CN216427204U - 用于焦炉单炭化室压力调节系统opr的压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，结构设计巧妙合理，可以实时监测OPR系统中桥管内荒煤气的压力值，且压力检测时，小流量的氮气首先经氮气管进入水平管内，经三通阀后，在竖直管外与从炭化室出来流经上升管到达桥管的荒煤气接触，从而达到将荒煤气与压力变送器间接接触的效果，既保证了炭化室内荒煤气压力测试的精准性，同时避免荒煤气直接与压力变送器接触造成污染腐蚀或工作失效，从而确保了压力变送器的使用寿命和该压力检测装置的工作灵敏性。

Description

用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置

技术领域

本实用新型涉及焦炉炭化室压力调节技术领域，具体涉及用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置。

背景技术

焦炉炭化室内配合煤因高温干馏产生的荒煤气经上升管进入集气管，然后通过吸气管被鼓风机吸走送至回收车间回收荒煤气中的焦油、苯和氨后，最后产生的净煤气被送到后续工序中。

由于配合煤在装入炭化室时、焦炭成熟后需要推出炭化室以及装煤时需要导烟等原因，在炭化室机焦侧设有炉门以及在焦炉顶部设有装煤孔或导烟孔，这些孔主要靠炉门刀边与炉门框的密封以及炉盖与炉圈的密封来防止荒煤气的溢出。但是由于炉门刀边与炉门框间的密封压力以及炉盖与炉圈间的密封压力是有一定限度的，炭化室内压力值一旦高于炉门刀边与炉门框间的密封压力上限值或炉盖与炉圈间密封力上限值，炭化室内的荒煤气就会从这些缝隙中溢出，造成环境污染；而当炭化室内压力值低于大气压一定程度，即超出炉门刀边与炉门框间的密封压力下限值或炉盖与炉圈间密封力下限值时，外面的空气就会从这些缝隙中进入炭化室内部，导致炭化室内部的荒煤气燃烧，不仅烧损荒煤气和焦炭，还造成炉门区域局部温度升高，损坏炉门刀边，从而严重破坏炉门的密封力，存在严重的安全隐患。

而配合煤在炭化室内的干馏过程，就是一个周期变化的过程，刚装煤时的荒煤气量很大，炭化室压力很高，随着结焦过程继续，荒煤气会逐渐下降，到结焦末期炭化室内的压力就会降低到接近大气压，而所有炭化室是与同一根集气管直接相连通的，所有炭化室内的压力只能按照集气管内的压力进行调节，这就造成结焦初期炭化室内压力很高，经常有荒煤气从炉门冒出，而结焦末期炭化室内压力很低，甚至出现负压，导致吸入空气损害炉门并影响焦炭质量。因此，为了保证焦炉炭化室内部总是保持正压值，就必须将集气管压力保持在一个较高的水平。

为了让每个炭化室内部压力在整个结焦周期内保持在一定正压值范围，因此在每个独立炭化室对应的上升管与集气管间加装一个OPR系统，其原理相当于一个调节蝶阀，根据结焦时间实时调节开度，达到独立控制每个独立炭化室内压力的目的。

OPR系统是目前国内新型焦炉单炭化室通用的压力调节设备，其可以改善焦炉炉顶工作环境，减少焦炉烟气等污染物的排放，且有益于延长焦炉使用寿命。其中，压力检测装置是OPR系统对炭化室内压力进行调节的关键，但是现有OPR系统中采用的压力检测装置大多结构较为复杂，且灵敏性较差，从而严重影响OPR系统对炭化室内压力调节的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，结构设计巧妙合理，可以实时监测OPR系统中桥管内荒煤气的压力值，且压力检测时，小流量的氮气首先经氮气管进入水平管内，经三通阀后，在竖直管外与从炭化室出来流经上升管到达桥管的荒煤气接触，从而达到将荒煤气与压力变送器间接接触的效果，既保证了炭化室内荒煤气压力测试的精准性，同时避免荒煤气直接与压力变送器接触造成污染腐蚀或工作失效，从而确保了压力变送器的使用寿命和该压力检测装置的工作灵敏性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，包括竖直管、水平管、三通阀、对空管、压力变送器、氮气管和控制系统，所述竖直管下端贯穿固设于OPR系统的桥管内，所述竖直管上端设置有总阀，所述竖直管的上端口与所述三通阀位于下方的第一阀口密封连接，所述水平管一端与所述三通阀位于水平方向的第二阀口密封连接，水平管的另一端与所述的压力变送器连接，所述三通阀的第三个阀口与对空管密封连接，所述氮气管一端与水平管密封连接，氮气管另一端与氮气源连接，所述氮气管上设置有氮气流量计，所述压力变送器和氮气流量计均与控制系统连接。

本实用新型的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，结构设计巧妙合理，可以实时监测OPR系统中桥管内荒煤气的压力值，且压力检测时，小流量的氮气首先经氮气管进入水平管内，经三通阀后，在竖直管外与从炭化室出来流经上升管到达桥管的荒煤气接触，从而达到将荒煤气与压力变送器间接接触的效果，既保证了炭化室内荒煤气压力测试的精准性，同时避免荒煤气直接与压力变送器接触造成污染腐蚀或工作失效，从而确保了压力变送器的使用寿命和该压力检测装置的工作灵敏性。

