CN107573956A - 一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置及其预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置及其预警方法，具有：上升管；蒸发器，其为一环形夹套，套装在上升管外壁上；进水管，设置在蒸发器下部；出水管，设置在蒸发器上部；还具有测温元件，测温元件安装在蒸发器的蒸发器换热层外壁上，防止蒸发器内部漏水损坏炭化室炉墙、蒸发器缺水烧坏以及堵塞等原因造成的爆炸的情况的发生。
Description
技术领域
本发明属于焦炉上升管余热回收系统技术领域，尤其涉及一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置及其预警方法。
背景技术
一直以来，国内外对焦炉荒煤气余热回收主要采用的是上升管汽化冷却技术。在上升管外壁上焊接一环形夹套(该装置又叫上升管蒸发器)，内部结构多种多样，在夹套下部通入软水，在夹套内水与热荒煤气换热，煤气温度降到450～500℃，水则吸热变成饱和蒸汽，在夹套上部排出并通过管道送至汽包，经汽包内汽水分离后，低压饱和蒸汽并网，而水通过强制循环泵送入上升管夹套下部循环使用。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：当前焦炉上升管余热利用技术国内外均尚不成熟，大规模工业化运行仍然处于探索发展阶段。由于现场工况恶劣且相关材料、设计等因素还不成熟，容易导致上升管蒸发器内部破裂漏水损坏焦炉炭化室炉墙、甚至发生蒸发器爆炸等危险情况的发生。目前行业内几家焦化厂所使用的上升管余热回收系统均未设计配套的上升管蒸发器测温预警装置。在使用过程中，对蒸发器因工况发生变化不能及时预警发现，对蒸发器内部堵塞、漏水损坏炉墙以及爆炸风险仍然不可控。易发生如上升管夹套内压力过大或漏水等突发情况，均会对焦炉炉体和安全生产会带来巨大的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止蒸发器内部漏水损坏炭化室炉墙、蒸发器缺水烧坏以及堵塞等原因造成的爆炸的情况的发生的焦炉上升管蒸发器测温预警装置及其预警方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置，具有：
上升管；
蒸发器，其为一环形夹套，套装在所述上升管外壁上；
进水管，设置在所述蒸发器下部；
出水管，设置在所述蒸发器上部；
还具有测温元件，所述测温元件安装在所述蒸发器的蒸发器换热层外壁上。
还具有PLC和控制系统，所述PLC通过电路与所述测温元件连接，所述PLC通过电路与控制系统连接。
所述进水管上设有流量调节阀。
所述上升管上端设有桥管三通。
所述蒸发器下部还设有排污阀。
一种上述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置的预警方法，包括如下步骤：
1)在焦炉每个上升管蒸发器外壁相同位置安装测温元件，测量上升管蒸发器换热层外壁温度T1，并通过温度传输到PLC预警控制系统；
2)预警系统现场采集实际生产数据，建立正常工作状态下每个上升管蒸发器外壁温度的温度数据库，通过数学建模的方法，建立焦炉上升管余热回收蒸汽管网中不同饱和蒸汽压力下对应的温度关系，在不同饱和蒸汽压力下，测得的温度上限为T2；
3)若T1>T2，则该控制系统对该上升管蒸发器发出声光预警信号；
4)操作人员或工程技术人员接到预警信号后可立即进行现场巡检，查明报警原因，及时根据上升管蒸发器内补充水流量、内壁泄漏工况做出相应的应对处理。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，在焦炉上升管蒸发器管路发生堵塞、突然停供应介质、以及上升管蒸发器发生泄漏时，提前测得蒸发器温度的变化，根据温度变化情况判断蒸发器的运行状态，给整个焦炉上升管余热回收系统提前预警，提醒岗位操作人员及工程技术人员及时检查、采取防范措施，防止蒸发器内部漏水损坏炭化室炉墙、蒸发器缺水烧坏以及堵塞等原因造成的爆炸的情况的发生。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的焦炉上升管蒸发器测温预警装置的结构示意图；
图2为图1的焦炉上升管蒸发器测温预警装置的控制原理图；
上述图中的标记均为：1、上升管，2、蒸发器，21、进水管，22、流量调节阀，23、出水管，24、蒸发器换热层外壁，25、测温元件，26、排污阀，3、桥管三通。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-2，一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置，具有：
