CN213021014U - 预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，包括有煤气围管、一次助燃风围管，煤气围管通过煤气主管连接气动快切阀、电动调节阀、盲板、气动阀和煤气加压机；一次助燃风围管下方装有多个烧嘴；煤气围管上部装有电动放散阀，底部分别通过电动控制阀与每个烧嘴连接；煤气围管上方装有氮气围管，氮气围管通过多根氮气支管与煤气围管连接，氮气围管通过氮气主管连接氮气吹扫阀、减压阀和氮气供应装置；气动快切阀、电动控制阀、电动放散阀、氮气吹扫阀与可编程序控制器的相应接口连接。与现有技术相比，本实用新型对电动控制阀、电动放散阀和氮气吹扫阀实施自动控制，消除气烧窑煤气围管燃爆的安全隐患，提高气烧窑运行安全性。

Description

预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置

技术领域

本实用新型涉及气烧窑设备技术领域，尤其是一种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置。

背景技术

气烧窑原设计使用低热值的高炉煤气，为提高产品质量和产能，改为使用较高热值的转炉煤气煅烧石灰石。目前使用的气烧窑如图1、图2、图3所示，在窑炉煅烧区域B的外部装有呈上下设置的煤气围管102、一次助燃风围管109，煤气围管102通过煤气主管依次连接气动快切阀111、电动调节阀112、盲板113、气动阀114和煤气加压机；一次助燃风围管109通过助燃风主管、风管蝶阀110连接一次助燃风机；在一次助燃风围管109的下方装有伸入窑炉内的烧嘴105，烧嘴105呈上下两排设置，每排烧嘴105沿窑炉圆周方向均匀布置为十个，上下两排烧嘴105交错分布；煤气围管102的上部装有煤气放散阀101，底部分别通过装有煤气调节阀104的煤气支管103与每个烧嘴105连接；一次助燃风围管109的底部分别通过装有助燃风调节阀107的助燃风支管108与每个烧嘴105连接。煤气C由煤气加压机加压，然后经过气动阀114、盲板113、电动调节阀112、气动快切阀111进入煤气围管102，再通过煤气支管103、煤气调节阀104送至烧嘴105。一次助燃风机将一次助燃风A1通过风管蝶阀110送入一次助燃风围管109，然后经过助燃风支管108、助燃风调节阀107送至烧嘴105内。煤气C与一次助燃风A1经烧嘴105混配后送入窑内，遇到灼热的原料进行燃烧。二次助燃风A2由窑底从风帽106自下而上送入，与经过煅烧后的成品进行热交换后，进入到煅烧区域B参与燃烧。煅烧后的烟气E经旋风除尘器、换热器、布袋除尘器过滤后排往大气，成品物料经圆盘出灰机、星型卸灰阀出料，进入成品线运输系统。

气烧窑正常计划休风停窑时，操作人员通过操作电动调节阀112，调小阀门开度，在窑炉平台现场依次手动关闭所有通往烧嘴105的煤气调节阀104，然后手动打开煤气放散阀101，再依次关闭煤气主管上的气动阀114、电动调节阀112。该操作模式下，煤气管路一直处于正压状态，整个操作较安全。但是以下几种情况存在导致煤气围管102燃爆的安全隐患：①在气烧窑紧急休风停窑时，需要由操作人员第一时间，在操作控制室内手动关闭气动快切阀111，然后再到窑炉平台现场，依次关闭连接烧嘴105的二十个煤气调节阀104，打开煤气放散阀101。但当按动气动快切阀111紧急关闭按钮后，由于一次助燃风机、二次助燃风机继续运行，往窑内鼓风，容易造成窑内火星及空气通过连接烧嘴105的煤气调节阀104进入煤气围管102内，在煤气围管102内形成混合气体，导致煤气围管102或管道系统出现燃爆。②在正常休风停窑后，如果出现因煤气调节阀104使用年限较久后，阀板出现关闭不到位的情况；当窑内料柱塌料时，也容易导致窑内火星及空气经过未关闭的煤气调节阀104进入煤气围管102内，当空气与煤气达到一定爆炸极限时，容易导致煤气围管102出现燃爆。③在窑炉停电状态下，各风机、出料、上料系统停电，但煤气管路因各个阀门处于开启状态，管道存在气压，会继续往窑炉内输送煤气。这时，需要人工操作气动快切阀111（配备UPS电源）实现煤气切断。此类情况下，由于气动快切阀111、连接烧嘴105的煤气调节阀104未及时关闭，导致煤气进入窑内，产生爆炸。因此，急需一种能够预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，提高气烧窑运行的安全性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，提高气烧窑运行的安全性。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：这种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，包括在窑炉煅烧区域B的外部装有呈上下设置的煤气围管、一次助燃风围管，所述煤气围管通过煤气主管依次连接气动快切阀、电动调节阀、盲板、气动阀和煤气加压机；所述一次助燃风围管的下方装有伸入窑炉内的多个烧嘴；在所述煤气围管的上部装有电动放散阀，底部分别通过装有电动控制阀的煤气支管与每个烧嘴连接；在所述煤气围管的上方装有氮气围管，所述氮气围管通过多根氮气支管与所述煤气围管连接，所述氮气支管上装有止回阀；所述氮气围管通过氮气主管依次连接氮气吹扫阀、减压阀和氮气供应装置；所述气动快切阀、所述电动控制阀、所述电动放散阀、所述氮气吹扫阀与可编程序控制器的相应接口连接。

