CN110551511A - 一种焦化opr控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦化OPR控制系统，采用了单炭化室压力控制系统，可单独调节每孔碳化室的压力处于微正压状态，通过控制系统对集气管压力、低压氨水泵和高压氨水泵的智能控制，提高了焦炭质量，改善炼焦过程环境污染问题，包括上升管单元、OPR机械单元、集气管单元、控制阀a、手动阀b、三通控制阀c、低压泵M1、控制阀m1、高压泵M2、控制阀m2、氨液槽和控制系统，通过控制系统对集气管压力、低压氨水泵和高压氨水泵的智能控制，实现在装煤阶段、结焦阶段和推焦阶段始终保持炭化室底部压力处于微正压状态，提高了焦炭质量，在装煤过程中产生的吸力可以满足消烟除尘的要求，从而有效改善炼焦过程环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及焦化节能环保领域，尤其涉及一种焦化OPR控制系统。
背景技术
为减少焦炉煤气的逸散已开发了各种技术。从炉门、装煤孔盖等处逸散的焦炉煤气已经减少到技术上无法再减的限度。其中根本性限制因素是集气管压力与相连接的炭化室压力之间存在密切关系：炼焦当中产生的荒煤气量变化很大，开始时产生的荒煤气量相当大而炼焦结束时产生的荒煤气量却很小。
例如公告号为CN105400533A的发明专利中，公开了一种低阶煤的焦化工艺，包括将低阶煤粉碎并与助剂混合，采用捣固设备对原料煤进行捣固成型；将成型的原料煤推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度大于800℃，焦化时间不小于15小时，解决了现有捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题，然而为避免环境空气渗入焦炉损坏耐火材料，必须在整个炼焦期间甚至在炼焦结束时，都要使焦炉炭化室内的压力稳定保持在一定的范围内。而要保持压力稳定的办法就是使集气管的负压也稳定保持在一定的范围内。但炼焦开始时出现的气体强烈扩散形成较高的压力可能造成荒煤气从炉门向外逸散。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，公开了一种焦化OPR控制系统。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种焦化OPR控制系统，包括上升管单元、OPR机械单元、集气管单元、控制阀a、手动阀b、三通控制阀c、低压泵M1、控制阀m1、高压泵M2、控制阀m2、氨液槽和控制系统；
所述OPR机械单元的上端与上升管单元连通，所述OPR机械单元的下端与集气管单元连通，所述低压泵M1的一端与控制阀m1连通，所述高压泵M2的一端与控制阀m2连通，所述控制阀m1与控制阀m2的另一端并联接入氨液槽中，所述低压泵M1与高压泵M2的另一端并联接入到三通控制阀c的入口，所述三通控制阀c的一端出口通过管路分别接入OPR机械单元的阀杆侧喷嘴和上升管侧喷嘴，其中接入上升管侧喷嘴的连接管路中包括控制阀a和手动阀b，所述三通控制阀c的另一端出口通过管路接入OPR机械单元的颈部喷嘴，其中连接管路中包括手动阀b，所述控制系统接收炭化室和集气管压力信号，通过控制电路与OPR机械单元的定位器、控制阀a、三通控制阀c、低压泵M1、高压泵M2、控制阀m1、控制阀m2相连接。
优选的，所述OPR机械单元包括阀座、阀芯、浸入管、推管、固定杯、冠状管、水封座、鹅颈管、阀杆组、定位器和气缸，所述OPR机械单元的下端设有水封座并具有穿过所述水封座的冠状管，所述冠状管远离所述鹅颈管的一端具有多个沿所述冠状管周向分布的槽，所述水封座远离所述鹅颈管的一端与集气管单元连通，所述冠状管延伸至所述集气管单元内，所述水封座的内壁吊装有固定杯，所述固定杯的下端具有排液口。
优选的，所述鹅颈管的下端的轴线、所述冠状管的轴线、所述固定杯的轴线和所述排液口的轴线位于同一竖直直线上。
