CN112662407A - 一种焦炉炭化室压力稳定系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种焦炉炭化室压力稳定系统及方法。包括桥管、导流装置、氨水喷淋装置、水封阀及测压装置；所述桥管与集气管相连，水封阀安装在桥管与集气管连接处；所述导流装置安装在桥管上，导流装置包括电机、导流叶轮与轴杆，轴杆一端与电机相连，另一端与导流叶轮相连，导流叶轮位于桥管内；氨水喷淋装置安装在桥管上，并与其内部连通，测压装置探头伸入桥管内；导流装置电机、测压装置与控制系统电性相连。采用导流装置和水封阀结合的形式来控制炭化室压力，通过调节伸入桥管中的导流叶轮转速，改变荒煤气在桥管内的流通速度，将荒煤气导入集气管中，从而稳定各炭化室压力。
Description
技术领域
本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种焦炉炭化室压力稳定系统及方法。
背景技术
一座焦炉由多个炭化室构成，且在一个结焦周期内，煤料处于结焦过程的不同阶段，煤气发生量会随着结焦时间的变化而变化。对一座焦炉而言，炼焦过程中，焦炉不同炭化室所处的结焦状态不同，炭化室内荒煤气压力也不一样，主要体现在：装煤和结焦初期，炭化室产生大量荒煤气，如不能快速导入集气管中，将导致该炭化室荒煤气压力大、煤气易从各泄露口外逸，严重影响环境，且浪费煤气资源；结焦末期，炭化室荒煤气量减少，在热浮力作用下炭化室底部易产生负压，导致外部空气自炉体不严密处吸入炭化室，造成焦炭烧损，既影响焦炭质量、又损坏炉体。
近年来，国内外的部分焦炉在每孔炭化室的荒煤气导出系统配置单孔炭化室压力调节装置来稳定各炭化室压力，常用的调节系统有德国的PROven系统、意大利的SOPRECO系统、国产CPS和OPR系统。以上炭化室压力调节装置普遍采用的方法是改变荒煤气通过桥管的流通断面，调整荒煤气流通量，进而调节炭化室内压力的目的。实践表明，该类系统可以在一定程度上改善炭化室压力波动的问题，但存在结构复杂，故障率高；检修、维修困难等现象。
发明内容
为了克服现有技术条件的不足，本发明提供一种焦炉炭化室压力稳定系统及方法，采用导流装置和水封阀结合的形式来控制炭化室压力，通过调节伸入桥管中的导流叶轮转速，改变荒煤气在桥管内的流通速度，将荒煤气导入集气管中，从而稳定各炭化室压力。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦炉炭化室压力稳定系统，包括桥管、导流装置、氨水喷淋装置、水封阀及测压装置；所述桥管与集气管相连，水封阀安装在桥管与集气管连接处；所述导流装置安装在桥管上，导流装置包括电机、导流叶轮与轴杆，轴杆一端与电机相连，另一端与导流叶轮相连，导流叶轮位于桥管内；氨水喷淋装置安装在桥管上，并与其内部连通，测压装置探头伸入桥管内；导流装置电机、测压装置与控制系统电性相连。
还包括轴承套管座，轴承套管座固接在桥管的管壁上，轴承套管座内设有轴承，轴承安装在导流装置的轴杆上。
所述叶轮与轴杆均采用耐高温、耐腐蚀、耐磨材料制作。
所述控制系统依据测量装置的压力反馈连锁调节导流叶轮转速；或根据结焦周期和时间提前设置参数来控制导流装置。
一种焦炉炭化室压力稳定方法，具体包括如下步骤：
1)装煤及结焦初期，水封阀处于全开状态，炭化室内有荒煤气大量产生，当控制系统接收到装煤的信号后，开启导流装置电机，导流叶轮转动带动桥管内气体流通，使荒煤气快速通过桥管进入集气管导出，从而降低炭化室内压力；
2)随着结焦时间增加，炭化室内荒煤气量逐渐减少，降低电机转速降低，减缓荒煤气流速，维持炭化室压力稳定5Pa～200Pa；
3)结焦末期，导流装置不再导流煤气，缓慢转动防止焦油附着，水封阀关闭并注满氨水，切断荒煤气，防止炭化室产生负压或者荒煤气倒流；
4)在上述过程中，氨水喷淋装置工作，降低桥管内荒煤气温度，并防止设备结焦油。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用导流装置和水封阀结合的形式来控制炭化室压力，通过调节伸入桥管中的导流叶轮转速，改变荒煤气在桥管内的流通速度，将荒煤气导入集气管中，从而稳定各炭化室压力。
1)本发明结构精简，无需复杂的机械结构，便于设备维护；
2)本发明在桥管与集气管连接处设置水封阀，可实现荒煤气100％的隔断；
3)本发明调节灵敏度更高，通过控制导流装置电机转速线性调节荒煤气流通速度，进而改变炭化室压力，使调节更加有效；
4)本发明易调试，仅仅导流装置电机转速即可，传统炭化室压力调节装置普遍依靠铸件的机械配合进行调节，由于机械加工误差大、相应的执行机构精度低，往往需要花费大量时间进行调试，且调试成功后容易反复产生偏差。
附图说明
图1为本发明结构示意主视剖视图；
图2为本发明导流装置结构及安装示意图；
图3为本发明导流装置结构示意图。
图中：1-桥管 2-导流装置 3-氨水喷淋装置 4-水封阀 5-测压装置 6-轴承套管座 7-集气管 8-控制系统 21-电机 22-导流叶轮 23-轴杆
