CN105776209B - 炭活化转炉的氧控制系统 - Google Patents
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Abstract
炭活化转炉的氧控制系统，有利于对炉膛内炭活化反应料中的氧含量进行实时检测、监控，以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性，其特征在于，包括炉体，所述炉体的转炉前端连接炭化料进料装置，所述炉体的转炉后端设置有转炉活性炭出料口，所述炉体中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管，所述热辐射加热管的外壁与所述炉体的内壁之间构成外环活化炉膛，所述热辐射加热管的通道后端从所述转炉后端穿出通过连接装置连接烟气余热锅炉，所述烟气余热锅炉通过蒸汽管路连接所述炉体的内壁上设置的水蒸气进入区即炭活化反应区，所述水蒸气进入区设置有氧检测仪，所述氧检测仪连接炭活化炉工控计算机。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭生产技术，特别是一种炭活化转炉的氧控制系统，有利于对炉膛内炭活化反应料中的氧含量进行实时检测、监控，以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
背景技术
活化炉是活性炭生产的核心设备。现有技术中存在多种形式活化炉，例如管式炉、转炉、沸腾炉、平板炉、多段炉、斯列普炉等炉型。其中转炉是近些年开发较快的一种炉型，目前许多斯列普炉开始被转炉所取代。炭活化转炉是以已经炭化的材料为原料连续生产活性炭的装置。本发明人致力于活性炭生产工艺、设备和自动控制系统的研发。本发明人在研发中发现，对于采用双环结构的内辐射式炭活化转炉可以通过控制炉内压力(外环活化炉膛内的炉膛压力)大于炉外压力，即保持在微正压压力状态下进行炭化料活化。所述内辐射式是相对于内热式而言，这里的内热就是在炉内直接燃烧一部分炭化料放热提供活化所必需的热量。内辐射式虽然也是炉体内部加热，但是不再直接燃烧炭化料，而是通过在炉体内用一根管子进行热辐射加热，管子的外壁作为热辐射加热体，管子内就是内环燃烧通道，管子外就是外环活化炉膛，炭化料从炉体进料端进入外环活化炉膛内，随着炉体转动缓慢移动到炉体出料端，炭化料在高温热辐射下边移动边进行活化反应，同时热辐射加热体(加热管)的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧。这种双环结构转炉在连续作业中，进料口连续进料(炭化料)，出料口连续出料(活性炭)，内环燃烧通道内需要连续供氧，外环活化炉膛内则需要保持无氧水蒸气活化状态，而内环燃烧通道前端、进料口都与外环活化炉膛相通，由此可见，对炉膛内炭活化反应料中的氧含量要进行实时检测、监控。基于此，本发明人完成了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种炭活化转炉的氧控制系统，有利于对炉膛内炭活化反应料中的氧含量进行实时检测、监控，以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
本发明的技术方案如下：
炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，包括炉体，所述炉体的转炉前端连接炭化料进料装置，所述炉体的转炉后端设置有转炉活性炭出料口，所述炉体中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管，所述热辐射加热管的外壁与所述炉体的内壁之间构成外环活化炉膛，所述热辐射加热管的通道前端对应所述转炉前端，所述热辐射加热管的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管的通道后端从所述转炉后端穿出通过连接装置连接烟气余热锅炉，所述烟气余热锅炉通过蒸汽管路连接所述炉体的内壁上设置的水蒸气进入区即炭活化反应区，所述水蒸气进入区设置有氧检测仪，所述氧检测仪连接炭活化炉工控计算机。
所述通道后端通过所述烟气余热锅炉连接水洗冷却塔，并通过所述水洗冷却塔连接引风机，所述引风机连接烟囱，所述引风机通过引风控制器连接所述炭活化炉工控计算机。
所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述引风机的引风量大小。
所述烟气余热锅炉上设置有蒸汽出口，所述炭活化转炉的炉体上设置有水蒸气入口，所述蒸汽出口连接所述水蒸气入口，所述水蒸气入口通过活化炉膛水蒸气控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述水蒸气入口的蒸汽量大小。
所述炉体的外壁上设置有炉体周向驱动装置，所述炉体周向驱动装置通过转炉转速控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述炭活化转炉的转速。
