CN113008042A - 一种加热炉用的预热器防护结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预热器领域，具体来说是一种加热炉用的预热器防护结构及其使用方法，包括安放在加热炉烟道内的预热器，所述预热器一端与输入管道相连接，另一端连接有输出管道；所述输入管道上设有第一切断阀；所述输出管道上设有第二切断阀。本发明公开了一种加热炉用的预热器防护结构，本发明通过第一切断阀和第二切断阀的设置，能够在预热器发生泄漏时，在不停炉的情况下对预热器泄漏部位远程短接；在煤气预热器泄漏特别是着火时，能够降低了多人员操作配合不当发生回火事故的几率，实现了远程可视化精准控制，提高了预热器泄漏处置安全及处置人员在煤气危险区域暴露危险。

Description

一种加热炉用的预热器防护结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及预热器领域，具体来说是一种加热炉用的预热器防护结构及其使用方法。

背景技术

常规式工业加热炉一般会设计空气、煤气预热器放置在烟道内，当烟囱产生的抽力，将炉内烟气通过烟道排出烟囱过程中，预热器中流动的介质吸收烟道内烟气热量，将预热器中的(空气、煤气)介质温度提高，以达到节约煤耗目的。

但在以往使用过程中，预热器受环境等条件影响，会出现腐蚀泄漏影响，需要及时停炉更换，在处理煤气预热器泄漏着火时，如操作不当，易发生回火爆炸事故。

在预热器泄漏时，如空气预热器泄漏，将导致加热炉空气可使用量降低，影响加热能力；如煤气预热器泄漏时，除导致消耗增加外，还易发生煤气预热器在烟道着火事故，需多人配合，将火焰扑灭。在处理过程中，出现多人配合，需密切合作，否则，哪个环节出现差错，都将导致事故扩大。

所以为了减少预热器泄漏造成的影响和危险，就需要对传统预热器整体结构进行优化设计。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种当预热器泄漏后，能够阻断介质持续进入预热器中的预热器防护结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为

一种加热炉用的预热器防护结构，包括安放在加热炉烟道内的预热器，所述预热器一端与输入管道相连接，另一端连接有输出管道；所述输入管道上设有第一切断阀；所述输出管道上设有第二切断阀。

所述防护结构还包括用于连通输入管道和输出管道的连通管；所述连通管上设有第三切断阀。

所述输入管道连接有防护气体供给机构，所述防护气体供给机构包括设置在输入管道上的进气管道，所述进气管道连接有供气部；所述进气管道上设有第四切断阀。

所述进气管道设置在输入管道上，所述进气管道与输入管道连接位置处于第一切断阀与预热器进气端口之间区域。

所述输出管道上设有辅助散气机构，所述辅助散气机构包括设置在输出管道上的放散管，所述放散管上设有第五切断阀。

所述预热器连接有压力识别机构，所述压力识别机构包括与预热器相连接的压力传感器。

所述放散管设置在输出管道上，所述放散管与输出管道连接位置处于第二切断阀与预热器出口端口之间区域。

一种加热炉用的预热器防护结构的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：当预热器发生泄漏后，远程开启第三切断阀，关闭第一切断阀和第二切断阀；开启供气部，向预热器内冲入惰性气体进行防护；

