、K2。所述控制开关K1用于控制出气口Q2打开与关闭，所述控制开关K2用于控制出气口Q3打开与关闭，所述两位三通电磁阀2的进气口Q1与所述氮气供气装置1相连通、其中一个出气口与所述气动缸3的一个进/排气口相连通。
所述两个两位三通电磁阀中一个是控制所述气动缸3打开所述焦炉放散翻板阀4，另外一个是控制所述气动缸3关闭焦炉放散翻板阀4，如果控制气动缸3打开焦炉放散翻板阀4的两位三通电磁阀2的任一出气口与所述气动缸3的第一进/排气口A相连通，则控制气动缸3关闭焦炉放散翻板阀4的两位三通电磁阀2的任一出气口与所述气动缸3的第二进/排气口B相连通。其中所述两位三通电磁阀2未与所述气动缸3的进/排气口连接的出气口应处于长开状态，例如上述的两个两位三通电磁阀均选择的出气口Q2与所述气动缸3的进/排气口连接，则所述两位三通电磁阀2的出气口Q3处于常开状态。这样保证了氮气从任一个两位三通电磁阀2的出气口进入气动缸3后，可以从另外一个两外三通电磁阀2中的常开出气口排出。
所述连通阀11设置有两组，所述连通阀11设置在所述气动缸3的进/排气口与所述两位三通电磁阀之间的气路上、连通所述气路，所述连通阀11在工作时处于常开状态。
所述旁通阀12设置有两组，且所述旁通阀12的进气口与所述氮气供气装置1相连通，控制所述气动缸3打开焦炉放散翻板阀4的旁通阀12的出气口与所述气动缸3的第一进/排气口A相连通；控制所述气动缸3关闭焦炉放散翻板阀4的旁通阀12的出气口与所述气动缸3的第二进/排气口B相连通。当所述两外三通电磁阀出现故障时，可以人工打开旁通阀12控制所述气动缸3打开/关闭所述焦炉放散翻板阀4。在使用旁通阀12的时候，需要把所述连通阀11关闭，防止氮气倒流。
本实施例中提供的焦炉荒煤气放散控制系统还设置有报警装置，所述报警装置与所述压力变送器5电连接，如果压力变送器检测焦炉集气管中的气压值过大，且由于系统原因没有及时放散，则所述报警装置会发出报警，提醒工作人员人工处理。
与上述实施例提供的焦炉荒煤气放散控制系统对应的焦炉荒煤气放散控制方法为：
压力变送器5，实时获取焦炉集气管中的气压值、并将所述气压值发送给控制装置6；
设置在所述压力变送器5上的压力传感器7实时检测焦炉集气管中的气压值，并将所述气压值传输给控制装置6。
控制装置6，根据获取的集气管中的气压值，发出控制指令，控制两个两位三通电磁阀2与气动缸3相连接的出气口打开或关闭，控制氮气从不同的进/排气口进入所述气动缸，控制气动缸3推出或拉回，开启或关闭焦炉放散翻板阀。
所述控制装置6接收到来自所述压力变送器5传输过来的气压值，将所述气压值与所述第一气压阈值和第二气压阈值进行比较，如果所述气压值大于所述第一气压阈值，则发出打开焦炉放散翻板阀控制指令；如果所述气压值小于所述第二气压值，则发出关闭焦炉放散翻板阀控制指令。
以本实施例中给出的装置为例，如果所述控制指令为打开所述焦炉放散翻板阀，则将控制所述气动缸3打开所述焦炉放散翻板阀的所述两位三通电磁阀2与所述第一进/排气口A连通的出气口打开，将另外一个所述两位三通电磁阀2与所述第二进/排口B连通的出气口关闭。此时氮气从所述第一进/排气口A流入，从所述第二进/排口B流出，然后通过与所述第二进/排口B连通的两位三通电磁阀2常开的出气口排出，这样就带动了设置在所述气动缸3上的气缸轴承杆13推出，打开焦炉放散翻板阀放散荒煤气。
如果所述控制指令为关闭所述焦炉放散翻板阀，则将控制所述气动缸3关闭所述焦炉放散翻板阀的所述两位三通电磁阀2与所述第二进/排气口B连通的出气口打开，将另外一个所述两位三通电磁阀2与所述第一进/排口A通的出气口关闭。此时氮气从所述第二进/排气口B流入，从所述第一进/排口A流出，然后通过与所述第一进/排口A连通的两位三通电磁阀2常开的出气口排出，这样就带动了设置在所述气动缸3上的气缸轴承杆13向推出的反方向拉回，关闭焦炉放散翻板阀完成放散。
