CN220417380U - 一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，属于自动化控制领域，包括炉内单元、炉外单元和可编程控制器；所述炉内单元包括燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器和多个烧嘴，设置于热风炉炉膛内；所述烧嘴，设置在炉壁上，烧嘴根部与煤气管道出口连接，在烧嘴根部设有火焰探测装置；所述炉外单元包括空气管道和煤气管道；所述可编程控制器分别与燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器、空气流量控制器、空气流量计、煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀电连接，PLC与中控系统数据连接。与现有技术相比较具有安全高效的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动化控制装置，特别是一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置。
背景技术
煤气热风炉作为高炉冶炼提供温度的主要设备，煤气烧嘴是热风炉供热装置，烧嘴正常运行对于热风炉安全起到至关重要的作业，而烧嘴在点火初始阶段是出现安全事故的主要阶段，烧嘴点火过程中如果出现熄火及易引起大量煤气聚集在炉内从而发生燃爆事故。
现技术中主要存在以下不足：(1)点火过程主要采用人员将液化气点火枪深入烧嘴点火孔内对煤气烧嘴进行点火，在冬季气温低液化气点火枪易出现熄火现象，点火完成后需要人工拔出点火枪封堵点火孔；(2)热风炉煤气总管道装有一道煤气切断阀，支管烧嘴煤气管道分别设置一道煤气流量调节阀及手动蝶阀，由于点炉时快切阀联锁保护不具备投用调节，在点火过程中烧嘴火焰探测器检测不到火焰时需要人员手动关闭手动蝶阀，反应时间滞后，容易导致炉内煤气浓度快速升高，从而导致爆炸事故发生，存在较大安全风险。
为此，研究开发一种有效解决蓄热式煤气热风炉人工点火过程中煤气中毒、烧嘴熄火爆炸事故的发生，煤气热风炉烧嘴熄火联锁保护控制是解决这一问题的关键。
实用新型内容
本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，实现煤气热风炉点火、熄火联锁保护，解决现有液化气在气温低情况下点火不畅，及点火过程中烧嘴熄火人工关闭烧嘴根部手动蝶阀切断煤气存在的安全风险。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：包括炉内单元、炉外单元和可编程控制器；所述炉内单元包括燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器和多个烧嘴，设置于热风炉炉膛内；所述烧嘴，设置在炉壁上，烧嘴根部与煤气管道出口连接，在烧嘴根部设有火焰探测装置；所述炉外单元包括空气管道和煤气管道；由近及远，所述空气管道上设有空气流量控制器和空气流量计，空气管道出口连接煤气管道出口近端；所述空气管道近段通过空气压力表连接风机；由近及远，所述煤气管道上设有煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀，空气管道出口进入煤气管道部分在三偏心蝶阀与煤气管道出口之间；所述可编程控制器分别与燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器、空气流量控制器、空气流量计、煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀电连接，PLC与中控系统数据连接。
进一步的，上述燃烧机为柴油燃烧机。
进一步的，上述柴油燃烧机，设置在炉壁上，点火朝向与喷嘴朝向呈90°角。
进一步的，上述火焰探测装置为火焰探测探头。
进一步的，上述火焰视频监控装置为火焰监控电视摄像机。
进一步的，上述烧嘴有三个。
进一步的，上述空气管道有三个对应的支管道，每个空气管道的支管道上设有空气流量控制器和空气流量计。
进一步的，上述煤气管道有三个对应的支管道，每个煤气管道的支管道上设有煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀。
与现有技术相比较，本实用新型实现煤气热风炉自动点火、火焰自动在线监测、烧嘴燃烧情况远程在线实时监控、烧嘴联锁自动保护功能，加强了煤气热风炉点火和运行时的安全性。