为了避免竖直管内凝结的焦油造成堵塞，优选的技术方案是，还包括热媒吹扫装置，所述热媒吹扫装置的热媒介质进口与热媒介质源连接，热媒吹扫装置的热媒介质出口与竖直管上端密封连接。由于荒煤气中含有大量的焦油，且竖直管上端位于桥管外部，不可避免的竖直管上端由于温差容易产生焦油凝结现象，热媒吹扫装置可以定期向竖直管内吹扫热媒介质，使竖直管上端内部凝结的焦油融化并清除，确保了竖直管的通畅性和该压力检测装置的工作灵敏性。

为了确保该热媒吹扫装置的顺利制备实施，进一步优选的技术方案还有，所述热媒吹扫装置包括蒸汽主管和蒸汽支管，所述蒸汽主管一端与高温水蒸汽源连接，蒸汽主管另一端与蒸汽支管一端密封连接，所述蒸汽支管另一端与竖直管上端密封连接，所述蒸汽主管与蒸汽支管的连接处设有吹扫阀。热媒吹扫装置结构设计巧妙合理，加热吹扫时，高温的水蒸汽依次经蒸汽主管、蒸汽支管进入竖直管进行加热吹扫，使竖直管上端凝结的焦油受热融化清除，保证了竖直管的通畅性，同时实现高温水蒸汽的二次热源利用，符合节能要求。

进一步优选的技术方案还有，所述蒸汽支管远离蒸汽主管的一端与位于总阀上方的竖直管的管体密封连接。

为了实现对本实用新型用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置工作进程的自动程序化控制，进一步优选的技术方案还有，所述三通阀和吹扫阀均为电磁阀，且二者均与控制系统连接。控制系统可以根据设定好的程序，程序化控制本实用新型用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的压力检测和加热吹扫进程，实现了自动程序化控制，显著降低了人工参与度和人工劳动量。

进一步优选的技术方案还有，所述对空管为“7”字型结构。可以避免对空管内的气体直接高速喷出或与外界空气直接发生对流，确保了对空管内部的清洁度以及对空管向外排放气体时的安全性。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，结构设计巧妙合理，可以实时监测OPR系统中桥管内荒煤气的压力值，且压力检测时，小流量的氮气首先经氮气管进入水平管内，经三通阀后，在竖直管外与从炭化室出来流经上升管到达桥管的荒煤气接触，从而达到将荒煤气与压力变送器间接接触的效果，既保证了炭化室内荒煤气压力测试的精准性，同时避免荒煤气直接与压力变送器接触造成污染腐蚀或工作失效，从而确保了压力变送器的使用寿命和该压力检测装置的工作灵敏性。

2、由于荒煤气中含有大量的焦油，且竖直管上端位于桥管外部，不可避免的竖直管上端由于温差容易产生焦油凝结现象，热媒吹扫装置可以定期向竖直管内吹扫热媒介质，使竖直管上端内部凝结的焦油融化并清除，确保了竖直管的通畅性和该压力检测装置的工作灵敏性。

3、热媒吹扫装置结构设计巧妙合理，加热吹扫时，高温的水蒸汽依次经蒸汽主管、蒸汽支管进入竖直管进行加热吹扫，使竖直管上端凝结的焦油受热融化清除，保证了竖直管的通畅性，同时实现高温水蒸汽的二次热源利用，符合节能要求。

4、控制系统可以根据设定好的程序，程序化控制本实用新型用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的压力检测和加热吹扫进程，实现了自动程序化控制，显著降低了人工参与度和人工劳动量。

附图说明

图1是实施例1中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的结构示意图；

图2是实施例2中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的结构示意图。

图中：1、桥管；2、竖直管；3、水平管；4、总阀；5、三通阀；6、对空管；7、压力变送器；8、氮气管；9、氮气流量计；10、蒸汽主管；11、吹扫阀；12、蒸汽支管；13、集气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，包括竖直管2、水平管3、三通阀5、对空管6、压力变送器7、氮气管8和控制系统，所述竖直管2下端贯穿固设于OPR系统的桥管1内，所述桥管1的上端口与上升管的出气口密封连接，桥管1的下端口与集气管13的上端口密封连接，所述竖直管2上端设置有总阀4，所述竖直管2的上端口与所述三通阀5位于下方的第一阀口密封连接，所述水平管3一端与所述三通阀5位于水平方向的第二阀口密封连接，水平管3的另一端与所述的压力变送器7连接，所述三通阀5的第三个阀口与对空管6密封连接，所述氮气管8一端与水平管3密封连接，氮气管8另一端与氮气源连接，所述氮气管8上设置有氮气流量计9，所述压力变送器7和氮气流量计9均与控制系统连接。

