CN219995948U - 一种挥发份集取精准控制燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保燃烧设备技术领域，现在的炭素行业铝用预焙阳极、铝用阴极、石墨电极、高纯石墨、特种炭等炭制品的生产焙烧工艺，不允许挥发份沥青烟气在挥发份析出的炉室位置燃烧的，挥发份沥青烟气的燃烧使火道温度升温快，难以掌控，挥发份在300℃‑600℃炭制品析出挥发份及结焦阶段不能燃烧，只能随烟气排出，通过净化设备电蒲除尘设备净化烟气，产生大量废焦油，而处理废焦油费用也是炭素行业生产不小的费用，解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种挥发份集取精准控制燃烧系统，包括焙烧炉、设置于焙烧炉室内部的石墨电极料箱、围绕石墨电极料箱设置的火道及PLC控制系统，所述石墨电极与火道之间设有阵列布置的挥发份收集装置。

Description

一种挥发份集取精准控制燃烧系统

技术领域

本实用新型属于环保燃烧设备技术领域，具体涉及一种挥发份集取精准控制燃烧系统。

背景技术

现在的炭素行业铝用预焙阳极、铝用阴极、石墨电极、高纯石墨、特种炭等炭制品的生产焙烧工艺，除铝用预焙阳极焙烧过程中挥发份大部分能在焙烧炉火道内焚烧掉以外，其它铝用阴极、石墨电极、高纯石墨、特种炭等炭制品焙烧工艺是不允许挥发份沥青烟气在挥发份析出的炉室位置燃烧的，原因焙烧工艺要求在300℃-600℃炭制品析出挥发份及结焦阶段升温要慢，挥发份沥青烟气的燃烧使火道温度升温快，难以掌控，造成炭制品不同程度的裂纹及废品，所以生产过程中确保炭制品质量，挥发份在300℃-600℃炭制品析出挥发份及结焦阶段不能燃烧，只能随烟气排出，通过净化设备电蒲除尘设备净化烟气，产生大量废焦油，而处理废焦油费用也是炭素行业生产不小的费用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种挥发份集取精准控制燃烧系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种挥发份集取精准控制燃烧系统，包括焙烧炉、设置于焙烧炉室内部的石墨电极料箱、围绕石墨电极料箱设置的火道及PLC控制系统，所述石墨电极与火道之间设有阵列布置的挥发份收集装置，所述挥发份收集装置由挥发份阻隔板与挥发份导流管固定连接组成，所述挥发份阻隔板背离挥发份导流管一侧紧贴火道设置，所述挥发份导流管管体均匀布设挥发份收集孔；

所述挥发份导流管出口与低压烟气流道连接，所述低压烟气流道出口与变频高压离心风机进口连接，所述变频高压离心风机出口通过高压烟气流道母管与高压烟气流道支管进口连接，所述高压烟气流道支管出口分别与设置于火道内部的燃烧器连接；

所述火道内部通过火道取压管与火道压力变送器连接，所述火道压力变送器信号输出端与PLC控制系统电性连接；

所述低压烟气流道管道设有烟气流道压力变送器，所述烟气流道压力变送器信号输出端与PLC控制系统电性连接；

所述变频高压离心风机风机进口设有氧含量分析仪，所述氧含量分析仪信号输出端与PLC控制系统电性连接；

所述变频高压离心风机出口设有烟气流量计，所述烟气流量计信号输出端与PLC控制系统电性连接。

作为改进，所述低压烟气流道管体设有烟气流道电动调节阀，所述烟气流道电动调节阀通过PLC控制系统控制阀门开度。

作为改进，所述高压烟气流道母管管体设有电磁快速切断阀，所述高压烟气流道支管管体设有电动调节阀，所述电磁快速切断阀及电动调节阀均通过PLC控制系统控制阀门开度。

本实用新型的有益效果

挥发份集取精准控制燃烧技术是将炭制品包括但不限于石墨电极、特种炭、铝用阳极、铝用阴极、高纯石墨等在焙烧过程中300℃-600℃炉室的析出的挥发份沥青烟气可燃气体提取，使其提取的挥发份沥青烟气保持高纯度低含氧量，经过挥发份集取精准控制燃烧系统控制挥发份沥青烟气输送到在焙烧过程中800℃以上的高温炉室焚烧掉，替代升温所需的天然气，减少天然气使用量降低能耗，达到废物利用目的，同时减少挥发份沥青烟气排放，降低环境污染，达到节能减排的目的。

