CN109439370B - 一种烧嘴冷却水保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧嘴冷却水保护控制装置及方法，包括烧嘴、备用泵、高位事故水槽和控制部，控制部上设有由供水管线控制区、高位事故水槽控制区和烧嘴控制区形成的依次递进控制的控制联锁系统；供水管线控制区上设有第一压力传感器，用以采集供水管线压力，备用泵在所述第一压力传感器的压力值低于设定值时启动；高位事故水槽控制区上设有放水切断阀和位于高位事故水槽上的液位传感器，放水切断阀在所述第一压力传感器的压力值为低低时开启，以使高位事故水槽自流进行供水；所述烧嘴控制区上设有入口切断阀出口切断阀，入口切断阀和出口切断阀在所述放水切断阀开启且所述液位传感器的液位为低低时切断。

Description

一种烧嘴冷却水保护装置及方法

技术领域

本发明涉及加压气流床气化技术领域，具体涉及一种烧嘴冷却水保护装置及方法。

背景技术

加压气流床气化技术是发展煤化工关键技术，是煤清洁高效绿色转化成化工产品的关键技术，其是以煤为原料，氧气为气化剂，煤以粉态或浆态通过工艺烧嘴与氧气喷入气化炉燃烧室中，瞬间发生燃烧反应和气化反应，反应区温度高达2000℃左右，在气化炉燃烧室反应生成的高温合成气及其熔渣。

其中由于燃烧室反应生成的合成气及其熔渣温度高达1300℃左右，而烧嘴前端很容易因高温高压损坏，致使气化炉无法正常运行，因此采用循环冷却水的方式，对烧嘴进行冷却保护，延长烧嘴的使用寿命。由于冷却水管线内的压力低于气化炉内压力，所以当烧嘴冷却水盘管损坏或因循环冷却水断水导致盘管损坏后，气化炉内的高温高压的合成气就会窜至循环冷却水管线，造成管线高温破裂，而引发火灾爆炸及人员伤亡，因此需要合理的设置联锁保护系统，已确保减少断水的几率和盘管损坏后引发的危害。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种烧嘴冷却水保护装置及方法，解决了烧嘴潜在危险发现不及时的问题，实现了多层次的联锁保护，有效避免了供水中断，做到了及时检测、报警及联锁。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种烧嘴冷却水保护控制装置，包括烧嘴、备用泵、高位事故水槽和控制部，所述控制部上设有由供水管线控制区、高位事故水槽控制区和烧嘴控制区形成的依次递进控制的控制联锁系统；所述供水管线控制区上设有第一压力传感器，用以采集供水管线压力，所述备用泵在所述第一压力传感器的压力值低于设定值时启动；所述高位事故水槽控制区上设有放水切断阀和位于高位事故水槽上的液位传感器，所述放水切断阀在所述第一压力传感器的压力值为低低时开启，以使高位事故水槽自流进行供水；所述烧嘴控制区上设有入口切断阀和出口切断阀，所述入口切断阀和出口切断阀在所述放水切断阀开启且所述液位传感器的液位为低低时切断。

优选的是，所述控制装置还包括分离器和位于分离器上方的CO气体微量检测仪，所述CO气体微量检测仪安装于所述烧嘴的出口端，用以检测烧嘴盘管处CO气体含量并报警。

优选的是，所述烧嘴控制区还设有由入口流量传感器、第二压力传感器、出口温度传感器和出口流量传感器两两之间配合形成的检测联锁系统，以使入口切断阀和出口切断阀同时切断；所述入口流量传感器和第二压力传感器安装于所述烧嘴和供水管线控制区之间；所述出口温度传感器和出口流量传感器安装于所述烧嘴和分离器之间。

优选的是，所述检测联锁系统的触发条件为：至少包括任意两只传感器显示值为触发值时启动，即在任意两只所述入口流量传感器的显示值为低低值、第二压力传感器的显示值为高高值、出口温度传感器的显示值为高高值和出口流量传感器的显示值为高高值或低低值时，触发所述入口切断阀和出口切断阀切断。

