本發(fā)明涉及冶金焦化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于焦?fàn)t荒煤氣放散與點(diǎn)火的裝置。

背景技術(shù)：

在焦化行業(yè)，焦?fàn)t間歇式裝煤、出焦生產(chǎn)和連續(xù)式煉焦工藝運(yùn)行的特點(diǎn)，決定了在焦?fàn)t計(jì)劃檢修或荒煤氣輸送故障等突發(fā)情況下，存在時(shí)有荒煤氣放散問題，為了避免直接放散污染環(huán)境，一般采取點(diǎn)火放散方式。點(diǎn)火放散包括放散與點(diǎn)火2個(gè)步驟，當(dāng)前有4種操控方式：人工放散與點(diǎn)火、人工放散與“長明燈”（在放散管口長期預(yù)備的焦?fàn)t煤氣火種，放散時(shí)可快速點(diǎn)燃荒煤氣）式點(diǎn)火、人工放散與自動(dòng)點(diǎn)火、自動(dòng)放散與自動(dòng)點(diǎn)火。人工點(diǎn)火放散存在響應(yīng)滯后、作業(yè)環(huán)境惡劣且勞動(dòng)強(qiáng)度大問題；人工放散與自動(dòng)點(diǎn)火雖然勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，但仍存在響應(yīng)滯后和作業(yè)環(huán)境惡劣問題，且現(xiàn)有自動(dòng)點(diǎn)火裝置投資居高不下；“長明火”則與第3種方式基本無異，雖然沒有現(xiàn)有自動(dòng)點(diǎn)火裝置一次性投資較高問題，但因焦?fàn)t放散荒煤氣頻次并不多，造成能源浪費(fèi)，例如：一組2×60孔焦?fàn)t“長明燈”年耗20萬nm³的焦?fàn)t煤氣，費(fèi)用約20萬元。

上述的焦?fàn)t荒煤氣自動(dòng)放散與自動(dòng)點(diǎn)火裝置，能夠簡化操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但仍屬于人工或半自動(dòng)控制方式。主要不足：

（1）點(diǎn)火裝置或元件直接接觸或過于靠近火源，致使其使用壽命短，穩(wěn)定性差。

（2）荒煤氣放散水封閥采用電動(dòng)或者氣動(dòng)執(zhí)行器控制，荒煤氣點(diǎn)火后，執(zhí)行器直接暴露在高溫、粉塵、腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境下，元件易損壞，故障率高。

（3）對(duì)焦?fàn)t來說，集氣管壓力過高是整體性的，且對(duì)爐體及相關(guān)設(shè)施的損害和瞬時(shí)環(huán)境污染極強(qiáng)，一座焦?fàn)t一般配置2或4根荒煤氣放散管，突發(fā)情況應(yīng)盡可能快地打開放散以卸壓。但現(xiàn)有自動(dòng)放散執(zhí)行器采取一對(duì)一方式控制單個(gè)荒煤氣放散水封閥，既造成不能同步快速打開各放散管，也增加了執(zhí)行器投入和維護(hù)工作量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種焦?fàn)t荒煤氣放散與點(diǎn)火裝置，它可以解決響應(yīng)滯后，成本高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：這種焦?fàn)t荒煤氣放散與點(diǎn)火裝置，包括與集氣管連通的放散管，在所述放散管設(shè)有水封閥，所述放散管的外側(cè)靠近放散口處設(shè)有點(diǎn)火單元，所述點(diǎn)火單元與點(diǎn)火變壓器連接，所述水封閥與卷揚(yáng)機(jī)連接，所述放散管位于所述水封閥的氣流方向的下游連通有氮?dú)夤艿?，所述氮?dú)夤艿姥b有由控制器控制的氮?dú)怆姶砰y，所述放散口設(shè)有用于檢測燃燒狀態(tài)的溫度傳感器，所述集氣管接有壓力變送器；所述控制器接收所述溫度傳感器和所述壓力變送器的信號(hào)并控制所述卷揚(yáng)機(jī)和所述氮?dú)怆姶砰y。

上述技術(shù)方案中，更為具體的方案還可以是：所述點(diǎn)火單元包括安裝于所述放散管管口上端的外側(cè)的固定件和點(diǎn)火針，所述固定件用于固定拉桿，所述拉桿上安裝有調(diào)節(jié)器，所述點(diǎn)火針穿過所述固定件的套管與所述調(diào)節(jié)器連接。

