CN111650104A - 用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统及方法，本系统烟气采样探头设于各废气盘并采集烟气，烟气采样探头依次连接高温过滤器、采样电磁阀，采样电磁阀输出端经冷凝除水器后连接至在线智能烟气分析仪，吹扫电磁阀两端连接减压阀以及采样电磁阀输入端，在线智能烟气分析仪与采样电磁阀和吹扫电磁阀电连接。本方法根据焦炉集散控制系统的信息，由在线智能烟气分析仪以令牌形式控制采集各废气盘的烟气，并对其余采样管路进行吹扫，在线智能烟气分析仪对烟气成分分析，并与预置的进行比较，得到窜漏分析诊断结果。本系统及方法以令牌形式控制烟气采样，并对烟气成分分析后准确定位窜漏故障位置，实现焦炉窜漏的智能化快速诊断。
Description
技术领域
本发明涉及检测诊断技术领域，尤其涉及一种用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统及方法。
背景技术
随着环保保护要求的日益提高，尤其是“雾霾”、“二氧化硫”、“硝污染”等成为危害健康的热点问题，作为重要环境污染源的焦化行业，环保压力愈来愈重。通过结构调整、压缩产能和加大技术改造节能减排，成为焦化行业的主旋律，排放达标成为焦化企业生存的前提条件。焦炉炭化室墙面长期承受装煤、推焦时的侧压力、摩擦力以及1150℃以上高温作用，在这些外力作用下，炭化室墙面砖，尤其是机焦侧边火道墙面砖会逐渐剥落，出现裂缝，甚至出现空洞；导致保护板长期受高温影响，逐渐出现弯曲变形、开裂甚至断裂等问题，造成装煤时大量荒煤气和煤粉灰进入燃烧室内引起烟囱冒黑烟、粉尘含量超标。因此，炉体保护板位置冒烟窜火现象频发，严重污染环境，并影响正常的生产运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统及方法，本系统及方法通过在焦炉废气盘设置烟气采样探头，并按照令牌式控制技术进行烟气采样，由在线智能烟气分析仪根据烟气成分准确定位发生窜漏故障的废气盘，实现焦炉窜漏的智能化快速诊断。
为解决上述技术问题，本发明用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统包括焦炉集散控制系统和焦炉蓄热室各孔道废气盘，还包括在线智能烟气分析仪、若干烟气采样探头、若干高温过滤器、若干采样电磁阀、若干吹扫电磁阀、减压阀和冷凝除水器，所述焦炉集散控制系统与所述在线智能烟气分析仪通讯连接，所述若干烟气采样探头设于所述各孔道废气盘并采集孔道废气盘的烟气，所述若干烟气采样探头分别依次连接所述若干高温过滤器、若干采样电磁阀，所述若干采样电磁阀的输出端经所述冷凝除水器后连接至所述在线智能烟气分析仪，所述减压阀输入端连接现场吹扫气体、输出端连接所述若干吹扫电磁阀的输入端，所述若干吹扫电磁阀的输出端分别连接于所述若干高温过滤器与若干采样电磁阀之间，所述在线智能烟气分析仪分别与所述若干采样电磁阀和若干吹扫电磁阀电连接。
进一步，本系统还包括若干集成有温度传感器的加热管，所述加热管套设于所述若干烟气采样探头与若干高温过滤器之间的采样管路，所述在线智能烟气分析仪与所述温度传感器及加热管电连接。
进一步，本系统还包括烟气流量计和烟气净化过滤器，所述烟气流量计和烟气净化过滤器串联后设于所述在线智能烟气分析仪与冷凝除水器之间的管路。
进一步，本系统还包括针型阀，所述针型阀输入端连接现场烟气标定气体、输出端经三通接口连接所述在线智能烟气分析仪与冷凝除水器之间的管路。
一种应用上述系统的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法包括如下步骤：
步骤一、焦炉集散控制系统与在线智能烟气分析仪通讯连接，在线智能烟气分析仪接收到焦炉集散控制系统当前蓄热室煤气处于开的信息，即当前废气盘内煤气在烟气中处于上升气流状态；