上述预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述氮气主管上装有与所述氮气吹扫阀并联的手动旁通阀。

进一步的，所述电动放散阀、所述电动控制阀采用电动蝶阀。

进一步的，所述气动快切阀设有弹簧复位执行器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本实用新型在煤气围管的上部装电动放散阀，底部分别通过装有电动控制阀的煤气支管与每个烧嘴连接；煤气围管的上方装有氮气围管，氮气围管通过多根氮气支管、止回阀与煤气围管连接，氮气围管通过氮气主管依次连接氮气吹扫阀、减压阀和氮气供应装置；气动快切阀、电动控制阀、电动放散阀、氮气吹扫阀与可编程序控制器的相应接口连接；通过对电动控制阀、电动放散阀和氮气吹扫阀实施自动控制，避免煤气围管内存在残留煤气，消除了导致气烧窑煤气围管燃爆的安全隐患，提高了气烧窑运行的安全性。

2、氮气主管上装有与氮气吹扫阀并联的手动旁通阀，在氮气吹扫阀因电气故障情况下，可以在现场操作手动旁通阀，实现对煤气围管进行吹扫。

3、电动放散阀和电动控制阀采用电动蝶阀，电动蝶阀的密封性良好，且阀门开度可实现灵活调节。

4、气动快切阀设有弹簧复位执行器，使气动快切阀在停电状态下，能够实现自动关闭的功能。

附图说明

图1是现有气烧窑窑体工艺气流图。

图2是现有气烧窑的管路图。

图3是现有气烧窑的烧嘴连接示意图。

图4是本实用新型实施例气烧窑窑体工艺气流图。

图5是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详述：

如图4、图5所示的一种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，包括在窑炉煅烧区域B的外部装有呈上下设置的煤气围管2、一次助燃风围管9，煤气围管2通过煤气主管依次连接气动快切阀15、电动调节阀16、盲板17、气动阀18和煤气加压机，气动快切阀15具有弹簧复位执行器，使气动快切阀15在停电状态下，能够实现自动关闭的功能。一次助燃风围管9通过助燃风主管、风管蝶阀19连接一次助燃风机。在一次助燃风围管9的下方装有伸入窑炉内的二十个烧嘴5，烧嘴5呈上下两排设置，每排烧嘴5沿窑炉圆周方向均匀布置为十个，上下两排烧嘴5交错分布。在煤气围管2的上部装有电动放散阀1，底部分别通过煤气支管3与每个烧嘴5连接，煤气支管3上装有电动控制阀4。一次助燃风围管9的底部分别通过助燃风支管8与每个烧嘴5连接，助燃风支管8上装有助燃风调节阀7。在煤气围管2的上方装有氮气围管11，氮气围管11通过均匀分布的六根氮气支管与煤气围管2连接，氮气支管上装有止回阀10，避免煤气反串入氮气围管11；氮气围管11通过氮气主管依次连接氮气吹扫阀12、减压阀13和氮气供应装置，接入压力为6～10bar，流量在500m³/h左右的氮气源，氮气主管上装有与氮气吹扫阀12并联的手动旁通阀14，氮气管路直径约DN80～150mm。气动快切阀15、电动控制阀4、电动放散阀1、氮气吹扫阀12与可编程序控制器的相应接口连接。可编程序控制器安装在主控室内，并安装能够分别控制电动控制阀4、电动放散阀1、氮气吹扫阀12处于“手动”或“自动”的控制开关。正常生产情况下，设置以上阀门按钮为“自动”模式，与气动快切阀15关闭限位信号实现联锁控制。当气动快切阀15由“打开”状态，转为“关闭”时，系统立即关闭电动控制阀4、然后依次打开电动放散阀1、氮气吹扫阀12，对煤气围管2进行吹扫。其他情况下，也可转换为“手动”控制模式，在主控室内即可实现对以上阀门的单独“打开”或“关闭”操作。本实施例的电动放散阀1、电动控制阀4采用电动蝶阀，由电机驱动。煤气C由煤气加压机加压，然后经过气动阀18、盲板17、电动调节阀16、气动快切阀15进入煤气围管2，再通过煤气支管3、电动控制阀4送至烧嘴5。一次助燃风机将一次助燃风A1通过风管蝶阀19送入一次助燃风围管9，然后经过助燃风支管8、助燃风调节阀7送至烧嘴5内。煤气C与一次助燃风A1经烧嘴5混配后送入窑内，遇到灼热的原料进行燃烧。二次助燃风A2由窑底从风帽6自下而上送入，与经过煅烧后的成品进行热交换后，进入到煅烧区域B参与燃烧。煅烧后的烟气E经旋风除尘器、换热器、布袋除尘器过滤后排往大气，成品物料经圆盘出灰机、星型卸灰阀出料，进入成品线运输系统。