更進(jìn)一步：所述點(diǎn)火單元為兩套，分別設(shè)置于同一放散管的放散口的兩側(cè)。

進(jìn)一步：所述放散管有四個(gè)，四個(gè)所述放散管的所述水封閥由同一臺(tái)所述卷揚(yáng)機(jī)控制。

進(jìn)一步：所述控制器為plc控制器。

進(jìn)一步：所述點(diǎn)火單元包括管道，在所述管道一側(cè)的管壁的軸向設(shè)有多個(gè)導(dǎo)火孔，在所述管道外的導(dǎo)火孔一側(cè)設(shè)有導(dǎo)火槽，所述點(diǎn)火針設(shè)在所述導(dǎo)火槽的外側(cè)，所述點(diǎn)火針的針端伸進(jìn)所述導(dǎo)火槽內(nèi)，所述管道下端接有控制可燃?xì)怏w輸入的電磁閥。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是：由于本發(fā)明設(shè)有壓力變送器和溫度傳感器，當(dāng)集氣管的壓力達(dá)到設(shè)定值或超過設(shè)定值時(shí)，控制器控制點(diǎn)火針點(diǎn)火，當(dāng)溫度傳感器檢測到放散管的溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，說明點(diǎn)火成功。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的點(diǎn)火控制流程圖。

圖3是實(shí)施例1的點(diǎn)火單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是實(shí)施例2的點(diǎn)火單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述：

實(shí)施例1

圖1、圖2和圖3所示的焦?fàn)t荒煤氣放散與點(diǎn)火裝置，包括與集氣管3連通的放散管6，在放散管6近所述集氣管3一端設(shè)有水封閥5，放散管6的一側(cè)設(shè)有點(diǎn)火單元，點(diǎn)火單元由點(diǎn)火針7、可調(diào)節(jié)點(diǎn)火針高低距離及角度方向的調(diào)節(jié)器20、固定件8和點(diǎn)火針附屬電氣系統(tǒng)構(gòu)成；固定件8由絕緣瓷瓶、定位螺栓和φ12×（100～150）毫米套管19制成，套管19由304不銹鋼制成，固定件8安裝于放散管管口上端的外側(cè)，調(diào)節(jié)器20用φ12×（250～300）毫米的304不銹鋼制成，調(diào)節(jié)器20頂部封閉，下部焊接dn10螺母，調(diào)節(jié)器20安裝在形狀為“┐”形的連桿上；點(diǎn)火針7上段穿過固定件8的φ12×（100～150）毫米套管19，然后將其下端焊接于調(diào)節(jié)器的頂部，點(diǎn)火針7下段末端設(shè)有m4.0×0.7毫米不銹鋼螺桿，點(diǎn)火針7通過連桿旋轉(zhuǎn)，可調(diào)節(jié)點(diǎn)火針7離荒煤氣放散管口的角度方向和高低距離，也便于日后調(diào)節(jié)和拆修。點(diǎn)火針附屬電氣系統(tǒng)由專用耐高壓電纜及其控制線路構(gòu)成。控制線路安裝于現(xiàn)場電氣控制箱內(nèi)，為點(diǎn)動(dòng)控制方式，不帶自保功能，包括按鈕、繼電器和接觸器等，預(yù)留plc控制輸入、輸出接口。點(diǎn)火單元的現(xiàn)場電氣控制箱與點(diǎn)火變壓器9連接，點(diǎn)火變壓器9將輸入220vac升壓至8kv脈沖輸出，其輸入端與控制線路的接觸器輸出端通過耐高溫電纜連接，點(diǎn)火變壓器9的輸出端經(jīng)專用耐高壓電纜與點(diǎn)火針7下段末端的m4.0×0.7毫米不銹鋼螺桿連接。點(diǎn)火單元在同一放散管口按一備一用對(duì)稱布置2套點(diǎn)火單元，分別連于2個(gè)點(diǎn)火變壓器（安裝于集氣管小房背面通風(fēng)處，遠(yuǎn)離火源），由控制線路中的同一接觸器輸出控制，以確保點(diǎn)火可靠性。