本实施例中如果出现电路故障问题，可能会出现无法自动放散的情况，当达到放散条件时，报警装置会发出报警，工作人员可以将与所述第一进/排气口A连通的连通阀关闭，打开与所述第一进/排气口A连通的旁通阀，使氮气从第一进/排气口A进入到所述气动缸3，带动设置在所述气动缸3上的气缸轴承杆13推出，打开焦炉放散翻板阀放散荒煤气；放散完毕时，将与所述第一进/排气口A连通的旁通阀关闭，打开与所述第一进/排气口A连通的连通阀，且关闭与所述第一进/排气口B连通的连通阀,打开与所述第一进/排气口B连通的旁通阀，使氮气从第二进/排气口B进入到所述气动缸3，带动设置在所述气动缸3上的气缸轴承杆13向推出的反方向拉回，关闭焦炉放散翻板阀完成放散。
本实施例采用所述两位三通电磁阀2实现对氮气气路的控制，电磁阀的操作依靠电磁铁控制，容易实现自动化以及远程控制，同时电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品，只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电，所以可以避免耗电量大引起备用电能不足问题。
本实施例中将所述的氮气从的第一进/排气口A和第二进/排气口B流入所实现的效果不限于上述实施例给出的，氮气从第一进/排气口A流入可以实现所述气动缸3关闭焦炉放散翻板阀，对应的氮气从第二进/排气口B流入可以实现所述气动缸3打开焦炉放散翻板阀。第一进/排气口A和第二进/排气口B也只是示例性的，在此不再赘述。
由上述实施例可见，本实施例提供的焦炉荒煤气放散控制系统包括氮气供气装置1、放散气路开关、气动缸3、焦炉放散翻板阀4、压力变送器5和控制装置6，所述放散气路开关包括两位三通电磁阀2、连通阀11和旁通阀12，所述气动缸包括两个进/排气口和一个轴承杆，所述放散气路开关的进气口与所述氮气供气装置1相连通、出气口与所述气动气缸的进/排气口相连通；所述气动缸3的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀相连接。当焦炉集气管中积聚的荒煤气较多时，氮气供气装置1产生的氮气会经过放散气路开关进入气动缸，控制气动缸轴承杆推出或拉回，完成焦炉放散翻板阀的开启和关闭。这样利用氮气气源带动气动缸，无需电源提供动力，完成荒煤气的放散。
与本发明提供的一种焦炉荒煤气放散控制系统的实施例相对应，本发明还提供了另一种焦炉荒煤气放散控制系统。
参见图4，为本发明实施例提供另一种焦炉荒煤气放散控制系统的结构示意图，
如图4所述，本实施例中提供的焦炉荒煤气放散控制系统包括氮气供气装置1、放散气路开关、气动缸3、焦炉放散翻板阀4、压力变送器5、控制装置6和本地控制箱10。
与上述实施例相比，本实施例中提供的焦炉荒煤气放散控制系统设置了本地控制箱10，所述本地控制箱10分别与所述压力变送器5和所述放散气路开关中的两位三通电磁阀2电连接。所述本地控制箱10内设置有PLC、控制开关以及继电器等。如果碰到停电或电路故障，所述控制装置6无法正常的控制所述两位三通电磁阀2，此时所述压力变送器5将焦炉集气管中的压力数据传输给所述本地控制箱10中的PLC，根据所述PLC分析处理后，然后操作人员根据操作指示，通过所述控制开关所述两位三通电磁阀2，完成焦炉集气管中荒煤气的放散。
本实施例中其他部分均与上述实施例相同，具体可参见上述实施例，在此不再赘述。
由上述实施例可见，本实施例中提供的焦炉荒煤气放散控制系统包括氮气供气装置1、放散气路开关、气动缸3、焦炉放散翻板阀4、压力变送器5、控制装置6和本地控制箱10，当控制系统电路发生故障或停电时，工作人员可以通过本地控制箱10精确的完成焦炉集气管的放散操作，通过所述本地控制箱10完成对所述两位三通电磁阀的2的控制，只是信号的传输，耗电少，即使在停电的时候，也可以利用备用电源完成焦炉集气管荒煤气的放散。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，包括氮气供气装置(1)、放散气路开关、气动缸(3)和焦炉放散翻板阀(4)，其中：
所述放散气路开关设置有进气口和出气口，所述气动缸(3)包括进/排气口和一个轴承杆；