生产过程中若出现以下几种情况能够预防气烧窑煤气围管2燃爆，消除安全隐患：1）在需要紧急停窑状态下，操作人员关闭气动快切阀15，通过系统程序联锁控制，连接烧嘴5的电动控制阀4关闭，煤气围管2上部的电动放散阀1打开，然后氮气吹扫阀12打开，将煤气围管2内残余气体通过电动放散阀1进行放散，避免了煤气围管2内存在残留煤气。2）在正常休风后，连接烧嘴5的电动控制阀4关闭，煤气围管2上部的电动放散阀1打开，可以在主控室内手动打开氮气吹扫阀12，对煤气围管2进行吹扫，确保煤气围管2内无残留煤气。3）在紧急停电状态下，气动快切阀15因失电自动关闭；氮气吹扫阀12因失电自动打开（氮气吹扫阀由电磁阀控制，压缩空气驱动，失电打开，得电关闭），吹扫煤气围管2内部残留煤气。由于电动控制阀4因失电处于打开状态，氮气N将煤气围管2内煤气C吹扫入窑炉内，实现自动化控制，确保了紧急休风状态下的安全。

本实用新型通过对连接烧嘴5的电动控制阀4、连接煤气围管2的电动放散阀1和对煤气围管2内残留煤气C进行清扫的氮气吹扫阀12实施自动控制，避免煤气围管2内存在残留煤气，消除了导致气烧窑煤气围管2燃爆的安全隐患，提高了气烧窑运行的安全性。

Claims (5)

1.一种预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，包括在窑炉煅烧区域B的外部装有呈上下设置的煤气围管（2）、一次助燃风围管（9），所述煤气围管（2）通过煤气主管依次连接气动快切阀（15）、电动调节阀（16）、盲板（17）、气动阀（18）和煤气加压机；所述一次助燃风围管（9）的下方装有伸入窑炉内的多个烧嘴（5）；其特征在于：在所述煤气围管（2）的上部装有电动放散阀（1），底部分别通过装有电动控制阀（4）的煤气支管（3）与每个烧嘴（5）连接；在所述煤气围管（2）的上方装有氮气围管（11），所述氮气围管（11）通过多根氮气支管与所述煤气围管（2）连接，所述氮气支管上装有止回阀（10）；所述氮气围管（11）通过氮气主管依次连接氮气吹扫阀（12）、减压阀（13）和氮气供应装置；所述气动快切阀（15）、所述电动控制阀（4）、所述电动放散阀（1）、所述氮气吹扫阀（12）与可编程序控制器的相应接口连接。

2.根据权利要求1所述预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，其特征在于：所述氮气主管上装有与所述氮气吹扫阀（12）并联的手动旁通阀（14）。

3.根据权利要求1或2所述预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，其特征在于：所述电动放散阀（1）、所述电动控制阀（4）采用电动蝶阀。

4.根据权利要求1或2所述预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，其特征在于：所述气动快切阀（15）设有弹簧复位执行器。

5.根据权利要求3所述预防气烧窑煤气围管燃爆的安全控制装置，其特征在于：所述气动快切阀（15）设有弹簧复位执行器。

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