一种烧嘴冷却水保护控制方法，其特征在于：所述控制方法采用控制联锁系统的方式对所述的装置进行保护，包括以下步骤：

第一步：在烧嘴冷却水装置上设置供水管线控制区，当第一压力传感器的值低于设定值时，此时装置将启动备用泵进行供水冷却；

第二步：当第一压力传感器的值为低低时，此时装置将打开高位事故水槽的放水切断阀，高位事故水槽利用自流进行供水冷却；

第三步：在高位事故水槽的放水切断阀打开的前提下，当液位传感器的值为低低时，此时装置将同时切断烧嘴控制区上的入口切断阀和出口切断阀。

优选的是，所述控制方法还包括气体泄漏检测步骤，所述气体泄漏检测步骤采用CO气体微量检测仪，当CO气体微量检测仪检测到烧嘴的出口端的气体泄漏时，发出报警。

优选的是，所述控制方法还设有检测联锁步骤，所述检测联锁步骤至少包括任意两只传感器显示值为触发值时启动，即在任意两只所述入口流量传感器的显示值为低低值、第二压力传感器的显示值为高高值、出口温度传感器的显示值为高高值和出口流量传感器的显示值为高高值或低低值时，触发所述入口切断阀和出口切断阀切断。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、设置多层次联锁保护，有效避免烧嘴供水中断；

2、控制装置上设有CO气体微量检测仪，当烧嘴盘管有轻微的损坏时，进行报警并预防危害；

3、设置检测联锁，当烧嘴盘管损坏后，可通过入口流量传感器、第二压力传感器、出口温度传感器和出口流量传感器两两之间配合，将烧嘴的切断入口切断阀和出口切断阀切断，防止高温高压事故。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-烧嘴；2-备用泵；3-高位事故水槽；4-控制部，41-供水管线控制区，411-第一压力传感器，42-高位事故水槽控制区，421-放水切断阀，422-液位传感器，43-烧嘴控制区，431-入口切断阀，432-出口切断阀，433-入口流量传感器，434-第二压力传感器，435-出口温度传感器，436-出口流量传感器；5-CO气体微量检测仪；6-分离器。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的实施方式：参见图1，一种烧嘴冷却水保护控制装置，包括烧嘴1、备用泵2、高位事故水槽3、控制部4、CO气体微量检测仪5、冷却水槽和分离器6，冷却水槽左端与备用泵2连接，右端与分离器6连接，烧嘴1的左端设有入口切断阀431、入口流量传感器433和第二压力传感器434，入口切断阀431、入口流量传感器433和第二压力传感器434安装于烧嘴1和供水管线控制区41之间，烧嘴1的右端设有出口切断阀432、出口温度传感器435和出口流量传感器436，出口切断阀432、出口温度传感器435和出口流量传感器436安装于烧嘴1和分离器6之间，传感器的设置是为了形成检测联锁系统，当烧嘴盘管损坏后，入口流量传感器433的值为低低、第二压力传感器434的值为高高、出口流量传感器436的值为低低或高高、出口温度传感器435的值为高高，当其中的任意两个传感器的值为上述值时，此时就会将入口切断阀431、出口切断阀432切断，其作用是为了防止大量的高温高压合成气外窜，引发火灾爆炸和人员伤亡；当合成气泄露到一定程度还未发生严重事故前，联锁切断相关阀门，避免事故扩大。

高位事故水槽3位于装置的上方，高位事故水槽3与备用泵2和烧嘴1连接，高位事故水槽3的右端设有液位传感器422、与其连接的下端设有放水切断阀421，备用泵2的上端连接有供水管线控制区41，在供水管线控制区41上设有第一压力传感器411，与烧嘴上的入口切断阀431、出口切断阀432之间相互配合，形成联锁系统，烧嘴冷却水装置上设置备用泵2，并设置高位事故水槽3，当供水管线控制区41上的第一压力传感器411的值为低于设定值时，则联锁启动备用泵2，供水管线控制区41上的第一压力传感器411的值为低低时，联锁打开高位事故水槽的放水切断阀421，利用自流进行供水。当高位事故水槽放水切断阀421打开后，高位事故水槽的液位传感器422的值为低低时，则联锁关闭烧嘴冷却水入口切断阀431和出口切断阀432，防止因断水后盘管损坏，高温高压合成气外窜；设置多个联锁保护系统，有效避免供水中断及事故的发生。

烧嘴冷却保护装置上还设有CO气体微量检测仪5，该CO气体微量检测仪5位于分离器6的上方，若烧嘴盘管有轻微损坏发生微量合成气泄露时，进行检测报警，预防危害扩大化。

本发明的实施方法：第一步：在烧嘴冷却水装置上设置供水管线控制区41，当第一压力传感器411的值低于设定值时，此时装置将启动备用泵2进行供水冷却；

第二步：当第一压力传感器411的值为低低时，此时装置将打开高位事故水槽3的放水切断阀，高位事故水槽3利用自流进行供水冷却；

第三步：在高位事故水槽3的放水切断阀421打开的前提下，当液位传感器422的值为低低时，此时装置将切断烧嘴控制区43上的入口切断阀431和出口切断阀432，防止因断水后烧嘴盘管损坏导致高温合成气串入管线；