附图说明

图1是燃烧系统示意图；

图2是挥发份集收装置结构示意图。

如图所示：1、火道，2、石墨电极料箱，3、燃烧器，4、挥发份集收装置，401、挥发份阻隔板，402、挥发份导流管，403、挥发份集收孔，5、火道取压管，6、火道压力变送器，7、烟气流道压力变送器，8、低压烟气流道，9、烟气流道电动调节阀，10、氧含量分析仪，11、变频高压离心风机，12、烟气流量计，13、电磁快速切断阀，14、电动调节阀，15、热电偶，16、PLC控制系统，17、高压烟气流道支管，18、高压烟气流道母管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型一种挥发份集取精准控制燃烧系统做进一步的详细说明。

结合附图1-附图2，一种挥发份集取精准控制燃烧系统，包括焙烧炉、设置于焙烧炉室内部的石墨电极料箱2、围绕石墨电极料箱2设置的火道1及PLC控制系统16，其特征在于：所述石墨电极料箱2与火道1之间设有阵列布置的挥发份收集装置4，所述挥发份收集装置4由挥发份阻隔板401与挥发份导流管402固定连接组成，所述挥发份阻隔板401背离挥发份导流管402一侧紧贴火道1设置，所述挥发份导流管402管体均匀布设挥发份收集孔403；

所述挥发份导流管402出口与低压烟气流道8连接，所述低压烟气流道8出口与变频高压离心风机11进口连接，所述变频高压离心风机11出口通过高压烟气流道母管18与高压烟气流道支管17进口连接，所述高压烟气流道支管17出口分别与设置于火道1内部的燃烧器3连接；

所述火道1内部通过火道取压管5与火道压力变送器6连接，所述火道压力变送器6信号输出端与PLC控制系统16电性连接；

所述低压烟气流道8管道设有烟气流道压力变送器7，所述烟气流道压力变送器7信号输出端与PLC控制系统16电性连接；

所述变频高压离心风机11风机进口设有氧含量分析仪10，所述氧含量分析仪10信号输出端与PLC控制系统16电性连接；

所述变频高压离心风机11出口设有烟气流量计12，所述烟气流量计12信号输出端与PLC控制系统16电性连接。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述低压烟气流道8管体设有烟气流道电动调节阀9，所述烟气流道电动调节阀9通过PLC控制系统16控制阀门开度。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述高压烟气流道母管18管体设有电磁快速切断阀13，所述高压烟气流道支管17管体设有电动调节阀14，所述电磁快速切断阀13及电动调节阀14均通过PLC控制系统16控制阀门开度。

本实用新型在具体实施时，工作原理：1、挥发份集收装置4由多个阵列排列在焙烧炉装有石墨电极料箱2内，挥发份阻隔板21紧贴火道1，阻隔石墨电极料箱2内部石墨电极析出的可燃气体挥发份沥青烟气进入到火道1内，挥发份集收装置4垂直安放，挥发份导流管402与低压烟气流道8相连，石墨电极析出的可燃气体挥发份沥青烟气经挥发份集收孔403进入到挥发份导流管402，经挥发份导流管402进入到低压烟气流道8。

2、低压烟气流道8管道安装烟气流道电动调节阀9，烟气流道电动调节阀9与变频高压离心风机11进口连接，变频高压离心风机11启动，通过低压烟气流道8使挥发份导流管402内部产生负压，石墨电极在300℃-600℃焙烧过程中产生的挥发份沥青烟气可燃气体，通过挥发份导流管402装置进入低压烟气流道8。

3、通过火道取压管5测量火道内负压，通过火道压力变送器6提供给PLC控制系统16信号，PLC控制系统16根据烟气流道压力变送器7提供的数据比对，控制烟气流道电动调节阀9开度大小，使其火道压力变送器6和烟气流道压力变送器7数据控制在设定范围内，从而使火道压力值和挥发份导流管402内部的压力值自动控制在设定的压力差范围内，目的使挥发份沥青烟气进入到挥发份导流管402而不进入到火道1内，同时避免负压过大，将火道1内氧气吸入到挥发份导流管402内，避免增加低压烟气流道8含氧量，避免造成烟气爆燃的可能性。

4、氧含量分析仪10与低压烟气流道8相连，通过氧含量分析仪10给PLC控制系统16提供低压烟气流道8内烟气氧含量数据，PLC控制系统16控制调整变频高压离心风机11转速频率，即调整低压烟气流道8内负压，PLC控制系统16自动控制设定的氧含量上下限值范围内.