步骤二、在线智能烟气分析仪控制与当前蓄热室孔道废气盘连接的烟气采样探头采集烟气，同时打开与该废气盘连接的采样电磁阀、关闭吹扫电磁阀，关闭其余废气盘连接的采样电磁阀、打开吹扫电磁阀；并且在线智能烟气分析仪以令牌形式依次控制与各废气盘连接的采样电磁阀、吹扫电磁阀的开闭；
步骤三，吹扫气体经减压阀调节气压后通过打开的吹扫电磁阀对烟气采样探头的采样管道进行吹扫；
步骤四、由各烟气采样探头采集的烟气经打开的采样电磁阀后依次通过冷凝除水器净化后进入在线智能烟气分析仪，在线智能烟气分析仪依次对各烟气采样探头采集的烟气进行烟气成分分析，并与预置的正常状态烟气成分比较，得到焦炉蓄热室各孔道的窜漏分析诊断结果；
步骤五、在线智能烟气分析仪将窜漏分析诊断结果上传至焦炉集散控制系统，焦炉集散控制系统依据窜漏分析诊断结果控制焦炉运行，并且指导生成焦炉检修维护的技术方案。
进一步，在线智能烟气分析仪在对各烟气采样探头采集的烟气进行烟气成分分析时，通过烟气流量计进行烟气计量，并通过由针型阀旁路的烟气标定气体对烟气实现标定。
进一步，经在线智能烟气分析仪分析诊断后的烟气经压力表连接至烟囱排放。
进一步，冷凝除水器内冷凝水经蠕动泵排放至废水管道。
由于本发明用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统及方法采用了上述技术方案，即本系统焦炉集散控制系统与在线智能烟气分析仪通讯连接，若干烟气采样探头设于各废气盘并采集烟气，若干烟气采样探头依次连接高温过滤器、采样电磁阀，采样电磁阀输出端经冷凝除水器后连接至在线智能烟气分析仪，减压阀输入端连接现场吹扫气体、输出端连接若干吹扫电磁阀的输入端，若干吹扫电磁阀的输出端连接于若干高温过滤器与若干采样电磁阀之间，在线智能烟气分析仪与若干采样电磁阀和若干吹扫电磁阀电连接。本方法根据焦炉集散控制系统的信息，由在线智能烟气分析仪以令牌形式控制采集各废气盘的烟气，并对其余采样管路通过外接吹扫气体进行吹扫，在线智能烟气分析仪分别对采集的烟气进行烟气成分分析，并与预置的进行比较，得到窜漏分析诊断结果，并上传至焦炉集散控制系统指导生产和检修。本系统及方法通过在焦炉废气盘设置烟气采样探头，并按照令牌式控制技术进行烟气采样，由在线智能烟气分析仪根据烟气成分准确定位发生窜漏故障的废气盘，实现焦炉窜漏的智能化快速诊断。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统原理框图；
图2为应用本系统的窜漏分析方法流程框图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统包括焦炉集散控制系统1和焦炉蓄热室各孔道废气盘2，还包括在线智能烟气分析仪3、若干烟气采样探头4、若干高温过滤器5、若干采样电磁阀6、若干吹扫电磁阀7、减压阀8和冷凝除水器9，所述焦炉集散控制系统1与所述在线智能烟气分析仪3通讯连接，所述若干烟气采样探头4设于所述各孔道废气盘2并采集孔道废气盘2的烟气，所述若干烟气采样探头4分别依次连接所述若干高温过滤器5、若干采样电磁阀6，所述若干采样电磁阀6的输出端经所述冷凝除水器9后连接至所述在线智能烟气分析仪3，所述减压阀8输入端连接现场吹扫气体、输出端连接所述若干吹扫电磁阀7的输入端，所述若干吹扫电磁阀7的输出端分别连接于所述若干高温过滤器5与若干采样电磁阀6之间，所述在线智能烟气分析仪3分别与所述若干采样电磁阀6和若干吹扫电磁阀7电连接。
其中，每根取样管路上装配的高温过滤器5可对颗粒物(2μ-0.2μ）进行过滤，以减少非检测烟气对待检测烟气的干扰，保证烟气成分分析的准确性。同时，若干烟气采样探头4安装在各孔道废气盘2上，但并不限于安装在该位置，包含焦炉蓄热室下部、焦炉蓄热室上部均可以作为烟气采样点，本发明对这些采样点都适用和覆盖。