具体实施方式
本发明的核心是提供一种焦炉炭化室压力稳定系统及方法，为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1～3所示，一种焦炉炭化室压力稳定系统，包括桥管1、导流装置2、氨水喷淋装置3、水封阀4、测压装置5与轴承套管座6。
桥管1与集气管7相连，水封阀4安装在桥管1与集气管7连接处，桥管1末端插入水封阀5的阀盘内。
如图2所示导流装置2包括电机21、导流叶轮22与轴杆23，电机21与轴杆23的一端相连，轴杆23的另一端与导流叶轮22相连，电机21带动轴杆23及导流叶轮22旋转。电机21与焦炉集气系统的控制系统8电性相连。导流叶轮22与轴杆23均采用耐高温、耐腐蚀材料制作。
如图1～3所示，轴承套管座6为内嵌轴承的金属套管座，安装固定在桥管1管壁的法兰孔上，其内嵌轴承安装在导流装置的轴杆23，并与轴杆23配合工作，起到固定轴杆23、密封桥管1内压力的作用。
氨水喷淋装置3为现有技术，氨水喷淋装置3安装在桥管1上，并与其内部连通，向桥管1内喷淋氨水。桥管1或上升管上设有测压装置5，测压装置5为现有技术，测压装置5可采用压力传感器或压力变送器或测压管，测压装置探头伸入桥管1或上升管内。
测压装置5与焦炉集气系统的控制系统8电性相连，焦炉集气系统的控制系统8依据测量装置5的压力反馈连锁调节导流叶轮22转速；或根据结焦周期和时间提前设置参数来控制导流装置2。
一种焦炉炭化室压力稳定方法，具体包括如下步骤：
1)装煤及结焦初期，水封阀4处于全开状态，炭化室内有荒煤气大量产生，当控制系统8接收到装煤的信号后，开启导流装置2电机21，导流叶轮22转动带动桥管1内气体流通，使荒煤气快速通过桥管1进入集气管7导出，从而降低炭化室内压力；
2)随着结焦时间增加，炭化室内荒煤气量逐渐减少，降低电机21转速，减缓荒煤气流速，维持炭化室压力稳定5Pa～200Pa；
3)结焦末期，导流装置2不再导流煤气，缓慢转动防止焦油附着，水封阀4关闭并注满氨水，切断荒煤气，防止炭化室产生负压或者荒煤气倒流；
4)在上述过程中，氨水喷淋装置3工作，降低桥管1内荒煤气温度，并防止设备结焦油。
本发明结构精简，无需复杂的机械结构，便于设备维护。本发明在桥管1与集气管7连接处设置水封阀4，可实现荒煤气100％的隔断。本发明调节灵敏度更高，通过控制导流装置电机21转速线性调节荒煤气流通速度，进而改变炭化室压力，使调节更加有效。本发明易调试，仅仅导流装置电机21转速即可，传统炭化室压力调节装置普遍依靠铸件的机械配合进行调节，由于机械加工误差大、相应的执行机构精度低，往往需要花费大量时间进行调试，且调试成功后容易反复产生偏差。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种焦炉炭化室压力稳定系统，其特征在于，包括桥管、导流装置、氨水喷淋装置、水封阀及测压装置；所述桥管与集气管相连，水封阀安装在桥管与集气管连接处；所述导流装置安装在桥管上，导流装置包括电机、导流叶轮与轴杆，轴杆一端与电机相连，另一端与导流叶轮相连，导流叶轮位于桥管内；氨水喷淋装置安装在桥管上，并与其内部连通，测压装置探头伸入桥管内；导流装置电机、测压装置与控制系统电性相连。
2.一种根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室压力稳定系统，其特征在于，还包括轴承套管座，轴承套管座固接在桥管的管壁上，轴承套管座内设有轴承，轴承安装在导流装置的轴杆上。
3.一种根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室压力稳定系统，其特征在于，所述叶轮与轴杆均采用耐高温、耐腐蚀、耐磨材料制作。
4.一种根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室压力稳定系统，其特征在于，所述控制系统依据测量装置的压力反馈连锁调节导流叶轮转速；或根据结焦周期和时间提前设置参数来控制导流装置。
5.一种基于权利要求1或2或3或4所述焦炉炭化室压力稳定系统的焦炉炭化室压力稳定方法，其特征在于，具体包括如下步骤；
1)装煤及结焦初期，水封阀处于全开状态，炭化室内有荒煤气大量产生，当控制系统接收到装煤的信号后，开启导流装置电机，导流叶轮转动带动桥管内气体流通，使荒煤气快速通过桥管进入集气管导出，从而降低炭化室内压力；
2)随着结焦时间增加，炭化室内荒煤气量逐渐减少，降低电机转速降低，减缓荒煤气流速，维持炭化室压力稳定5Pa～200Pa；
3)结焦末期，导流装置不再导流煤气，缓慢转动防止焦油附着，水封阀关闭并注满氨水，切断荒煤气，防止炭化室产生负压或者荒煤气倒流；
4)在上述过程中，氨水喷淋装置工作，降低桥管内荒煤气温度，并防止设备结焦油。
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