附图说明
图1是本实用新型的热风炉设备结构示意图。
图2是本实用新型的点火流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型申请实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在以下实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
为了更好的进行叙述，以朝向热风炉膛侧为远端，也即图1右向为远端，左向为近端。
如图1所示，本实用新型为一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，包括炉内单元、炉外单元和可编程控制器(PLC)。
所述的炉内单元包括燃烧机、火焰视频监控装置16、温度探测器和多个烧嘴，设置于热风炉炉膛内。温度探测器位于热风炉炉膛内，可以为一个，也可以为多个，由于比较小，图1中未显示。所述燃烧机，本实施例中为柴油燃烧机15，设置在炉壁上，点火朝向与喷嘴朝向呈90°角。所述烧嘴，设置在炉壁上，烧嘴根部与煤气管道5出口连接，在烧嘴根部设有火焰探测装置14。所述火焰探测装置14为火焰探测探头。本实施例中，所述火焰视频监控装置16为火焰监控电视摄像机。
所述炉外单元包括空气管道13和煤气管道5。
由近及远，所述空气管道13上设有空气流量控制器3和空气流量计4，空气管道13出口连接煤气管道5出口近端。所述空气管道13近段通过空气压力表11连接风机12。
由近及远，所述煤气管道5上设有煤气流量控制器6、煤气流量计7和三偏心蝶阀8，空气管道13出口进入煤气管道5部分在三偏心蝶阀8与煤气管道5出口之间。
本实施例中，所述的烧嘴有三个，以距离柴油燃烧机15从远至近设定为1#煤气烧嘴91、2#煤气烧嘴92、3#烧嘴93。因此，空气管道13和煤气管道5各有三个对应的支管道，每个空气管道13的支管道上设有空气流量控制器3和空气流量计4，每个煤气管道5的支管道上设有煤气流量控制器6、煤气流量计7和三偏心蝶阀8。
所述的可编程控制器PLC，设置在现场防爆操作柜内，分别与柴油燃烧机15、火焰视频监控装置16、温度探测器、空气流量控制器3、空气流量计4、煤气流量控制器6、煤气流量计7和三偏心蝶阀8电连接，PLC与中控系统数据连接，PLC将现场设备数据传至中控室，实现中控远程操控。
本实用新型的具体工作过程如图2所示：
S0、预检
操作人员必须检查燃烧设备以确保所有设备运行正常并具备安全运行条件。
打开炉体上所有的预留门，确保后部烟囱畅通，热风炉系统负压。
点火熄火装置各部件必须正常运行，所有烧嘴前的煤气流量控制器6、三偏心蝶阀8已关闭。
S1、启动系统
(1)可编程控制器PLC自检
可编程控制器PLC自检助燃空气压力、主煤气压力是否正常，PLC计时器是否正常。
(2)吹扫
S2、点燃柴油燃烧机
柴油燃烧机点前准备：中控操作人员启动油泵，循环(不经喷嘴)使油压调至1kg，油泵工作正常，可进行柴油燃烧机15点火作业。
当燃烧机稳定着火，柴油燃烧机15火检检测到信号，中控画面提示点火正常，且火焰视频监控装置16内清晰看到燃烧机火焰，燃烧30分钟后，将燃烧机调试至最佳状态：柴油燃烧机15火焰轮廓清晰，火焰稳定，柴油燃烧机15火焰检测到火焰信号后，且中控提示“点火煤气允许”后方可进行煤气烧嘴点火作业。
若未显示点火正常，则重复柴油燃烧机点火。
S3、点燃最近的烧嘴
本实施例中，所述的烧嘴有三个，以距离柴油燃烧机15从远至近设定为3#烧嘴93、2#煤气烧嘴92、1#煤气烧嘴91。距离柴油燃烧机15最近的烧嘴为3#烧嘴93。
(1)点燃3#烧嘴93
PLC控制打开3#烧嘴93所对应的空气管道13的空气流量控制器3，并使其阀门开度开到5％-20％，中控显示“空气流量正常”。
随后，PLC控制打开3#烧嘴93所对应的煤气管道5的三偏心蝶阀8，并使其阀门开度开到10％-30％，打开煤气流量控制器6，使煤气流量5％-25％。
(2)火检
一旦3#烧嘴93对应的火焰探测装置14检测到信号，及火焰视频监控装置16看到烧嘴火焰后，确定3#烧嘴93点火成功。
若10秒内，3#烧嘴93根部火焰探测装置14未检测到火焰信号，同时火焰视频监控装置16未观察到烧嘴火焰时，意味着3#烧嘴93未被点燃，则PLC控制自动关闭3#烧嘴93对应的三偏心蝶阀8及煤气流量控制器6。调节空气管道13的空气流量控制器3加大助燃风机12风量，并加大主抽风机12转数调整炉膛系统负压，对炉膛吹扫5分钟后，重复步骤S2和步骤S3，对3#烧嘴93重新点火。