步骤2：步骤1完成后，可以继续维持生产，在预热器备件到位后，再进行灭火停炉更换已损坏的预热器。

所述步骤1中第一切断阀和第二切断阀在关闭时采用逐步关闭的方式。

所述步骤1中的第一切断阀和第二切断阀在关闭后，再次开启时需要手动开启。

本发明的优点在于：

本发明公开了一种加热炉用的预热器防护结构，本发明通过第一切断阀和第二切断阀的设置，能够在预热器发生泄漏时，在不停炉的情况下对预热器泄漏部位远程短接；在煤气预热器泄漏特别是着火时，能够降低了多人员操作配合不当发生回火事故的几率，实现了远程可视化精准控制，提高了预热器泄漏处置安全及处置人员在煤气危险区域暴露危险；另外通过连通管和第三切断阀的配合使用，可以在预热器备件未准备到位情况下，能够继续维持生产，对生产影响小。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、预热器，2、输入管道，3、输出管道，4、连接管，5、进气管道，6、放散管，7、压力识别机构。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种加热炉用的预热器防护结构，包括安放在加热炉烟道内的预热器1，所述预热器1一端与输入管道2相连接，另一端连接有输出管道3；所述输入管道2上设有第一切断阀21；所述输出管道3上设有第二切断阀22；本发明公开了一种加热炉用的预热器1防护结构，在实际使用过程中预热器1是放置在烟道内的，利用烟道余热对预热器1内的介质进行加热操作；本发明公开的预热器1连接有输入管道2和输出管道3，通过输入管道2、预热器1以及输出管道3的配合使用，可以实现介质的预热操作；本发明主要是在输入管道2上设有第一切断阀21和在输出管道3上设有第二切断阀22，第一切断阀21和第二切断阀22的开启和闭合可以控制输入管道2和输入管道2的通断，从而可以实现预热器1的短接，进而可以快速处理预热器1的泄漏问题。

作为优选的，本发明中所述防护结构还包括用于连通输入管道2和输出管道3的连通管4；所述连通管4上设有第三切断阀41；第三切断阀41可以控制连通管4的通断；连通管4的设置可以实现输入管道2与输出管道3的相互连通；方便预热器1短接后，能够正常维持生产；实际使用时，在预热器1短接后，连通管4开启，从输入管道2进入的介质通过连通管4进入输出管道3。

作为优选的，本发明中所述输入管道2连接有防护气体供给机构，所述防护气体供给机构包括设置在输入管道2上的进气管道5，所述进气管道5连接有供气部；所述进气管道5上设有第四切断阀51；防护气体供给机构可以为预热器1提供防护气体，用来保证预热器1内部压力，从而避免发生预热器1内出现回火现象；第四切断阀51的设置可以通知进气管道5的通断，供气部可以是氮气罐等结构；当然也可以是其他惰性气体供给机构，具体可以根据需要进行设置；另外，在本发明中设置防护气体供给机构的目的是避免预热器1在无介质流动吸收热量情况下导致预热器1烧红软化；防护气体供给机构供给的气体起到一个冷却降温，吸收热量的作用，同时也有利于保证预热器内压力，避免出现回火问题。

作为优选的，本发明中所述进气管道5设置在输入管道2上，所述进气管道5与输入管道2连接位置处于第一切断阀21与预热器1进气端口之间区域；这样的设置，可以保证第一切断阀关闭后，惰性气体可以完全进入预热器内，避免惰性气体跟随介质进入输出管道3内而增加氮气的使用量。

作为优选的，本发明中所述输出管道3上设有辅助散气机构，所述辅助散气机构包括设置在输出管道3上的放散管6，所述放散管6上设有第五切断阀61；第五切断阀61的设置可以控制放散管6的通断，同时本发明中放散管6的设置，可以快速排出预热器1中介质，快速实现预热器1内压力的降低；另外，在本发明中所述放散管6设置在输出管道3上，所述放散管6与输出管道3连接位置处于第二切断阀22与预热器1出口端口之间区域；这样的设置，可以保证放散管6只对预热器1内的压力进行释放，避免或者减少放散管6对输出管道3内介质的外排。

作为优选的，本发明中所述预热器1连接有压力识别机构7，所述压力识别机构7包括与预热器1相连接的压力传感器；压力传感器连接有压力变送器，压力识别机构7与控制系统连接，方便监控预热器1内压力参数，方便控制系统对各个切断阀的开启与闭合。

一种加热炉用的预热器1防护结构的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：当预热器1发生泄漏后，远程开启第三切断阀41，关闭第一切断阀21和第二切断阀22；开启供气部，向预热器1内冲入惰性气体进行防护；