所述炉体中设置有空气管，所述空气管的一端连接炉外的送风装置，所述空气管的另一端连接所述热辐射加热管内的空气出口区，所述送风装置通过燃烧通道空气控制器连接所述炭活化炉工控计算机。
所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述送风装置的送风量大小。
所述炭化料进料装置通过螺旋进料控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述炭化料进料装置的进料量大小。
所述炭化料进料装置包括螺旋进料机、炭化料料仓和导料装置，所述螺旋进料机的一端连接所述导料装置，所述导料装置位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区的活化区前端，活化区后端位于转炉活性炭出料口，所述螺旋进料机的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机的上方连接炭化料料仓，所述炭化料料仓连接除杂装置。
所述转炉活性炭出料口通过活性炭冷却装置连接活性炭破碎机，所述活性炭破碎机连接振动筛，所述振动筛连接成品活性炭提升机。
本发明的技术效果如下：本发明的炭活化转炉的氧控制系统，在双环结构的内辐射式炭活化转炉中首次提出了氧控制技术问题并建立了在外环活化炉膛内水蒸气进入区即炭活化反应区设置氧检测仪和“+炭活化炉工控计算机”的技术解决方案，能够对炉膛内炭活化反应料中的氧含量进行实时检测、监控，以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
附图说明
图1是实施本发明一种炭活化转炉的氧控制系统结构示意图。
附图标记列示如下：1-炭化料料仓；2-炭化料进料装置；3-导料装置；4-炭化料；5-转炉前端；6-炉体；7-活化区前端(炭化料)；8-水蒸气进入区；9-内环燃烧通道/热辐射加热管；10-活化区后端/转炉活性炭出料口(活性炭)；11-通道后端；12-转炉后端；13-连接装置；14-烟气余热锅炉；15-活性炭冷却装置；16-活性炭破碎机；17-振动筛；18-蒸汽出口；19-外环活化炉膛；20-水蒸气入口；21-空气管；22-送风装置；23-炭活化反应区；24-空气出口区；25-水洗冷却塔；26-喷淋装置；27-引风机；28-炭活化炉工控计算机；29-烟囱；30-炉体周向驱动装置；31-氧检测仪；K2-螺旋进料控制器；K20-活化炉膛水蒸气控制器；K22-燃烧通道空气控制器；K27-引风控制器；K30-转炉转速控制器。
具体实施方式
下面结合附图(图1)对本发明进行说明。
图1是实施本发明一种炭活化转炉的氧控制系统结构示意图。如图1所示，炭活化转炉的氧控制系统，包括炉体6，所述炉体6的转炉前端5连接炭化料进料装置2，所述炉体6的转炉后端12设置有转炉活性炭出料口10，所述炉体6中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管9，所述热辐射加热管9的外壁与所述炉体6的内壁之间构成外环活化炉膛19，所述热辐射加热管9的通道前端对应所述转炉前端5，所述热辐射加热管9的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管9内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管9的通道后端11从所述转炉后端12穿出通过连接装置13连接烟气余热锅炉14，所述烟气余热锅炉14通过蒸汽管路连接所述炉体6的内壁上设置的水蒸气进入区8即炭活化反应区23，所述水蒸气进入区8设置有氧检测仪31，所述氧检测仪31连接炭活化炉工控计算机28。所述通道后端11通过所述烟气余热锅炉14连接水洗冷却塔25，并 通过所述水洗冷却塔25连接引风机27，所述引风机27连接烟囱29，所述引风机27通过引风控制器K27连接所述炭活化炉工控计算机28。所述炭活化炉工控计算机28根据所述氧检测仪31检测到的氧含量数据调整所述引风机27的引风量大小。
所述烟气余热锅炉14上设置有蒸汽出口18，所述炭活化转炉的炉体6上设置有水蒸气入口20，所述蒸汽出口18连接所述水蒸气入口20，所述水蒸气入口20通过活化炉膛水蒸气控制器K20连接所述炭活化炉工控计算机28，所述炭活化炉工控计算机28根据所述氧检测仪31检测到的氧含量数据调整所述水蒸气入口20的蒸汽量大小。所述炉体6的外壁上设置有炉体周向驱动装置30，所述炉体周向驱动装置30通过转炉转速控制器K30连接所述炭活化炉工控计算机28，所述炭活化炉工控计算机28根据所述氧检测仪31检测到的氧含量数据调整所述炭活化转炉的转速。所述炉体6中设置有空气管21，所述空气管21的一端连接炉外的送风装置22，所述空气管21的另一端连接所述热辐射加热管9内的空气出口区24，所述送风装置22通过燃烧通道空气控制器K22连接所述炭活化炉工控计算机28。所述炭活化炉工控计算机28根据所述氧检测仪31检测到的氧含量数据调整所述送风装置22的送风量大小。所述炭化料进料装置2通过螺旋进料控制器K2连接所述炭活化炉工控计算机28，所述炭活化炉工控计算机28根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述炭化料进料装置2的进料量大小。