优选的，本系统还包括若干集成有温度传感器22的加热管21，所述加热管21套设于所述若干烟气采样探头4与若干高温过滤器5之间的采样管路，所述在线智能烟气分析仪3与所述温度传感器及加热管21电连接。
加热管的设置是为了防止烟气采集过程发生冷凝而在管路上凝结，温度传感器用于对采集管路温度进行实时检测，并根据温度来调节加热管的加热功率，通过PID温度控制保证采样管路内温度恒定，烟气不发生凝结。
优选的，本系统还包括烟气流量计31和烟气净化过滤器32，所述烟气流量计31和烟气净化过滤器32串联后设于所述在线智能烟气分析仪3与冷凝除水器9之间的管路。烟气流量计用于对采集的烟气进行计量，确保烟气成分分析的准确性，烟气净化过滤器配合冷凝除水器实现采集烟气的净化。
优选的，本系统还包括针型阀33，所述针型阀33输入端连接现场烟气标定气体、输出端经三通接口34连接所述在线智能烟气分析仪3与冷凝除水器9之间的管路。通过针型阀连接现场烟气标定气体，便于在线智能烟气分析仪对采集烟气的标定，提高烟气成分分析的精度。
如图1和图2所示，一种应用上述系统的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法包括如下步骤：
步骤一、焦炉集散控制系统1与在线智能烟气分析仪3通讯连接，在线智能烟气分析仪3接收到焦炉集散控制系统1当前蓄热室煤气处于开的信息，即当前废气盘2内煤气在烟气中处于上升气流状态；
步骤二、在线智能烟气分析仪3控制与当前蓄热室孔道废气盘2连接的烟气采样探头4采集烟气，同时打开与该废气盘2连接的采样电磁阀6、关闭吹扫电磁阀7，关闭其余废气盘2连接的采样电磁阀6、打开吹扫电磁阀7；并且在线智能烟气分析仪3以令牌形式依次控制与各废气盘2连接的采样电磁阀6、吹扫电磁阀7的开闭；
步骤三，吹扫气体经减压阀8调节气压后通过打开的吹扫电磁阀7对烟气采样探头4的采样管道进行吹扫；
步骤四、由各烟气采样探头4采集的烟气经打开的采样电磁阀6后依次通过冷凝除水器9净化后进入在线智能烟气分析仪3，在线智能烟气分析仪3依次对各烟气采样探头4采集的烟气进行烟气成分分析，并与预置的正常状态烟气成分比较，得到焦炉蓄热室各孔道的窜漏分析诊断结果；
步骤五、在线智能烟气分析仪3将窜漏分析诊断结果上传至焦炉集散控制系统1，焦炉集散控制系统1依据窜漏分析诊断结果控制焦炉运行，并且指导生成焦炉检修维护的技术方案。
优选的，在线智能烟气分析仪3在对各烟气采样探头4采集的烟气进行烟气成分分析时，通过烟气流量计31进行烟气计量，并通过由针型阀33旁路的烟气标定气体对烟气实现标定。
优选的，经在线智能烟气分析仪3分析诊断后的烟气经压力表35、阀门36连接至烟囱37排放。
优选的，冷凝除水器9内冷凝水经蠕动泵91排放至废水管道。
本系统和方法采用先进的预处理系统，适应高温、高湿、高粉尘等重污染环境的烟气成分检测，通过令牌式指令依次采集各孔道废气盘的烟气，当前采样通道采集时，其余采样通道进行吹扫，确保烟气采样的准确性；全程高温伴热大流量取样装置，抗吸附能力强；且在线智能烟气分析仪采用灵敏度高、线性范围宽、稳定性强的烟气分析仪，其检测动态范围宽，可自适应现场高、低浓度烟气成分的检测，并可内置焦炉蓄热室的窜漏诊断模型准确定位发生窜漏故障的废气盘，实现焦炉窜漏的智能化快速诊断；通过烟气标定气体实现自动校正功能，并能实时诊断烟气分析仪的性能指标运行状态，实现仪器远程故障诊断和维护；在线智能烟气分析仪与焦炉集散控制系统进行实时交互信息，实现系统的联动，同时也能为手机等智能终端提供服务，包括诊断信息和报警信息。
Claims (8)