步骤2：步骤1完成后，可以继续维持生产，在预热器1备件到位后，再进行灭火停炉更换已损坏的预热器1。

本发明通过上述使用方法能够及时处置空气预热器1泄漏时，在不停炉情况下对空气预热器1泄漏部位远程短接；在煤气预热器1泄漏特别是着火时，能够降低了多人员操作配合不当发生回火事故的几率，实现了远程可视化精准控制，提高了预热器1泄漏处置安全及处置人员在煤气危险区域暴露危险，在预热器1备件未准备到位情况下，能够继续维持生产，对生产影响小。

另外，在本发明中所述步骤1中第一切断阀21和第二切断阀22在关闭时采用逐步关闭的方式；这样的操作方式，可以配合防护气体供给机构保证预热器1内的压力稳定，避免迅速关闭第一切断阀21和第二切断阀22后，预热器1内部压力变化较大而产生回火问题。

作为优选地，本发明中所述步骤1中的第一切断阀21和第二切断阀22在关闭后，再次开启时需要手动开启；这样可以避免第一切断阀21和第二切断阀22关闭后，因为预热器1内压力的变化而使得第一切断阀21和第二切断阀22再次打开。

另外，因为预热器1的使用场景不同，所以预热器1内的介质也是不同的；一般是使用空气或者煤气。

当介质为空气时：

如果空气预热器1发生泄漏；

实际控制方法为：远程开启第三切断阀41，关闭第一切断阀21和第二切断阀22，同时开启防护气体供给机构为预热器1内供入氮气，将预热器1压力维持在4-5KPa左右。

当介质空气为空气时，对于第二切断阀31、第一切断阀21和第三切断阀41的切断顺序要求不高，可以选择先关闭第一切断阀21时，就打开第三切断阀41，而针对第二切断阀31，第二切断阀31可以跟随第一切断阀21进行关闭，也可以晚于第二切断阀31关闭，具体可以根据需要进行设置；但是最好的方式是第二切断阀31和第一切断阀21联动关闭；另外，这里要求防护气体供给机构上的第四切断阀51要早一些打开，打开可以根据越热内压力变化进行打开，也可以在第二切断阀31关闭后进行打开，具有根据实际需要进行打开，第四切断阀51打开时间以预热器内压力变化为准，目的是避免预热器在无节制流动吸收热量情况下导致预热器烧红软化。

当介质为煤气时：

整个关闭顺序为：

输入管道连接的供气总阀缓慢关闭，同时开启第五切断阀61；也要求第四切断阀51开启，在供气总阀缓慢关闭过程中，逐步关闭第一切断阀21，第一切断阀21和供气总阀都是逐步关闭，同时在关闭过程中要求第四切断阀51开启，使得惰性气体持续供给到预热器内，避免预热器内压力变小造成回火问题；针对第二切断阀31，第二切断阀31可以随动第一切断阀21进行关闭，也可以稍微晚于第一切断阀21进行关闭，当第二切断阀31晚于第一切断阀21关闭，可以使用惰性气体对管道内进行清扫，方便后续使用，当第二切断阀31和第一切断阀21联动关闭，可以快速实现系统短接，进行持续生产；在第二切断阀31关闭后，根据需要开启第三切断阀41，开启第三切断阀41可以实现，在预热器1备件未准备到位情况下，能够继续维持生产，对生产影响小。

具体，如果煤气预热器1泄漏或着火时还具有如下实际要求；

要求本发明中输入管道连接的供气总阀缓慢关闭，开启第五切断阀61或者其他区域的放散段开启(上述介质为空气时，这样的操作可以根据需要进行选择，一般空气泄漏不会发生着火问题，一般短接后可以正常生产，所以可以根据需要不关闭供气总阀；同时第五切断阀是否开启也是根据预热器预设压力进行判断；当预热器实际压力大于预设压力，第五切断阀61开启，进行预热器降压操作，当预热器实际压力小于预设压力，第五切断阀61不需要开启)；

