CN207623760U - 一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，将尾气检测系统设置于袋式除尘装置出口处，激发系统将流体密封与燃烧系统相连，在燃烧系统一端有火焰检测系统，DCS控制系统通过输出端信号和各系统相连形成闭环控制，同时将各种信号及时反馈至DCS控制系统，可通过检测尾气浓度或压力自动点燃放散烟气、通过火焰检测进行安全保护、实现了系统点火与灭火智能化控制，从根本上解决了引燃率低，防止气体泄漏，避免环境污染的智能化控制，同时兼顾了远程与本地两种控制方式，便于操作人员及时进行监视、判断及控制，安全快捷，避免事故发生率，优化了生产工序，本实用新型可广泛用于不同工况生产中尾气的检测与安全管控。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金行业领域尾气检测及安全管控领域，尤其是一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统。
背景技术
公知的工业电石炉工艺生产过程中会产生大量的尾气，所产生的尾气因其温度高、风量高、热值高且成分复杂，电石炉尾气中最主要的成分为CO，其次为H2，另外还含有N2、CH4以及一些微量的 S、P和不饱和烃等，其中因CO的富含量（主要含量为65%~90%），目前较为先进的工艺方法之一是被直接应用于制造乙二醇的生产工艺中，但对于电石炉尾气异常排空的安全检测与处理方面仍存在以下不足之处：
1. 仍有一部分尾气未进入下一生产利用环节或热能应用，它们有的未被检测出泄漏而泄漏于生产现场，有的因产生量极少或因生产必要的停车而被放空，这些排放不仅对环境造成了污染，浪费了宝贵的原料资源，同时因炉尾气极易燃烧及爆炸，因此产生了极大的安全隐患；
2. 为了处理富余电石炉尾气，目前一些工业电石炉生产企业尾气点火方式大部分采用放散排空后利用爆竹筒引燃，爆竹筒存储条件严格，同时存在一定的安全隐患，采用爆竹筒引燃前必须先打开控制阀门进行放散，存在较大的安全隐患，并且对环境产生一定的污染；还有一些企业使用了点火装置，但点火方式比较落后，采用手动电子打火进行烟气的点火，此点火方式点火前也必须先打开控制阀门进行放散，存在较大的安全隐患，并且对环境产生一定的污染。以上两种点火方式点火成功率较低，同时如果控制阀门出现漏气时难以发现，即使在人工巡检过程中发现泄露，短期内难以处理，存在较大的安全隐患和环境污染。
发明内容
本实用新型技术的目的在于提供一种可实时检测、利于安全操作与安全生产、智能化自动进行火焰监测、自动点火与熄火且适合工业电石炉生产中尾气的安全点火系统。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，该系统包括：粗气放散阀、尾气检测系统，净气放空阀、流体密封系统、激发系统、燃烧系统、火焰检测系统、DCS尾气安全控制系统、现场尾气安全控制系统、DCS操作系统。
所述粗气放散阀在电石炉粗气出口管路上；
所述尾气检测系统包括氢气分析仪、氧气分析仪、一氧化碳分析仪，设置于袋式除尘装置出口管路上；
所述净气放空阀设置于袋式除尘装置出口管路上，位于尾气检测系统后；
所述流体密封系统包括流体密封装置、单向止逆阀，氮气密封装置、位于激发系统前，并且与DCS尾气安全控制系统和DCS控制系统相连；
所述激发系统包括电子打火器与拉弧打火器；位于整个尾气安全控制装置的控制中心，一端与流体密封系统相连，一端与燃烧系统相连；
所述燃烧系统包括防回火装置和烟囱；位于激发系统的一端，另一端与火焰检测系统相连；
所述火焰检测系统包括温度监测变送器和压力监测变送器，位于燃烧系统的一端；
所述DCS尾气安全控制系统包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统相连；
所述现场尾气安全控制系统包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统相连；
所述DCS操作系统控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS/PLC组态软件，所用工业控制硬件配置及软件配置各有不同，集成通讯后，与上述相关设备及检测装置的压力、温度变送信号等各项运行参数接收反馈至DCS控制系统，并加装单回路控制器、输出信号控制器，作为全程跟踪及监控；
上述DCS控制系统内设置有尾气安全控制系统的关联程序控制与匹配硬件。当尾气检测系统检测到氢气、氧气、一氧化碳的浓度满足一定设定值时，可以进行报警提示、停机、降负荷控制或输送至下一工序；
上述DCS控制系统内设置有火焰检测系统操作控制与匹配硬件，温度检测变送器检测到大于一定温度值，判断火焰处于点燃状态；
上述DCS控制系统内设置有流体密封系统操作控制与匹配硬件，气体检测异常时启动液体密封系统对系统进行全面保护；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中激发系统设置有电子打火器与拉弧打火器的联锁设置；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中现场设置有现场尾气安全控制系统，可以依据生产所需进行现场自动熄火控制和现场自动点火控制；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中DCS控制系统内设置有安全控制系统，可以依据生产所需进行自动熄火控制和自动点火控制；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统内相关设置可以根据生产实际和生产实践经验情况如电石炉大小、粗气管线大小、净气管线大小、生产负荷等，对火焰检测系统、尾气检测系统安装位置有所不同。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、尾气检测系统，流体密封系统、激发系统、燃烧系统、火焰检测系统、DCS尾气安全控制系统、现场尾气安全控制系统中的自动熄火控制系统与自动点火控制系统形成闭环控制，整体系统通过各系统检测到的参数和信号可以自动进行系统的启动和停止，提高了环保效果和系统的安全性；
2、如果放散阀门发生泄漏，气体检测系统检测到相关信息，系统都会自动启动激发系统进行点火，同时将各种信息反馈DCS控制系统，避免了因气体泄漏引发的事故；