第四步：当烧嘴盘管有轻微的损坏时，CO气体微量检测仪5检测到泄露气体，并报警，防止危险扩大；

第五步：当烧嘴盘管损坏后，入口流量传感器433、第二压力传感器434、出口温度传感器435和出口流量传感器436两两之间配合，形成四选二的检测联锁，以使烧嘴控制区上的入口切断阀431和出口切断阀432切断。

Claims (7)

1.一种烧嘴冷却水保护控制装置，包括烧嘴(1)、备用泵(2)、高位事故水槽(3)和控制部(4)，其特征在于：所述控制部(4)上设有由供水管线控制区(41)、高位事故水槽控制区(42)和烧嘴控制区(43)形成的依次递进控制的控制联锁系统；所述供水管线控制区(41)上设有第一压力传感器(411)，用以采集供水管线压力，所述备用泵(2)在所述第一压力传感器(411)的压力值低于设定值时启动；所述高位事故水槽控制区(42)上设有放水切断阀(421)和位于高位事故水槽(3)上的液位传感器(422)，所述放水切断阀(421)在所述第一压力传感器(411)的压力值为低低时开启，以使高位事故水槽(3)自流进行供水；所述烧嘴控制区(43)上设有入口切断阀(431)和出口切断阀(432)，所述入口切断阀(431)和出口切断阀(432)在所述放水切断阀(421)开启且所述液位传感器(422)的液位为低低时切断。

2.根据权利要求1所述的一种烧嘴冷却水保护控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括分离器(6)和位于分离器(6)上方的CO气体微量检测仪(5)，所述CO气体微量检测仪(5)安装于所述烧嘴(1)的出口端，用以检测烧嘴盘管处CO气体含量并报警。

3.根据权利要求1所述的一种烧嘴冷却水保护控制装置，其特征在于：所述烧嘴控制区(43)还设有由入口流量传感器(433)、第二压力传感器(434)、出口温度传感器(435)和出口流量传感器(436)两两之间配合形成的检测联锁系统，以使入口切断阀(431)和出口切断阀(432)切断；所述入口流量传感器(433)和第二压力传感器(434)安装于所述烧嘴(1)和供水管线控制区(41)之间；所述出口温度传感器(435)和出口流量传感器(436)安装于所述烧嘴(1)和分离器(6)之间。

4.根据权利要求3所述的一种烧嘴冷却水保护控制装置，其特征在于：所述检测联锁系统的触发条件为：至少包括任意两只传感器显示值为触发值时启动，即在任意两只所述入口流量传感器(433)的显示值为低低值、第二压力传感器(434)的显示值为高高值、出口温度传感器(435)的显示值为高高值和出口流量传感器(436)的显示值为高高值或低低值时，触发所述入口切断阀(431)和出口切断阀(432)切断。

5.一种烧嘴冷却水保护控制方法，其特征在于：所述控制方法采用控制联锁系统的方式对权利要求1-4所述的装置进行保护，包括以下步骤：

第一步：在烧嘴冷却水装置上设置供水管线控制区(41)，当第一压力传感器(411)的值低于设定值时，此时装置将启动备用泵(2)进行供水冷却；

第二步：当第一压力传感器(411)的值为低低时，此时装置将打开高位事故水槽(3)的放水切断阀(421)，高位事故水槽(3)利用自流进行供水冷却；

第三步：在高位事故水槽(3)的放水切断阀(421)打开的前提下，当液位传感器(422)的值为低低时，此时装置将同时切断烧嘴控制区(43)上的入口切断阀(431)和出口切断阀(432)。

6.根据权利要求5所述的一种烧嘴冷却水保护控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括气体泄漏检测步骤，所述气体泄漏检测步骤采用CO气体微量检测仪，当CO气体微量检测仪检测到烧嘴(1)的出口端的泄露气体时，发出报警。

7.根据权利要求5所述的一种烧嘴冷却水保护控制方法，其特征在于：所述控制方法还设有检测联锁步骤，所述检测联锁步骤至少包括任意两只传感器显示值为触发值时启动，即在任意两只所述入口流量传感器(433)的显示值为低低值、第二压力传感器(434)的显示值为高高值、出口温度传感器(435)的显示值为高高值和出口流量传感器(436)的显示值为高高值或低低值时，触发所述入口切断阀(431)和出口切断阀(432)切断。