5、烟气流量计12与高压烟气流道支管17相连，烟气流量计12测量变频高压离心风机11出口烟气流量数据提供给PLC控制系统16，PLC控制系统16控制变频高压离心风机11转速频率，自动控制高压烟气流道支管17内烟气流量上下限范围内。

6、高压烟气流道母管18管体安装快速电磁切断阀13，快速电磁切断阀13用于实现安全连锁和应急切断功能，PLC控制系统16根据氧含量分析仪10上下限值和烟气流量12上下限值超出允许最大值范围自动切断关闭快速电磁切断阀13和变频高压离心风机11保证安全运行，PLC控制系统16有应急一键关闭功能，紧急情况下，点击应急按键，PLC控制系统16自动切断关闭快速电磁切断阀13和变频高压离心风机11保证安全运行。

7、高压烟气流道支管17与电动调节阀14相连，14电动调节阀与3燃烧器相连，挥发份沥青烟气经高压烟气流道支管17，经电动调节阀14，通过燃烧器3在火道1内燃烧。

8、PLC控制系统16有设定升温曲线功能，根据热电偶15测量火道1的温度或石墨电极的温度，根据设定的升温曲线和热电偶15差值，自动调整电动调节阀14开度大小，控制挥发份沥青烟气通过电动调节阀14的量达到自动控制温度的目的。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种挥发份集取精准控制燃烧系统，包括焙烧炉、设置于焙烧炉室内部的石墨电极料箱(2)、围绕石墨电极料箱(2)设置的火道(1)及PLC控制系统(16)，其特征在于：所述石墨电极料箱(2)与火道(1)之间设有阵列布置的挥发份收集装置(4)，所述挥发份收集装置(4)由挥发份阻隔板(401)与挥发份导流管(402)固定连接组成，所述挥发份阻隔板(401)背离挥发份导流管(402)一侧紧贴火道(1)设置，所述挥发份导流管(402)管体均匀布设挥发份收集孔(403)；

所述挥发份导流管(402)出口与低压烟气流道(8)连接，所述低压烟气流道(8)出口与变频高压离心风机(11)进口连接，所述变频高压离心风机(11)出口通过高压烟气流道母管(18)与高压烟气流道支管(17)进口连接，所述高压烟气流道支管(17)出口分别与设置于火道(1)内部的燃烧器(3)连接；

所述火道(1)内部通过火道取压管(5)与火道压力变送器(6)连接，所述火道压力变送器(6)信号输出端与PLC控制系统(16)电性连接；

所述低压烟气流道(8)管道设有烟气流道压力变送器(7)，所述烟气流道压力变送器(7)信号输出端与PLC控制系统(16)电性连接；

所述变频高压离心风机(11)风机进口设有氧含量分析仪(10)，所述氧含量分析仪(10)信号输出端与PLC控制系统(16)电性连接；

所述变频高压离心风机(11)出口设有烟气流量计(12)，所述烟气流量计(12)信号输出端与PLC控制系统(16)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种挥发份集取精准控制燃烧系统，其特征在于：所述低压烟气流道(8)管体设有烟气流道电动调节阀(9)，所述烟气流道电动调节阀(9)通过PLC控制系统(16)控制阀门开度。

3.根据权利要求1所述的一种挥发份集取精准控制燃烧系统，其特征在于：所述高压烟气流道母管(18)管体设有电磁快速切断阀(13)，所述高压烟气流道支管(17)管体设有电动调节阀(14)，所述电磁快速切断阀(13)及电动调节阀(14)均通过PLC控制系统(16)控制阀门开度。