(3)加热升温
确定3#烧嘴93点火成功后，燃烧10分钟后，炉膛逐渐升温。将3#烧嘴93对应的三偏心蝶阀8调至50％，煤气流量控制器6调至30％，调整空气流量阀调70％(煤气流量控制2000m3～5000m3，空气流量控制1500m3～4000m3)。
S4、顺序点燃其他烧嘴
当炉温达800℃后，开启2#煤气烧嘴92的空气管道13支管道和煤气管道5支管道，方法与3#烧嘴93点燃相同。
当3#烧嘴93和2#煤气烧嘴92正常燃烧并稳定，且炉温＞900℃后，点燃1#煤气烧嘴91，点1#煤气烧嘴91方法与点2#煤气烧嘴92相同。
S5、关闭柴油燃烧机
当3个烧嘴都燃烧正常，炉温稳定在950℃以上后，柴油燃烧机15停止工作，且冷却吹风机12启动吹风冷却模式。
热风炉烧嘴点火工作完毕。
要说明的是，本实施例中未作详细说明之处，为本领域公知的技术。
以上所述，仅为本实用新型的特定实施方案目的为对本实用新型进行详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：包括炉内单元、炉外单元和可编程控制器；所述炉内单元包括燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器和多个烧嘴，设置于热风炉炉膛内；所述烧嘴，设置在炉壁上，烧嘴根部与煤气管道出口连接，在烧嘴根部设有火焰探测装置；所述炉外单元包括空气管道和煤气管道；由近及远，所述空气管道上设有空气流量控制器和空气流量计，空气管道出口连接煤气管道出口近端；所述空气管道近段通过空气压力表连接风机；由近及远，所述煤气管道上设有煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀，空气管道出口进入煤气管道部分在三偏心蝶阀与煤气管道出口之间；所述可编程控制器分别与燃烧机、火焰视频监控装置、温度探测器、空气流量控制器、空气流量计、煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀电连接，PLC与中控系统数据连接。
2.根据权利要求1所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述燃烧机为柴油燃烧机。
3.根据权利要求2所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述柴油燃烧机，设置在炉壁上，点火朝向与喷嘴朝向呈90°角。
4.根据权利要求1所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述火焰探测装置为火焰探测探头。
5.根据权利要求1所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述火焰视频监控装置为火焰监控电视摄像机。
6.根据权利要求1所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述烧嘴有三个。
7.根据权利要求6所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述空气管道有三个对应的支管道，每个空气管道的支管道上设有空气流量控制器和空气流量计。
8.根据权利要求7所述的煤气热风炉带有联锁保护的点火装置，其特征在于：所述煤气管道有三个对应的支管道，每个煤气管道的支管道上设有煤气流量控制器、煤气流量计和三偏心蝶阀。
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| CN202322313433.XU CN220417380U (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 一种煤气热风炉带有联锁保护的点火装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119394047A (zh) * | 2024-10-23 | 2025-02-07 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | 一种视觉检测的点火强度控制系统和方法 |
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