所述放散气路开关的进气口与所述氮气供气装置(1)相连通、出气口与所述气动缸(3)的进/排气口相连通；
所述气动缸(3)的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀(4)相连接；
所述放散气路开关包括两路相同的第一放散气路开关和第二放散气路开关，所述第一放散气路开关和所述第二放散气路开关均包括两位三通电磁阀(2)，其中：
所述两位三通电磁阀(2)包括一个进气口和两个出气口，且两个所述两位三通电磁阀(2)的进气口均与所述氮气供气装置(1)相连通；
所述进/排气口包括第一进/排气口和第二进/排气口，所述第一进/排气口与其中一个所述两位三通电磁阀(2)的任一出气口相连通，所述第二进/排气口与另一个所述两位三通电磁阀(2)的任一出气口相连通。
2.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，还包括压力变送器(5)和控制装置(6)，所述压力变送器(5)的一端与所述控制装置(6)电连接、另一端嵌入在焦炉集气管内，所述控制装置(6)与所述两位三通电磁阀(2)电连接。
3.根据权利要求2所述的焦炉荒煤气放散控制系统,其特征在于，所述压力变送器(5)嵌入在焦炉集气管内的一端固定设置有一压力传感器(7)，所述压力传感器(7)实时检测并传输集气管内的气压值。
4.根据权利要求2所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，所述控制装置(6)包括上位机(8)和DCS系统及输出模块(9)，其中:
所述上位机(8)分别与所述压力变送器(5)和DCS系统及输出模块(9)电连接；
所述DCS系统及输出模块(9)与所述两位三通电磁阀(2)电连接。
5.根据权利要求2所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，还包括一本地控制箱(10)，所述本地控制箱(10)分别与所述压力变送器(5)和所述两位三通电磁阀(2)电连接。
6.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，还包连通阀(11)，所述连通阀(11)设置在所述气动缸(3)与所述两位三通电磁阀(2)之间的气路上、连通所述气路。
7.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，还设置有旁通阀(12)，所述旁通阀(12)的两端分别与所述氮气供气装置(1)和所述气动缸(3)相连通。
8.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，所述气动缸(3)的轴承杆与所述焦炉放散翻板阀(4)通过螺丝或卡扣固定连接。
9.根据权利要求2所述的焦炉荒煤气放散控制系统，其特征在于，还设置有一报警装置，所述报警装置与所述压力变送器(5)电连接。
10.一种焦炉荒煤气放散控制方法，其特征在于，所述方法包括：
压力变送器(5)，实时获取焦炉集气管中的气压值、并将所述气压值发送给控制装置(6)；
控制装置(6)，根据获取的集气管中的气压值，发出控制指令，控制两个两位三通电磁阀(2)与气动缸(3)相连接的出气口打开或关闭，控制氮气从不同的进/排气口进入所述气动缸(3)，控制所述气动缸(3)开启或关闭焦炉放散翻板阀(4)；
所述控制氮气从不同的进/排气口进入所述气动缸(3)，包括：
如果所述控制指令为打开所述焦炉放散翻板阀(4)，控制连接第一进/排气口的两位三通电磁阀(2)出气口打开，控制连接第二进/排气口的两位三通电磁阀(2)出气口关闭；或者，
如果所述控制指令为关闭所述焦炉放散翻板阀(4)，控制连接所述第二进/排气口的两位三通电磁阀(2)出气口打开，控制连接所述第一进/排气口的两位三通电磁阀(2)出气口关闭。
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