CN105627297A - 煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统 - Google Patents

煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，包括主管道集成框架、支路集成框架、主管道和支路管道；所述主管道安装在主管道集成框架上，包括主氧气管道、天然气管道与煤焦油管道；所述支路管道安装在支路集成框架上，包括与所述主氧气管道连接的第一支路管道、与所述煤焦油管道连接的第二支路管道、与所述天然气管道连接的第三支路管道。本发明将所有阀组控制组件与连接管道集成为固定的模块，不仅总装管路运输的难题，更能省去了现场拼装的高难度作业；另全氧燃烧系统能够有效的使燃料充分燃烧，充分解决了空气助燃在高温下产生的氮化物。

Description

煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统
技术领域
本发明涉及燃烧控制技术领域，尤其是一种煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统。
背景技术
原有窑炉燃烧方式多为单一燃料品种混合空气或纯氧辅助燃烧，常表现在天然气混合空气或纯氧燃烧、煤炭混合空气燃烧和煤焦油混合空气或纯氧燃烧。天然气全氧是国家鼓励使用的清洁燃料，但是在当前市场下，天然气的价格相对于其他燃料来讲还是偏贵。今年国家环保要求进一步提高，对于企业来说既要降低生产成本又要环保达标是相当有挑战的。
煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，其产量约占装炉煤的3%-4%，在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状。煤焦油内部成分含有大量碳质。在高温全氧工况下燃烧较为充分，生成水、二氧化碳等物质，相对于其他燃料较为清洁。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，操作方便，能降低企业动力成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，包括主管道集成框架、支路集成框架、主管道和支路管道；所述主管道安装在主管道集成框架上，包括主氧气管道、天然气管道与煤焦油管道；所述支路管道安装在支路集成框架上，包括与所述主氧气管道连接的第一支路管道、与所述煤焦油管道连接的第二支路管道、与所述天然气管道连接的第三支路管道；所述主氧气管道上设有氧气阀组，所述天然气管道上设置有天然气阀组，所述煤焦油管道上设有煤焦油阀组；所述第一支路管道、所述第二支路管道和所述第三支路管道上均设有支路阀组；在所述煤焦油阀组与所述第二支路管道上的所述支路阀组之间设有伴热装置。
进一步地，所述氧气阀组与所述煤焦油阀组均包括过滤器、切断阀、减压阀和手动阀；所述主氧气管道上所述切断阀安装处与所述煤焦油管道上所述切断阀安装处均设有旁通管道，所述手动阀设置在所述旁通管道上。
进一步地，所述手动阀为手动蝶阀或手动球阀。
进一步地，所述氧气阀组、所述天然气阀组、所述煤焦油阀组均包括主路压力表。
进一步地，所述支路集成框架上设置有支架，所述第一支路管道、第二支路管道和第三支路管道都包括流量计与流量调节阀，所述流量调节阀在所述流量计之后，所述流量调节阀安装在所述支架上。
进一步地，所述支架上所述流量调节阀安装处设有旁通管道，所述旁通管道上设置有手动蝶阀或手动球阀。
进一步地，所述支架上设有支路压力表与支路温度表。
进一步地，所述伴热装置包括由内置外逐层包覆的电阻丝或蒸汽铜管、石棉层、锡箔层和石棉套；所述电阻丝或蒸汽铜管缠绕在所述煤焦油阀组与所述第二支路管道上的支路阀组外壁上。
进一步地，所述第二支路管道的输出端设置有空压装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：将所有阀组控制组件与连接管道集成为固定的模块，不仅总装管路运输的难题，更能省去了现场拼装的高难度作业；另全氧燃烧系统能够有效的使燃料充分燃烧，充分解决了空气助燃在高温下产生的氮化物。
附图说明
图1是本发明煤焦油和天然气混用全氧燃烧控制系统优选实施例的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是另一实施例的主管道主视图；
图5是图4的左视图；
图6是图4的俯视图；
其中：1、氧气第一支路管道，2、天然气第三支路管道，3、煤焦油第二支路管道，4、压缩空气管道，5、过滤器，6、减压阀，7、切断阀，8、手动阀，9、流量计，91、流量计旁通，10、调节阀，101、调节阀旁通，11、氧气主管道，21、天然气主管道，31、煤焦油主管道，4、压缩空气管道，111、氧气旁通管道，211、天然气旁通管道，311、煤焦油旁通管道，110、氧气主管道入口，210、天然气主管道入口，310、煤焦油主管道入口。
具体实施方式
下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
请参阅图1、2和3，一种煤焦油和天然气混用全氧燃烧控制系统，包括：集成在安装框架内的氧气主管道11、天然气主管道21与煤焦油主管道31的主阀组，和集成安装在框架内的氧气、天然气与煤焦油组成的氧气第一支路管道1、天然气第三支路管道2与煤焦油第二支路管道3的支路阀组。
主阀组包括集成在安装框架内的氧气管道、天然气管道和煤焦油管道，各自的管道包括过滤器5、减压阀6、切断阀7、和管道上需要的手动阀8。
支路阀组包括氧气主管道11、天然气主管道21、煤焦油主管道31、氧气第一支路管道1、天然气第三支路管道2、煤焦油第二支路管道3和压缩空气管道4。支路管道元件分别为流量计9、调节阀10和出口管道法兰。