3、激发系统设置有电子打火器与拉弧打火器的联锁设置，当电子打火器故障，拉弧打火器自动启动打火；当拉弧打火器异常，电子打火器自动启动打火；解决了以往人工采用爆竹筒引燃危险性和电子点火成功率低的问题，激发系统解决了传统点火中烟气放散对环境的污染，避免了因控制阀门泄漏引发的环境污染和安全隐患，实现了自动检测、自动激发的智能化点火控制。
本实用新型提供的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，有效地实现了电石炉尾气的检测实时记录与安全控制，便于操作人员及时进行监视、判断及控制，避免或从根本上杜绝事故发生率、优化了生产工序，本实用新型可广泛用于不同工况生产中尾气的检测与安全管控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统工艺示意图。
图2是本实用新型实施例一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统结构示意图。
图1中，1为电石炉；2为粗气自动放散阀；3为冷却装置；4为粗气风机；5为袋式除尘装置；6为净气风机；7为尾气安全控制装置；
图2中，8为净气自动放空阀；9为尾气检测系统；10为氢气分析仪；11为氧气分析仪；12一氧化碳分析仪；13为DCS控制系统；14为DCS操作站；15为DCS现场控制站；16为流体密封系统；17 为DCS尾气安全控制系统；18为激发系统；19为现场尾气安全控制系统；20为燃烧系统；21为火焰检测系统；22为温度检测变送器；23为压力检测变送器；24为防回火装置；25为烟囱；26为电子打火器；27为拉弧打火器；28为流体密封装置；29为气体止逆阀；30为氮气密封装置。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参照附图1，本实用新型提出了一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，从电石炉1生产出来的尾气经冷却装置3、粗气风机4、袋式除尘装置5、净气风机6、至工业电石炉尾气安全控制装置7，该安全控制装置7包括：粗气放散阀2、尾气检测系统9，净气自动放空阀8、流体密封系统16、激发系统18、燃烧系统20、火焰检测系统21、DCS尾气安全控制系统17、现场尾气安全控制系统19、DCS操作系统13。
所述粗气放散阀2在电石炉1粗气出口管路上；
所述尾气检测系统9包括氢气分析仪10、氧气分析仪11、一氧化碳分析仪12，设置于袋式除尘装置5出口管路上；
所述净气放空阀8设置于袋式除尘装置5出口管路上，位于尾气检测系统9后；
所述流体密封系统16包括流体密封装置28、单向止逆阀29，氮气密封装置30、位于激发系统18前，并且与DCS尾气安全控制系统17和DCS控制系统13相连；
所述激发系统18包括电子打火器26与拉弧打火器27；位于整个尾气安全控制装置7的控制中心，一端与流体密封系统16相连，一端与燃烧系统20相连；
所述燃烧系统20包括防回火装置24和烟囱25；位于激发系统18的一端，另一端与火焰检测系统21相连；
所述火焰检测系统21包括温度监测变送器22和压力监测变送器23，位于燃烧系统20的一端；
所述DCS尾气安全控制系统17包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统18相连；
所述现场尾气安全控制系统19包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统18相连；
所述DCS操作系统控制系统13由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站15、操作站与工程师站14、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS/PLC组态软件，所用工业控制硬件配置及软件配置各有不同，集成通讯后，与上述相关设备及检测装置的压力、温度变送信号等各项运行参数接收反馈至DCS控制系统13，并加装单回路控制器、输出信号控制器，作为全程跟踪及监控；
上述DCS控制系统13内设置有尾气安全控制系统17的关联程序控制与匹配硬件。当尾气检测系统9中氢气分析仪10检测氢气浓度大于12%时，判断电石炉1进水可能性大，需降负荷处理；检测氢气浓度大于15%时，对电石炉1进行降档位生产；检测氢气浓度大于15%时，对电石炉1进行停炉处理；当氧气分析仪11检测到氧气浓度大于0.5%，说明电石炉1生产系统漏气，要进行降负荷处理；当一氧化碳分析仪12检测至一氧化碳浓度大于60%时，可以输送至下一工序作为原料或辅料使用，在一定设定值时，可以进行报警提示、停机或降负荷控制；
上述DCS控制系统13内设置有火焰检测系统21操作控制与匹配硬件，温度检测变送器22检测到大于一定温度值，判断火焰处于点燃状态；
上述DCS控制系统13内设置有流体密封系统16操作控制与匹配硬件，尾气检测系统9检测到气体异常时启动液体密封系统16对系统进行全面保护；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统7中激发系统18设置有电子打火器26与拉弧打火器27的联锁设置；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统7中现场设置有现场尾气安全控制系统19，可以依据生产所需进行现场自动熄火控制和现场自动点火控制；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统7中DCS控制系统13内设置有安全控制系统，可以依据生产所需进行自动熄火控制和自动点火控制；
优选地，所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统7内相关设置可以根据生产实际和生产实践经验情况如电石炉1大小、粗气管线大小、净气管线大小、生产负荷等，对火焰检测系统21、尾气检测系统9安装位置有所不同。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、尾气检测系统9，流体密封系统16、激发系统18、燃烧系统20、火焰检测系统21、DCS尾气安全控制系统13、现场尾气安全控制系统19中的自动熄火控制系统与自动点火控制系统形成闭环控制，整体系统通过各系统检测到的参数和信号可以自动进行系统的启动和停止，提高了环保效果和系统的安全性；