在实际使用过程中，接着上述步骤；控制第四切断阀51开启，第四切断阀并且设定第四切断阀51的开启量是要求保证预热器1中的压力目标值为4-5KPa，另外将第一切断阀21和第二切断阀22的控制目标值设置为＜4KPa，投入自动控制，也就是此时，PLC根据第一切断阀21和第二切断阀22因设置目标值小于预热器1压力，同样投入自动控制，第一切断阀21和第二切断阀22因目标设定值小于管道压力，将逐步关小，直至关闭；

此时，第四切断阀51自动控制需满足目标值，将逐步加大氮气量，维持预热器1介质压力在目标值4-5KPa；

第一切断阀21和第二切断阀22在关闭完全关闭后PLC启动第一切断阀21和第二切断阀22快速切断功能(程序将阀位自动关闭到＜2％左右作为快速切断阀启动联锁条件，第一切断阀21和第二切断阀22手动控制情况下不联锁；这里要求第一切断阀21和第二切断阀22切断后，此时第一切断阀21和第二切断阀22的自动调节功能失效，当再次开启后，需手动在控制界面，远程开启切断功能后才能在后续继续使用自动调节功能)；

第一切断阀21和第二切断阀22自动切断条件满足，PLC执行开启连通管4上第三切断阀41后，操作人员可对加热炉执行点火程序，恢复生产。

此后，第四切断阀51需继续控制在目标值压力范围内向煤气预热器1进气，以避免煤气预热器1生产中温度过高软化。

为避免误操作，第一切断阀21和第二切断阀22在阀门切断后转换为手动控制，设置条件方可进入操作界面执行操作。

同时：

当煤气预热器1泄漏后，计划直接灭火停炉更换预热器1时，在执行上述操作中，除了需要将第二切断阀22的自动调节改为手动控制，其它阀门控制按上述操作方式执行，同时要求对预热器1后管路吹扫20分钟以上，待取样合格后停止氮气吹扫，封堵盲板后按规定进行预热器1更换作业。

另外，在本发明中第一切断阀21、第二切断阀22、第三切断阀41、第四切断阀51以及第五切断阀61都需要具备单独切断功能，并且可以与控制系统中的PLC配合使用，当然针对第三切断阀41，第三切断阀41可以仅具备快速切断及开启功能。

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，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，包括安放在加热炉烟道内的预热器，所述预热器一端与输入管道相连接，另一端连接有输出管道；所述输入管道上设有第一切断阀；所述输出管道上设有第二切断阀。

2.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述防护结构还包括用于连通输入管道和输出管道的连通管；所述连通管上设有第三切断阀。

3.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述输入管道连接有防护气体供给机构，所述防护气体供给机构包括设置在输入管道上的进气管道，所述进气管道连接有供气部；所述进气管道上设有第四切断阀。

4.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述进气管道设置在输入管道上，所述进气管道与输入管道连接位置处于第一切断阀与预热器进气端口之间区域。

5.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述输出管道上设有辅助散气机构，所述辅助散气机构包括设置在输出管道上的放散管，所述放散管上设有第五切断阀。

6.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述预热器连接有压力识别机构，所述压力识别机构包括与预热器相连接的压力传感器。

7.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构，其特征在于，所述放散管设置在输出管道上，所述放散管与输出管道连接位置处于第二切断阀与预热器出口端口之间区域。

8.如权利要求1-5任一项所述的一种加热炉用的预热器防护结构的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：当预热器发生泄漏后，远程开启第三切断阀，关闭第一切断阀和第二切断阀；开启供气部，向预热器内冲入惰性气体进行防护；

步骤2：步骤1完成后，可以继续维持生产，在预热器备件到位后，再进行灭火停炉更换已损坏的预热器。

9.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构的使用方法，其特征在于，所述步骤1中第一切断阀和第二切断阀在关闭时采用逐步关闭的方式。

10.根据权利要求1所述的一种加热炉用的预热器防护结构的使用方法，其特征在于，所述步骤1中的第一切断阀和第二切断阀在关闭后，再次开启时需要手动开启。

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