所述煤焦油第二支路管道3的输出端设置有空压装置，即在煤焦油进入窑炉的燃烧室前设置空压装置，空压装置输出的高压气体可以使煤焦油呈雾化状态，呈雾化状的煤焦油能够与氧气充分混合，燃烧更加充分。
优选地，所述主管道与所述支路管道的连接端部均分别设置有连接法兰。
在实施例中，假如工厂考虑到天然气物价太高，可选用煤焦油和氧气燃烧的方式。
在该煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统中，主管道就是接入工厂总管网的管道，主管道断开，支路管道全部断开。主管道与整个阀组集成在主管道集成框架上，主管道的出口和入口均留有连接法兰，如氧气主管道入口110、天然气主管道入口210和煤焦油主管道入口310，方便管道的接入和接出。在主氧气管道与煤焦油管道上分别都设置切断阀7，设置切断阀7的位置设置旁通管道，旁通管道上设置手动阀8，切断阀7关闭时，打开旁通管道上的手动阀8可以立即恢复供应煤焦油的供应。
进一步地，在煤焦油进入主阀组之前，首先打开煤焦油管道外部的伴热装置，让煤焦油管道充分预热后才能让煤焦油顺利通过煤焦油管道。
进一步地，当煤焦油主管道切断阀7打开后，主管道31上会有煤焦油通过直至第三支路阀组的调节阀。
进一步地，当氧气主管道切断阀7打开后，主管道31上会有氧气通过直至氧气第一支路管道的调节阀。
进一步地，设定好煤焦油和氧气的流量，打开窑炉内喷枪前段手阀和压缩空气手阀，压缩空气就会在喷枪内和煤焦油混合雾化喷出喷枪，喷出喷枪的雾化煤焦油就会和氧气结合燃烧。
煤焦油的流量测量是经过流量计9，具体的是重量传感器，重量传感器测得的流量转化成电流信号传入可编程控制器或流量仪表，调节阀10会根据实际流量和设定流量进行自动整定其阀门的开度，直至实际流量和设定流量相接近。在流量计9和调节阀10并联设有旁通管路，分别为流量计旁通91和调节阀旁通101。
该煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统将所有主管道与支路管道分别集成框架上，各成阀组模块，不仅克服运输难题，更能省去了现场拼装的高难度作业，方便现场安装和调试。经现场安装试验证明，利用本系统进行安装调试的效率比传统技术提高了5-8倍；而且，在煤焦油的管道与阀门上设置伴热系统，使煤焦油在管道内一直以恒温流动，不会凝结在管道内，到达窑炉燃烧室内后能与氧气混合充分燃烧，大大降低污染。
如果所述氧气第一支路管道1和煤焦油第二支路管道3内燃料混合燃烧时，所述氧气阀组与所述煤焦油阀组内的氧气和煤焦油分别通过各自主阀组的过滤器5、减压阀6和切断阀7；所述主氧气管道安装所述安全切断阀处与所述煤焦油管道安装所述安全切断阀处均分别设置有旁通管道，如氧气旁通管道111、天然气旁通管道211、煤焦油旁通管道311，所述手动阀设置在所述旁通管道上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：包括主管道集成框架、支路集成框架、主管道和支路管道；所述主管道安装在主管道集成框架上，包括主氧气管道、天然气管道与煤焦油管道；所述支路管道安装在支路集成框架上，包括与所述主氧气管道连接的第一支路管道、与所述煤焦油管道连接的第二支路管道、与所述天然气管道连接的第三支路管道；所述主氧气管道上设有氧气阀组，所述天然气管道上设置有天然气阀组，所述煤焦油管道上设有煤焦油阀组；所述第一支路管道、所述第二支路管道和所述第三支路管道上均设有支路阀组；在所述煤焦油阀组与所述第二支路管道上的所述支路阀组之间设有伴热装置。
2.根据权利要求1所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述氧气阀组与所述煤焦油阀组均包括过滤器、切断阀、减压阀和手动阀；所述主氧气管道上所述切断阀安装处与所述煤焦油管道上所述切断阀安装处均设有旁通管道，所述手动阀设置在所述旁通管道上。
3.根据权利要求2所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述手动阀为手动蝶阀或手动球阀。
4.根据权利要求2所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述氧气阀组、所述天然气阀组、所述煤焦油阀组均包括主路压力表。
5.根据权利要求1所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述支路集成框架上设置有支架，所述第一支路管道、第二支路管道和第三支路管道都包括流量计与流量调节阀，所述流量调节阀在所述流量计之后，所述流量调节阀安装在所述支架上。
6.根据权利要求5所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述支架上所述流量调节阀安装处设有旁通管道，所述旁通管道上设置有手动蝶阀或手动球阀。
7.根据权利要求5所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述支架上设有支路压力表与支路温度表。
8.根据权利要求1所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述伴热装置包括由内置外逐层包覆的电阻丝或蒸汽铜管、石棉层、锡箔层和石棉套；所述电阻丝或蒸汽铜管缠绕在所述煤焦油阀组与所述第二支路管道上的支路阀组外壁上。
9.根据权利要求1所述煤焦油天然气混用全氧窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述第二支路管道的输出端设置有空压装置。
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