2、如果放散阀门发生泄漏，气体检测系统9检测到相关信息，系统都会自动启动激发系统18进行点火，同时将各种信息反馈DCS控制系统13，避免了因气体泄漏引发的事故；
3、激发系统18设置有电子打火器26与拉弧打火器27的联锁设置，当电子打火器26故障，拉弧打火器27自动启动打火；当拉弧打火器27异常，电子打火器26自动启动打火；解决了以往人工采用爆竹筒引燃危险性和电子点火成功率低的问题，激发系统解决了传统点火中烟气放散对环境的污染，避免了因控制阀门泄漏引发的环境污染和安全隐患，实现了自动检测、自动激发的自动化点火控制。
因为本实用新型提供的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，有效地实现了电石炉尾气的检测实时记录与安全控制，便于操作人员及时进行监视、判断及控制，避免或从根本上杜绝事故发生率、优化了生产工序，本实用新型可广泛用于不同工况生产中尾气的检测与安全控制装置。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于该系统包括：粗气放散阀、尾气检测系统，净气放空阀、流体密封系统、激发系统、燃烧系统、火焰检测系统、DCS尾气安全控制系统、现场尾气安全控制系统、DCS操作系统；
所述粗气放散阀在电石炉粗气出口管路上；
所述尾气检测系统包括氢气分析仪、氧气分析仪、一氧化碳分析仪，设置于袋式除尘装置出口管路上；
所述净气放空阀设置于袋式除尘装置出口管路上，位于尾气检测系统后；
所述流体密封系统包括流体密封装置、单向止逆阀，氮气密封装置、位于激发系统前，并且与DCS尾气安全控制系统和DCS控制系统相连；
所述激发系统包括电子打火器与拉弧打火器；位于整个尾气安全控制装置的控制中心，一端与流体密封系统相连，一端与燃烧系统相连；
所述燃烧系统包括防回火装置和烟囱；位于激发系统的一端，另一端与火焰检测系统相连；
所述火焰检测系统包括温度监测变送器和压力监测变送器，位于燃烧系统的一端；
所述DCS尾气安全控制系统包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统相连；
所述现场尾气安全控制系统包括自动熄火控制系统、自动点火控制系统；与激发系统相连；
所述DCS操作系统控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS/PLC组态软件，所用工业控制硬件配置及软件配置各有不同，集成通讯后，与上述粗气放散阀、尾气检测系统，净气放空阀、流体密封系统、激发系统、燃烧系统、火焰检测系统、DCS尾气安全控制系统、现场尾气安全控制系统相关设备及检测装置的压力、温度变送信号接收反馈至DCS控制系统，并加装单回路控制器、输出信号控制器，作为全程跟踪及监控。
2.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述DCS控制系统内设置有尾气安全控制系统的关联程序控制与匹配硬件，当尾气检测系统检测到氢气、氧气、一氧化碳的浓度满足一定设定值时，可以进行报警提示、停机、降负荷控制或输送至下一工序。
3.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述DCS控制系统内设置有火焰检测系统操作控制与匹配硬件，温度检测变送器检测到大于一定温度值，判断火焰处理点燃状态。
4.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述DCS控制系统内设置有流体密封系统操作控制与匹配硬件，尾气检测系统检测到气体异常时启动流体密封系统对系统进行全面保护。
5.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中激发系统设置有电子打火器与拉弧打火器的联锁设置。
6.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中现场设置有现场尾气安全控制系统，可以依据生产所需进行现场自动熄火控制和现场自动点火控制。
7.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于：所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统中DCS控制系统内设置有安全控制系统，可以依据生产所需进行自动熄火控制和自动点火控制。
8.根据权利要求1所述的一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统，其特征在于所述一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统内相关设置可以根据生产实际和生产实践经验情况，对火焰检测系统、尾气检测系统安装位置有所不同。
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| CN201720958058.6U CN207623760U (zh) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 一种电石炉尾气安全检测及自动化点火系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636573A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 宁波诺丁汉大学 | 实验室高炉模拟装置 |
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2017
- 2017-08-02 CN CN201720958058.6U patent/CN207623760U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN114636573A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 宁波诺丁汉大学 | 实验室高炉模拟装置 |
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