优选的，所述鹅颈管的下端、所述冠状管和所述固定杯沿所述竖直直线从上到下依次排列，所述固定杯的上沿高于所述槽的上端。
优选的，还包括用于控制所述排液口开度的球形密封阀芯，所述球形密封阀芯位于所述固定杯内，所述球形密封阀芯的阀杆上端设有连杆，所述连杆的上端从所述鹅颈管的管壁穿出与气缸的输出端连接，所述冠状管的槽为上端窄下端宽的阶梯槽，所述固定杯圆周均布6根吊杆固定在水封座上。
优选的，所述气缸上设有用于控制所述气缸的输出端伸缩的定位器。
优选的，所述固定杯通过6根均匀分布的吊杆与所述水封座的内壁吊装，所述吊杆的直径为16-20mm，所述吊杆包括与所述水封座的内壁螺纹连接的螺纹杆和与所述螺纹杆连接的光杆。
优选的，所述推管在浸入管内滑动，并具有外径导向结构。
优选的，所述阀杆组与推管采用球头连接，具有自动调心功能。
优选的，所述控制系统控制高压泵管路和低压泵管路切换，配合集气管负压调节炭化室压力稳定。
利用本发明的技术方案制作的一种焦化OPR控制系统，炼焦过程中所产生的大量烟尘和有害气体严重污染了环境，本发明应用于7m以上焦炉中，通过控制系统对集气管压力、低压氨水泵和高压氨水泵的智能控制，实现在装煤阶段、结焦阶段和推焦阶段始终保持炭化室底部压力处于微正压状态，提高了焦炭质量。由于集气管在负压 (－300Pa) 状态下操作，在装煤过程中产生的吸力可以满足消烟除尘的要求，从而有效改善炼焦过程环境污染问题。
1、结焦控制状态
控制系统在结焦初期、中期、末期分三个阶段对炭化室压力进行调节，每个阶段对应不同的压力设定值。在结焦过程中上升管盖关闭，固定杯内盛有一定液位，排液口开度在0-64%之间调节，并打开低压泵喷射氨水，保证冠状管需要的调节液位、控制烟气温度，在结焦初期、中期快速进液管每4小时自动清洗固定杯1次，防止焦油堵塞槽。
2.推焦状态
在自动推焦状态，上升管盖开，进液管注水阀开，排液口开度为64%，在此状态下固定杯内盛满氨水，将炭化室和集气管断开连接，隔断荒煤气，确保推焦安全。
3.装煤状态
在装煤状态，上升管盖关，进液管注水阀关，排液口开度为100%，固定杯内氨水排空，在此状态下炭化室和集气管联通，炭化室压力与集气管压力相近，为-380KPa，在此负压状态下能将装煤过程中产生的逸散物吸入到集气管内，有效控制装煤时烟尘逸散，关闭低压氨水泵，并打开高压泵大量喷射氨水，高流速进一步使上升管产生负压，配合集气管负压共同完成装煤过程大量烟气的吸收控制。
本发明运用负压装煤技术，采用了单炭化室压力控制系统，可单独调节每孔碳化室的压力处于微正压状态，通过控制系统对集气管压力、低压氨水泵和高压氨水泵的智能控制，提高了焦炭质量，改善炼焦过程环境污染问题。
基于上述理由本发明可在环境污染控制等领域广泛推广。
附图说明
图1是本发明的实施例1中一种焦化OPR控制系统的结构示意图。
图2是本发明的实施例1中OPR机械单元的结构示意图。
图3是本发明的实施例1 中球形密封阀芯的结构示意图。
图4是本发明的实施例1 中冠状管的结构示意图。
图中，1、上升管单元；2、OPR机械单元；3、集气管单元；4、控制阀a；5、手动阀b；6、三通控制阀c；7、低压泵M1；8、控制阀m1；9、高压泵M2；10、控制阀m2；11、氨液槽；12、控制系统；201、阀座；202、阀芯；203、浸入管；204、推管；205、固定杯；206、冠状管；207、水封座；208、鹅颈管；209、阀杆组；210、定位器；211、气缸。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例：根据图1-4，包括上升管单元1、OPR机械单元2、集气管单元3、控制阀a4、手动阀b5、三通控制阀c6、低压泵M17、控制阀m18、高压泵M29、控制阀m210、氨液槽11和控制系统12；所述OPR机械单元2的上端与上升管单元1连通，所述OPR机械单元2的下端与集气管单元3连通，所述低压泵M17的一端与控制阀m18连通，所述高压泵M29的一端与控制阀m210连通，所述控制阀m18与控制阀m210的另一端并联接入氨液槽11中，所述低压泵M