專利名稱：機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)煉焦?fàn)t在煉焦過程中排放的煙塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置，具體是針對(duì)機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放的煙塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置——一種機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)煉焦行業(yè)普遍采用機(jī)械化煉焦?fàn)t，機(jī)械化煉焦?fàn)t資源利用率高，遠(yuǎn)比非機(jī)械化煉焦?fàn)t節(jié)省能源，但機(jī)械化煉焦?fàn)t依然無法避免要排放大量大氣污染物，對(duì)環(huán)境和人們身心健康造成嚴(yán)重的影響。對(duì)于煉焦時(shí)所產(chǎn)生的煙氣通過固定位置(例如煙筒)直接排入大氣的，我們稱為有組織排放；相對(duì)地，煉焦時(shí)所產(chǎn)生的煙氣不通過固定位置排入大氣，我們稱為無組織排放，例如裝煤、出焦時(shí)的煙塵，還有煉焦過程中煉焦?fàn)t的爐門、爐蓋、上升管的泄漏等等，都是無組織排放。焦?fàn)t炭化室在裝煤時(shí)，煤與灼熱的爐墻接觸，爐內(nèi)熱空氣上升及煤料裂解產(chǎn)生的荒煤氣和水蒸氣會(huì)夾帶大量粉塵從裝煤孔涌出，據(jù)資料介紹，短時(shí)間內(nèi)裝煤產(chǎn)生的煙塵是正常結(jié)焦階段的7倍，所排放的污染物占整個(gè)煉焦過程污染物排放量的50-60％，其中含有對(duì)人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響的多環(huán)芳香烴，如苯并芘、苯可容物等；而且煉焦過程中的荒煤氣和水蒸氣也會(huì)夾帶大量粉塵通過上升管、爐蓋和爐門的縫隙等不嚴(yán)密處逸出，其對(duì)大氣造成的影響是不可忽略的。針對(duì)煉焦?fàn)t的有組織排放已有多種監(jiān)測(cè)方法，但是由于煉焦?fàn)t無組織排放的位置不固定，環(huán)境惡劣，針對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放的監(jiān)測(cè)還存在一定的困難，例如上升管周圍溫度較高(夏天在60～80℃左右)，而且上升管周圍管道、設(shè)備擁擠，如果要安裝固定測(cè)試設(shè)備需解決降溫、保護(hù)等問題，成本較高；而爐蓋上方有裝煤車和操作人員工作，并且，裝煤車下方經(jīng)常受到裝煤孔冒出的高溫氣體熏烤，不宜設(shè)置固定測(cè)試裝置等等問題。使現(xiàn)階段還沒有專門地針對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放的在線定量監(jiān)測(cè)裝置，仍然是人為定時(shí)定點(diǎn)到爐頂取樣，然后拿回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不但存在檢測(cè)位置不科學(xué)的問題，致使最終檢測(cè)效果不佳，而且無法有效抑制某些焦化廠為了節(jié)約成本，檢查時(shí)(測(cè)試取樣時(shí))開啟治理設(shè)備，而檢查組一走(測(cè)試取樣完成)就關(guān)閉治理設(shè)備，環(huán)境污染照樣繼續(xù)，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)目的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)階段還沒有專門針對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放在線定量監(jiān)測(cè)裝置的問題，提供了一種機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置。并以提供該裝置的硬件結(jié)構(gòu)為目的。
本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括爐頂監(jiān)測(cè)部分、裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分、出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分和爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分，其中，爐頂監(jiān)測(cè)部分，包括設(shè)置于煉焦?fàn)t爐頂?shù)娘L(fēng)向儀、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機(jī)柜和受電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于裝載恒溫機(jī)柜及攝像機(jī)且設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)的滑行車，滑行車吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運(yùn)行軌道上，滑行車運(yùn)行軌道上設(shè)置有與各炭化室位置對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)位置開關(guān)、位于軌道端部的限位開關(guān)和位于軌道中心位置的總站位置磁感應(yīng)開關(guān)，在滑行車上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應(yīng)開關(guān)接收裝置；煉焦?fàn)t煉焦過程中，設(shè)置于煉焦?fàn)t爐頂?shù)娘L(fēng)向儀測(cè)試到風(fēng)向并將風(fēng)向信號(hào)無線傳輸?shù)街锌貦C(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ再將風(fēng)向信號(hào)傳輸給恒溫機(jī)柜內(nèi)的控制部件HPLC。