所述炭化料进料装置2包括螺旋进料机、炭化料料仓1和导料装置3，所述螺旋进料机的一端连接所述导料装置3，所述导料装置3位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区23的活化区前端7，活化区后端位于转炉活性炭出料口10，所述螺旋进料机的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机的上方连接炭化料料仓1，所述炭化料料仓1连接除杂装置。所述转炉活性炭出料口10通过活性炭冷却装置15连接活性炭破碎机16，所述活性炭破碎机16连接振动筛17，所述振动筛17连接成品活性炭提升机。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
Claims (10)
1.炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，包括炉体，所述炉体的转炉前端连接炭化料进料装置，所述炉体的转炉后端设置有转炉活性炭出料口，所述炉体中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管，所述热辐射加热管的外壁与所述炉体的内壁之间构成外环活化炉膛，所述热辐射加热管的通道前端对应所述转炉前端，所述热辐射加热管的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管的通道后端从所述转炉后端穿出通过连接装置连接烟气余热锅炉，所述烟气余热锅炉通过蒸汽管路连接所述炉体的内壁上设置的水蒸汽进入区即炭活化反应区，所述水蒸汽进入区设置有氧检测仪，所述氧检测仪连接炭活化炉工控计算机。
2.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述通道后端通过所述烟气余热锅炉连接水洗冷却塔，并通过所述水洗冷却塔连接引风机，所述引风机连接烟囱，所述引风机通过引风控制器连接所述炭活化炉工控计算机。
3.根据权利要求2所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述引风机的引风量大小。
4.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述烟气余热锅炉上设置有蒸汽出口，所述炭活化转炉的炉体上设置有水蒸汽入口，所述蒸汽出口连接所述水蒸汽入口，所述水蒸汽入口通过活化炉膛水蒸汽控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述水蒸汽入口的蒸汽量大小。
5.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炉体的外壁上设置有炉体周向驱动装置，所述炉体周向驱动装置通过转炉转速控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述炭活化转炉的转速。
6.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炉体中设置有空气管，所述空气管的一端连接炉外的送风装置，所述空气管的另一端连接所述热辐射加热管内的空气出口区，所述送风装置通过燃烧通道空气控制器连接所述炭活化炉工控计算机。
7.根据权利要求6所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述送风装置的送风量大小。
8.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炭化料进料装置通过螺旋进料控制器连接所述炭活化炉工控计算机，所述炭活化炉工控计算机根据所述氧检测仪检测到的氧含量数据调整所述炭化料进料装置的进料量大小。
9.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述炭化料进料装置包括螺旋进料机、炭化料料仓和导料装置，所述螺旋进料机的一端连接所述导料装置，所述导料装置位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区的活化区前端，活化区后端位于转炉活性炭出料口，所述螺旋进料机的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机的上方连接炭化料料仓，所述炭化料料仓连接除杂装置。
10.根据权利要求1所述的炭活化转炉的氧控制系统，其特征在于，所述转炉活性炭出料口通过活性炭冷却装置连接活性炭破碎机，所述活性炭破碎机连接振动筛，所述振动筛连接成品活性炭提升机。
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