17与高压泵M29的另一端并联接入到三通控制阀c6的入口，所述三通控制阀c6的一端出口通过管路分别接入OPR机械单元2的阀杆侧喷嘴和上升管侧喷嘴，其中接入上升管侧喷嘴的连接管路中包括控制阀a4和手动阀b5，所述三通控制阀c6的另一端出口通过管路接入OPR机械单元2的颈部喷嘴，其中连接管路中包括手动阀b5；所述控制系统12接收炭化室和集气管压力信号，通过控制电路与OPR机械单元2的定位器、控制阀a4、三通控制阀c6、低压泵M17、高压泵M29、控制阀m18、控制阀m210相连接；所述OPR机械单元2主要件包括阀座201、阀芯202、浸入管203、推管204、固定杯205、冠状管206、水封座207、鹅颈管208、阀杆组209、定位器210和气缸211。所述OPR机械单元2的下端设有水封座207并具有穿过所述水封座207的冠状管206，所述冠状管206远离所述鹅颈管208的一端具有多个沿所述冠状管206周向分布的槽，所述水封座207远离所述鹅颈管208的一端与集气管单元3连通，所述冠状管206延伸至所述集气管单元3内，所述水封座207的内壁吊装有固定杯205，所述固定杯205的下端具有排液口；所述鹅颈管208的下端的轴线、所述冠状管206的轴线、所述固定杯205的轴线和所述排液口的轴线位于同一竖直直线上；所述鹅颈管208的下端、所述冠状管206和所述固定杯205沿所述竖直直线从上到下依次排列，所述固定杯205的上沿高于所述槽的上端；所述一种焦化OPR控制系统，还包括用于控制所述排液口开度的球形密封阀芯202，所述球形密封阀芯202位于所述固定杯205内，所述球形密封阀芯202的阀杆上端设有连杆，所述连杆的上端从所述鹅颈管208的管壁穿出与气缸211的输出端连接；所述冠状管206的槽为上端窄下端宽的阶梯槽；所述固定杯205圆周均布6根吊杆固定在水封座207上；所述气缸211上设有用于控制所述气缸211的输出端伸缩的定位器210；
工作状态下，一种焦化OPR控制系统在炼焦过程中控制焦炉底部压力始终处于+10Pa左右的微正压，整个炼焦过程分为3个阶段，分别是装煤阶段、结焦阶段和推焦阶段；在装煤阶段焦炉内会有大量荒煤气和粉尘产生，其中集气管为负压，集气管压力和鹅颈管压力通过压力传感器反馈给控制系统，控制系统打开高压泵与三通阀高压管路控制阀，将高压氨水喷入鹅颈管进一步降低上升管侧压力，联合集气管中负压共同调节焦炉底部压力稳定在微正压状态，在结焦阶段焦炉内煤气量趋于稳定，控制系统关闭高压泵和高压管路控制阀，打开低压泵和三通阀低压管路控制阀，将低压氨水喷入鹅颈管保证冠状管需要的调节液位、控制烟气温度；在推焦阶段，控制系统将集气管与上升管通过控制液位阻断，并打开上升管盖，保证推焦顺利进行和避免使空气进入集气管；所述气缸通过所述连杆驱动所述球形密封阀芯沿所述竖直直线运动控制所述排液口开度；所述固定杯通过6根均匀分布的吊杆与所述水封座的内壁吊装，所述吊杆的直径为16-20mm，所述吊杆包括与所述水封座的内壁螺纹连接的螺纹杆和与所述螺纹杆连接的光杆；所述推管在浸入管内滑动，并具有外径导向结构；所述阀杆组与推管采用球头连接，具有自动调心功能；所述控制系统控制高压泵管路和低压泵管路切换，配合集气管负压调节炭化室压力稳定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种焦化OPR控制系统，其特征在于，包括上升管单元（1）、OPR机械单元（2）、集气管单元（3）、控制阀a（4）、手动阀b（5）、三通控制阀c（6）、低压泵M1（7）、控制阀m1（8）、高压泵M2（9）、控制阀m2（10）、氨液槽（11）和控制系统（12）；