优选地，所述三通阀5为电磁阀，所述三通阀5与控制系统连接。

进一步优选地，所述对空管6为“7”字型结构。

进一步优选地还有，所述氮气管8内氮气的进气速度控制在200mL/min左右。

实施例1中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的工作原理：

步骤1：正常工作时，总阀4处于常开状态，控制系统将三通阀5与竖直管2连接的第一阀口关闭，其他两个阀口打开，对压力变送器7进行校零；

步骤2：压力变送器7校零完成后，控制系统将三通阀5与对空管6连接的第三阀口关闭，其他两个阀口打开，氮气首先经氮气管8进入水平管3并与压力变送器7接触，后经过三通阀5然后出竖直管2，在桥管1内与荒煤气接触，且氮气位于荒煤气和压力变送器7之间，避免荒煤气与压力变送器接触，压力变送器7将采集的水平管3内气体的平衡态压力值实时传送至控制系统，控制系统根据所接收到水平管3内的气体压力值对所对应的OPR系统进行荒煤气流量开度的调节控制。

实施例2

如图2所示，用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，与实施例1中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的区别在于，还包括热媒吹扫装置，所述热媒吹扫装置的热媒介质进口与热媒介质源连接，热媒吹扫装置的热媒介质出口与竖直管2上端密封连接。

优选地，所述热媒吹扫装置包括蒸汽主管10和蒸汽支管12，所述蒸汽主管10一端与高温水蒸汽源连接，蒸汽主管10另一端与蒸汽支管12一端密封连接，所述蒸汽支管12另一端与竖直管2上端密封连接，所述蒸汽主管10与蒸汽支管12的连接处设有吹扫阀11。

进一步优选地，所述蒸汽支管12远离蒸汽主管10的一端与位于总阀4上方的竖直管2的管体密封连接。

进一步优选地还有，所述三通阀5和吹扫阀11均为电磁阀，且二者均与控制系统连接。

实施例2中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的工作原理：

步骤1：正常工作时，总阀4处于常开状态，控制系统将三通阀5与竖直管2连接的第一阀口关闭，其他两个阀口打开，对压力变送器7进行校零；

步骤2：压力变送器7校零完成后，控制系统将三通阀5与对空管6连接的第三阀口关闭，其他两个阀口打开，氮气首先经氮气管8进入水平管3并与压力变送器7接触，后经过三通阀5然后出竖直管2，在桥管1内与荒煤气接触，且氮气位于荒煤气和压力变送器7之间，避免荒煤气与压力变送器接触，压力变送器7将采集的水平管3内气体的平衡态压力值实时传送至控制系统，控制系统根据所接收到水平管3内的气体压力值对所对应的OPR系统进行荒煤气流量开度的调节控制。

在步骤S2中，控制系统以一定的周期对竖直管2间歇性进行加热吹扫，具体操作为：加热吹扫时，控制系统向吹扫阀11发出启动命令，同时向三通阀5发出命令使三通阀5与水平管3连接的第二阀口关闭，其他两个阀口打开，水蒸汽(热媒介质)依次经蒸汽主管10、吹扫阀11和蒸汽支管12进入竖直管2内，每次加热吹扫时间约为3min，达到对竖直管2内所凝结焦油的加热融化并清除的目的，以保证竖直管2的通畅性，确保了实施例2中用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置的工作灵敏性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，包括竖直管(2)、水平管(3)、三通阀(5)、对空管(6)、压力变送器(7)、氮气管(8)和控制系统，所述竖直管(2)下端贯穿固设于OPR系统的桥管(1)内，所述竖直管(2)上端设置有总阀(4)，所述竖直管(2)的上端口与所述三通阀(5)位于下方的第一阀口密封连接，所述水平管(3)一端与所述三通阀(5)位于水平方向的第二阀口密封连接，水平管(3)的另一端与所述的压力变送器(7)连接，所述三通阀(5)的第三个阀口与对空管(6)密封连接，所述氮气管(8)一端与水平管(3)密封连接，氮气管(8)另一端与氮气源连接，所述氮气管(8)上设置有氮气流量计(9)，所述压力变送器(7)和氮气流量计(9)均与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，还包括热媒吹扫装置，所述热媒吹扫装置的热媒介质进口与热媒介质源连接，热媒吹扫装置的热媒介质出口与竖直管(2)上端密封连接。

3.如权利要求2所述的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，所述热媒吹扫装置包括蒸汽主管(10)和蒸汽支管(12)，所述蒸汽主管(10)一端与高温水蒸汽源连接，蒸汽主管(10)另一端与蒸汽支管(12)一端密封连接，所述蒸汽支管(12)另一端与竖直管(2)上端密封连接，所述蒸汽主管(10)与蒸汽支管(12)的连接处设有吹扫阀(11)。

4.如权利要求3所述的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，所述蒸汽支管(12)远离蒸汽主管(10)的一端与位于总阀(4)上方的竖直管(2)的管体密封连接。

5.如权利要求4所述的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，所述三通阀(5)和吹扫阀(11)均为电磁阀，且二者均与控制系统连接。

6.如权利要求5所述的用于焦炉单炭化室压力调节系统OPR的压力检测装置，其特征在于，所述对空管(6)为“7”字型结构。

Images