上升管；
蒸发器，其为一环形夹套，套装在上升管外壁上；
进水管，设置在蒸发器下部；
出水管，设置在蒸发器上部；
还具有测温元件，测温元件安装在蒸发器的蒸发器换热层外壁上。
还具有PLC和控制系统，PLC通过电路与测温元件连接，PLC通过电路与控制系统连接。
进水管上设有流量调节阀。上升管上端设有桥管三通。蒸发器下部还设有排污阀。
上升管蒸发器结构为夹套型，中心管程为圆柱形荒煤气通道，管壁夹套为汽水通道，下部设置除盐冷却水进水口和排污口，上部设置汽水出口。
在上升管蒸发器停水、漏水的情况下，上升罐蒸发器换热层金属外壁会因为水量的减少，使得换热量减少，换热层金属外壁温度也会随之上升。
该装置利用上述原理，在焦炉每个上升管蒸发器外壁相同位置安装测温元件，测量上升管蒸发器换热层外壁温度T1，并通过温度传输到PLC预警控制系统，用光纤将预警信号传输到集中控制室的人机画面进行监控预警。
实施例二
一种上述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置的预警方法，包括如下步骤：
1)在焦炉每个上升管蒸发器外壁相同位置安装测温元件，测量上升管蒸发器换热层外壁温度T1，并通过温度传输到PLC预警控制系统；
2)预警系统现场采集实际生产数据，建立正常工作状态下每个上升管蒸发器外壁温度的温度数据库，通过数学建模的方法，建立焦炉上升管余热回收蒸汽管网中不同饱和蒸汽压力下对应的温度关系，在不同饱和蒸汽压力下，测得的温度上限为T2；
3)若T1>T2，则该控制系统对该上升管蒸发器发出声光预警信号；
4)操作人员或工程技术人员接到预警信号后可立即进行现场巡检，查明报警原因，及时根据上升管蒸发器内补充水流量、内壁泄漏等工况做出相应的应对处理。
通过上述方法，能在上升管蒸发器无水、泄漏等情况下进行预警，提醒操作人员检查，确保焦炉上升管余热回收系统稳定运行。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，在焦炉上升管蒸发器管路发生堵塞、突然停供应介质、以及上升管蒸发器发生泄漏时，提前测得蒸发器温度的变化，根据温度变化情况判断蒸发器的运行状态，给整个焦炉上升管余热回收系统提前预警，提醒岗位操作人员及工程技术人员及时检查、采取防范措施，防止蒸发器内部漏水损坏炭化室炉墙、蒸发器缺水烧坏以及堵塞等原因造成的爆炸的情况的发生。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种焦炉上升管蒸发器测温预警装置，其特征在于，具有：
上升管；
蒸发器，其为一环形夹套，套装在所述上升管外壁上；
进水管，设置在所述蒸发器下部；
出水管，设置在所述蒸发器上部；
还具有测温元件，所述测温元件安装在所述蒸发器的蒸发器换热层外壁上。
2.如权利要求1所述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置，其特征在于，还具有PLC和控制系统，所述PLC通过电路与所述测温元件连接，所述PLC通过电路与控制系统连接。
3.如权利要求2所述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置，其特征在于，所述进水管上设有流量调节阀。
4.如权利要求3所述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置，其特征在于，所述上升管上端设有桥管三通。
5.如权利要求4所述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置，其特征在于，所述蒸发器下部还设有排污阀。
6.一种如权利要求2-5任一所述的焦炉上升管蒸发器测温预警装置的预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在焦炉每个上升管蒸发器外壁相同位置安装测温元件，测量上升管蒸发器换热层外壁温度T1，并通过温度传输到PLC预警控制系统；
2)预警系统现场采集实际生产数据，建立正常工作状态下每个上升管蒸发器外壁温度的温度数据库，通过数学建模的方法，建立焦炉上升管余热回收蒸汽管网中不同饱和蒸汽压力下对应的温度关系，在不同饱和蒸汽压力下，测得的温度上限为T2；
3)若T1>T2，则该控制系统对该上升管蒸发器发出声光预警信号；
4)操作人员或工程技术人员接到预警信号后可立即进行现场巡检，查明报警原因，及时根据上升管蒸发器内补充水流量、内壁泄漏工况做出相应的应对处理。
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