所述OPR机械单元（2）的上端与上升管单元（1）连通，所述OPR机械单元（2）的下端与集气管单元（3）连通，所述低压泵M1（7）的一端与控制阀m1（8）连通，所述高压泵M2（9）的一端与控制阀m2（10）连通，所述控制阀m1（8）与控制阀m2（10）的另一端并联接入氨液槽（11）中，所述低压泵M1（7）与高压泵M2（9）的另一端并联接入到三通控制阀c（6）的入口，所述三通控制阀c（6）的一端出口通过管路分别接入OPR机械单元（2）的阀杆侧喷嘴和上升管侧喷嘴，其中接入上升管侧喷嘴的连接管路中包括控制阀a（4）和手动阀b（5），所述三通控制阀c（6）的另一端出口通过管路接入OPR机械单元（2）的颈部喷嘴，其中连接管路中包括手动阀b（5），所述控制系统（12）接收炭化室和集气管压力信号，通过控制电路与OPR机械单元（2）的定位器、控制阀a（4）、三通控制阀c（6）、低压泵M1（7）、高压泵M2（9）、控制阀m1（8）、控制阀m2（10）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,所述OPR机械单元（2）包括阀座（201）、阀芯（202）、浸入管（203）、推管（204）、固定杯（205）、冠状管（206）、水封座（207）、鹅颈管（208）、阀杆组（209）、定位器（210）和气缸（211），所述OPR机械单元（2）的下端设有水封座（207）并具有穿过所述水封座（207）的冠状管（206），所述冠状管（206）远离所述鹅颈管（208）的一端具有多个沿所述冠状管（206）周向分布的槽，所述水封座（207）远离所述鹅颈管（208）的一端与集气管单元（3）连通，所述冠状管（206）延伸至所述集气管单元（3）内，所述水封座（207）的内壁吊装有固定杯（205），所述固定杯（205）的下端具有排液口。
3.根据权利要求2所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,所述鹅颈管（208）的下端的轴线、所述冠状管（206）的轴线、所述固定杯（205）的轴线和所述排液口的轴线位于同一竖直直线上。
4.根据权利要求2所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,所述鹅颈管（208）的下端、所述冠状管（206）和所述固定杯（205）沿所述竖直直线从上到下依次排列，所述固定杯（205）的上沿高于所述槽的上端。
5.根据权利要求1所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,还包括用于控制所述排液口开度的球形密封阀芯（202），所述球形密封阀芯（202）位于所述固定杯（205）内，所述球形密封阀芯（202）的阀杆上端设有连杆，所述连杆的上端从所述鹅颈管（208）的管壁穿出与气缸（211）的输出端连接，所述冠状管（206）的槽为上端窄下端宽的阶梯槽，所述固定杯（205）圆周均布6根吊杆固定在水封座（207）上。
6.根据权利要求5所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,所述气缸（211）上设有用于控制所述气缸（211）的输出端伸缩的定位器（210）。
7.根据权利要求5所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于,所述固定杯（205）通过6根均匀分布的吊杆与所述水封座（207）的内壁吊装，所述吊杆的直径为16-20mm，所述吊杆包括与所述水封座（207）的内壁螺纹连接的螺纹杆和与所述螺纹杆连接的光杆。
8.根据权利要求2所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于，所述推管（204）在浸入管（203）内滑动，并具有外径导向结构。
9.根据权利要求2所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于，所述阀杆组（209）与推管（204）采用球头连接，具有自动调心功能。
10.根据权利要求1所述的一种焦化OPR控制系统，其特征在于，所述控制系统（12）控制高压泵管路和低压泵管路切换，配合集气管负压调节炭化室压力稳定。
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