1.一种用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统，包括焦炉集散控制系统和焦炉蓄热室各孔道废气盘，其特征在于：还包括在线智能烟气分析仪、若干烟气采样探头、若干高温过滤器、若干采样电磁阀、若干吹扫电磁阀、减压阀和冷凝除水器，所述焦炉集散控制系统与所述在线智能烟气分析仪通讯连接，所述若干烟气采样探头设于所述各孔道废气盘并采集孔道废气盘的烟气，所述若干烟气采样探头分别依次连接所述若干高温过滤器、若干采样电磁阀，所述若干采样电磁阀的输出端经所述冷凝除水器后连接至所述在线智能烟气分析仪，所述减压阀输入端连接现场吹扫气体、输出端连接所述若干吹扫电磁阀的输入端，所述若干吹扫电磁阀的输出端分别连接于所述若干高温过滤器与若干采样电磁阀之间，所述在线智能烟气分析仪分别与所述若干采样电磁阀和若干吹扫电磁阀电连接。
2.根据权利要求1所述的用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统，其特征在于：本系统还包括若干集成有温度传感器的加热管，所述加热管套设于所述若干烟气采样探头与若干高温过滤器之间的采样管路，所述在线智能烟气分析仪与所述温度传感器及加热管电连接。
3.根据权利要求1所述的用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统，其特征在于：本系统还包括烟气流量计和烟气净化过滤器，所述烟气流量计和烟气净化过滤器串联后设于所述在线智能烟气分析仪与冷凝除水器之间的管路。
4.根据权利要求1所述的用于焦炉蓄热室的多通道令牌式窜漏分析系统，其特征在于：本系统还包括针型阀，所述针型阀输入端连接现场烟气标定气体、输出端经三通接口连接所述在线智能烟气分析仪与冷凝除水器之间的管路。
5.一种根据权利要求1至4任一项所述系统的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、焦炉集散控制系统与在线智能烟气分析仪通讯连接，在线智能烟气分析仪接收到焦炉集散控制系统当前蓄热室煤气处于开的信息，即当前废气盘内煤气在烟气中处于上升气流状态；
步骤二、在线智能烟气分析仪控制与当前蓄热室孔道废气盘连接的烟气采样探头采集烟气，同时打开与该废气盘连接的采样电磁阀、关闭吹扫电磁阀，关闭其余废气盘连接的采样电磁阀、打开吹扫电磁阀；并且在线智能烟气分析仪以令牌形式依次控制与各废气盘连接的采样电磁阀、吹扫电磁阀的开闭；
步骤三，吹扫气体经减压阀调节气压后通过打开的吹扫电磁阀对烟气采样探头的采样管道进行吹扫；
步骤四、由各烟气采样探头采集的烟气经打开的采样电磁阀后依次通过冷凝除水器净化后进入在线智能烟气分析仪，在线智能烟气分析仪依次对各烟气采样探头采集的烟气进行烟气成分分析，并与预置的正常状态烟气成分比较，得到焦炉蓄热室各孔道的窜漏分析诊断结果；
步骤五、在线智能烟气分析仪将窜漏分析诊断结果上传至焦炉集散控制系统，焦炉集散控制系统依据窜漏分析诊断结果控制焦炉运行，并且指导生成焦炉检修维护的技术方案。
6.根据权利要求5所述的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法，其特征在于：在线智能烟气分析仪在对各烟气采样探头采集的烟气进行烟气成分分析时，通过烟气流量计进行烟气计量，并通过由针型阀旁路的烟气标定气体对烟气实现标定。
7.根据权利要求5所述的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法，其特征在于：经在线智能烟气分析仪分析诊断后的烟气经压力表连接至烟囱排放。
8.根据权利要求5所述的焦炉蓄热室多通道令牌式窜漏分析方法，其特征在于：冷凝除水器内冷凝水经蠕动泵排放至废水管道。
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