水封閥5通過直徑為φ4平方毫米的鋼絲繩與卷揚(yáng)機(jī)1連接，每座焦?fàn)t的四個(gè)放散管水封閥的重錘式擺臂，由直徑為φ4毫米的鋼絲繩牽引依次并聯(lián)后，經(jīng)一根總的鋼絲繩連至焦?fàn)t放散平臺(tái)末端的1臺(tái)220vac小型卷揚(yáng)機(jī)上。通過電氣系統(tǒng)控制卷揚(yáng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)4個(gè)放散管水封閥的同時(shí)開、關(guān)操作，控制荒煤氣放散或切斷。放散管的電氣系統(tǒng)中，正轉(zhuǎn)回路與點(diǎn)火裝置的啟動(dòng)回路共用，實(shí)現(xiàn)放散與點(diǎn)火同時(shí)進(jìn)行；反轉(zhuǎn)回路單獨(dú)設(shè)置，由按鈕、繼電器、換向電容和接觸器構(gòu)成，為點(diǎn)動(dòng)操作，不帶自保功能，均預(yù)留plc控制輸入、輸出接口。正轉(zhuǎn)時(shí)，靠卷揚(yáng)機(jī)1牽引力拉緊鋼絲繩同時(shí)打開4個(gè)放散管水封閥5；反轉(zhuǎn)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)1松繩，水封閥5靠擺臂重錘自重復(fù)位。將一雙向行程限位開關(guān)2安裝在卷揚(yáng)機(jī)1前3～4米處，在總的鋼絲繩下方0.4～0.5米處，與卷揚(yáng)機(jī)1處于同一平面。用兩根1.5米長直徑為φ4毫米的鋼絲繩將限位開關(guān)2擺臂由正、反方向分別連于總鋼絲繩上。限位開關(guān)2正、反方向的常閉觸點(diǎn)信號(hào)輸出分別串入放散管的電氣系統(tǒng)的正、反轉(zhuǎn)回路中，用于行程到位時(shí)，觸發(fā)連鎖停止動(dòng)作。放散管的一側(cè)設(shè)有氮?dú)夤艿?，氮?dú)夤艿牢挥谒忾y5的氣流方向的下游，氮?dú)夤艿涝O(shè)有氮?dú)怆姶砰y10，放散管6的放散口設(shè)有用于檢測放散管6溫度的溫度傳感器11。卷揚(yáng)機(jī)1、氮?dú)怆姶砰y10和溫度傳感器11均與plc控制器12電連接，plc控制器12通過壓力變送器13與集氣管3連接。

本發(fā)明用于觸發(fā)點(diǎn)火的集氣管壓力檢測信號(hào)為原焦?fàn)t加熱plc系統(tǒng)中各段集氣管壓力變送器的測量值；每根放散管配備一個(gè)溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行檢測，溫度傳感器11采用k型熱電偶，垂直固定，測量端朝上倒立安裝在兩個(gè)絕緣瓷瓶側(cè)面，測量端距放散管口300mm。氮?dú)怆姶砰y10為常閉型，安裝于每座焦?fàn)t的dn50氮?dú)饪偣苌系倪h(yuǎn)離火源處，采用220vac電源。本發(fā)明除可遠(yuǎn)程操作外，還可根據(jù)需要，隨時(shí)在現(xiàn)場人工進(jìn)行一鍵放散點(diǎn)火操作。本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括3種控制模式。具體控制方案為：

①遠(yuǎn)程自動(dòng)控制：以每段集氣管煤氣壓力pv1～pv4及煤氣鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)信號(hào)為檢測信號(hào)。當(dāng)任一檢測壓力pv超過設(shè)定值時(shí)，對(duì)應(yīng)參數(shù)黃、紅閃爍，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)壓力pv繼續(xù)上升，超出極限設(shè)定值sv1或者檢測到鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)信號(hào)并保持一段時(shí)間t1后，系統(tǒng)輸出卷揚(yáng)機(jī)1正轉(zhuǎn)信號(hào)，同時(shí)拉開4段放散管6的水封閥5，放散荒煤氣，至開限位或設(shè)定時(shí)間t2后，卷揚(yáng)機(jī)1停止動(dòng)作。在卷揚(yáng)機(jī)1拉開同時(shí)，觸發(fā)4個(gè)點(diǎn)火變壓器9啟動(dòng)，保持到延時(shí)時(shí)間t3，或者放散管6的熱電偶檢測溫度te1～te4達(dá)到設(shè)定值sv2，方判斷為點(diǎn)火成功，停止點(diǎn)火變壓器9放電。延時(shí)t4秒后，打開氮?dú)怆姶砰y10，進(jìn)行消煙。當(dāng)系統(tǒng)檢測到鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)，或者每段集氣管3的4個(gè)壓力檢測值pv均小于設(shè)定值sv3，并保持t5秒后，輸出卷揚(yáng)機(jī)1反轉(zhuǎn)信號(hào)，關(guān)閉水封閥5，至設(shè)定時(shí)間t6或關(guān)限位返回后，停止卷揚(yáng)機(jī)1動(dòng)作。當(dāng)每段集氣管3檢測溫度te小于設(shè)定值sv4或設(shè)定時(shí)間t7到達(dá)后，判斷火已熄滅，關(guān)閉氮?dú)怆姶砰y10，完成一次自動(dòng)放散點(diǎn)火過程。

②遠(yuǎn)程手動(dòng)：在上位機(jī)監(jiān)控畫面，使用手動(dòng)信號(hào)代替自動(dòng)檢測，觸發(fā)點(diǎn)火裝置啟停。即手動(dòng)點(diǎn)擊“啟動(dòng)”，輸出信號(hào)使卷揚(yáng)機(jī)1正轉(zhuǎn)，拉開放散管6的水封閥5，放散荒煤氣，至開限位或設(shè)定時(shí)間t2后停止。卷揚(yáng)機(jī)1拉開水封閥5同時(shí)，觸發(fā)4個(gè)點(diǎn)火變壓器9啟動(dòng)，保持到延時(shí)時(shí)間t3，或者放散管6的熱電偶檢測溫度te1～te4達(dá)到設(shè)定值sv2，方判斷為點(diǎn)火成功，停止點(diǎn)火變壓器9放電。延時(shí)t4秒后，打開氮?dú)怆姶砰y10，進(jìn)行消煙。當(dāng)需要停止放散時(shí)，點(diǎn)擊“停止”，輸出信號(hào)使卷揚(yáng)機(jī)1反轉(zhuǎn)，關(guān)閉水封閥5，至設(shè)定時(shí)間t6到或關(guān)限位返回后，停止卷揚(yáng)機(jī)1動(dòng)作。當(dāng)每段集氣管3檢測溫度te小于設(shè)定值sv4或設(shè)定時(shí)間t7到達(dá)后，判斷火已熄滅，關(guān)閉氮?dú)怆姶砰y10，完成一次遠(yuǎn)程手放散點(diǎn)火過程。

遠(yuǎn)程操作時(shí)，所有條件的設(shè)定值，均可在組態(tài)畫面中根據(jù)工藝需要進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。并對(duì)控制過程中的設(shè)備狀態(tài)及參數(shù)報(bào)警進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行記錄。所有設(shè)備停止，均采用信號(hào)檢測和延時(shí)時(shí)間兩種方式判斷，二者取其先到者執(zhí)行，防止系統(tǒng)出現(xiàn)檢測故障時(shí)，設(shè)備動(dòng)作無法停止而損壞。

③就地手動(dòng)：在現(xiàn)場將操作箱，切換到“就地”控制。為簡化操作，實(shí)現(xiàn)最快點(diǎn)火，現(xiàn)場操作設(shè)計(jì)成一鍵操作方式，即：點(diǎn)火及水封閥5打開，一鍵同時(shí)動(dòng)作。為保護(hù)點(diǎn)火變壓器9，防止長時(shí)間放電，損壞設(shè)備，點(diǎn)火裝置現(xiàn)場操作時(shí)無自保，在現(xiàn)場觀察點(diǎn)火成功后，松手即停。而啟閉放水封閥5的卷揚(yáng)機(jī)1打開及關(guān)閉動(dòng)作，靠串入電氣控制回路的雙向行程限位開關(guān)2停止。氮?dú)怆姶砰y10的啟?？刂疲ㄟ^獨(dú)立按鈕實(shí)現(xiàn)，啟動(dòng)具備自保功能。點(diǎn)火系統(tǒng)“就地手動(dòng)”的全部控制和操作，均在現(xiàn)場操作箱，實(shí)現(xiàn)與plc控制的分離。

實(shí)施例2

圖1、圖2和圖4所示的焦?fàn)t荒煤氣放散與點(diǎn)火裝置，包括與集氣管3連通的放散管6，在放散管6近所述集氣管3一端設(shè)有水封閥5，放散管6的一側(cè)設(shè)有點(diǎn)火單元，點(diǎn)火單元設(shè)在放散管6一側(cè)的底端，點(diǎn)火單元包括管道14，在管道14一側(cè)的管壁的軸向設(shè)有六個(gè)直徑為φ3毫米的導(dǎo)火孔16，導(dǎo)火孔與導(dǎo)火孔之間的間距為300毫米，在管道外的導(dǎo)火孔一側(cè)設(shè)有由扁鋼彎制而成的導(dǎo)火槽15，點(diǎn)火針7設(shè)在導(dǎo)火槽15的外側(cè)，點(diǎn)火針7的針端伸進(jìn)導(dǎo)火槽15內(nèi)，管道14下端通過電磁閥18與凈煤氣管道連接。

當(dāng)plc控制器12檢測到集氣管3壓力異常且荒煤氣將放散時(shí)，plc控制器12啟動(dòng)點(diǎn)火針7，同時(shí)打開電磁閥18，電磁閥18控制的凈煤氣從管道14底部通入，點(diǎn)火針7將凈煤氣點(diǎn)著，火焰沿著導(dǎo)火槽15往上升至管道14的頂部，點(diǎn)燃放散管6的管口荒煤氣。其余原理與實(shí)施例1相同。