在控制部件HPLC控制下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝載有攝像機(jī)和恒溫機(jī)柜的滑行車在滑行車運(yùn)行軌道上運(yùn)行，并在滑行車運(yùn)行軌道上磁感應(yīng)位置開關(guān)的作用下，實(shí)現(xiàn)滑行車的定位(將滑行車定位于與各炭化室相對(duì)應(yīng)的位置)，以滑行車的定位點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，控制部件HPLC控制攝像機(jī)拍攝滑行車停止位置所對(duì)應(yīng)的炭化室上的爐蓋和上升管圖像，并通過無線傳輸裝置將圖像信號(hào)無線傳輸至中控機(jī)ZKJ進(jìn)行圖像分析，確定被監(jiān)測(cè)的炭化室的爐蓋及上升管是否泄漏；根據(jù)從中控機(jī)ZKJ接收到的風(fēng)向信號(hào)并當(dāng)滑行車運(yùn)行到下風(fēng)向處定位點(diǎn)時(shí)，控制部件HPLC控制滑行車的升降機(jī)構(gòu)將恒溫機(jī)柜降至距離爐頂1.5米處，并控制恒溫機(jī)柜內(nèi)的顆粒物測(cè)試儀對(duì)爐頂?shù)念w粒物濃度進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果傳到控制部件HPLC，再由控制部件HPLC通過無線傳輸裝置無線傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析看是否超過顆粒物濃度標(biāo)準(zhǔn)。爐頂監(jiān)測(cè)部分采取遠(yuǎn)距離非接觸式結(jié)構(gòu)來完成采樣過程，進(jìn)而對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煉焦?fàn)t頂部顆粒物濃度及爐蓋和上升管泄漏情況的監(jiān)測(cè)。
裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀、二氧化硫檢測(cè)儀、風(fēng)泵裝置、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機(jī)房，集氣管線安裝在裝煤車底部；裝煤車裝煤過程中，控制部件ZPLC根據(jù)接收到的風(fēng)向信號(hào)，控制處于下風(fēng)向的電磁閥打開并發(fā)出指令控制風(fēng)泵裝置工作，在風(fēng)泵裝置的作用下，裝煤時(shí)的煙塵通過集氣管線傳輸至顆粒物檢測(cè)儀和二氧化硫檢測(cè)儀，顆粒物檢測(cè)儀和二氧化硫檢測(cè)儀對(duì)采集到的煙塵進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果傳到控制部件ZPLC，再由控制部件ZPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析看是否超標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝煤時(shí)產(chǎn)生煙塵的監(jiān)測(cè)。
出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀、二氧化硫檢測(cè)儀、風(fēng)泵裝置、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機(jī)房，集氣管線安裝在攔焦車吸塵罩上；攔焦車攔焦過程中，控制部件CPLC根據(jù)接收到的風(fēng)向信號(hào)，控制處于下風(fēng)向的電磁閥打開并發(fā)出指令控制風(fēng)泵裝置工作，在風(fēng)泵裝置的作用下，出焦時(shí)的煙塵通過集氣管線傳輸至顆粒物檢測(cè)儀和二氧化硫檢測(cè)儀，顆粒物檢測(cè)儀和二氧化硫檢測(cè)儀對(duì)采集到的煙塵進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果傳到控制部件CPLC，再由控制部件CPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析看是否超標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)出焦時(shí)產(chǎn)生煙塵的監(jiān)測(cè)。
爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測(cè)儀器、風(fēng)泵裝置、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機(jī)房，集氣管線上的放大采集口安裝在煉焦?fàn)t機(jī)側(cè)和焦側(cè)每個(gè)爐門上方；在恒溫機(jī)房?jī)?nèi)的控制部件MPLC控制下，依次開啟集氣管線上對(duì)應(yīng)于煉焦?fàn)t每個(gè)爐門的電磁閥，同時(shí)在風(fēng)泵裝置作用下抽取爐門上方的氣體，并將采集到的氣體通過集氣管線傳輸至泄漏氣體檢測(cè)儀器，檢測(cè)其中某種氣體的含量，并將氣體含量信號(hào)通過有線傳輸裝置傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ以該氣體的含量是否超標(biāo)來確定爐門是否泄漏，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)煉焦?fàn)t爐門的監(jiān)測(cè)。
本實(shí)用新型采用在煉焦?fàn)t易發(fā)生無組織排放的位置上設(shè)置通過電磁閥與集氣管線相連的放大采集口結(jié)構(gòu)來對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放的煙塵進(jìn)行采集，為實(shí)現(xiàn)對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放的監(jiān)測(cè)提供了必要條件；另外本實(shí)用新型的爐頂監(jiān)測(cè)部分采取遠(yuǎn)距離非接觸式方案，利用攝像頭對(duì)爐蓋、上升管的圖像進(jìn)行采集，通過對(duì)采集到的圖像進(jìn)行識(shí)別，來確定爐蓋、上升管是否泄漏，并利用升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)爐頂顆粒物濃度的測(cè)量，解決了爐頂不宜設(shè)置固定測(cè)試裝置的問題；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，徹底解決了煉焦?fàn)t煉焦過程中無組織排放的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)問題。


圖1為爐頂監(jiān)測(cè)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為爐頂監(jiān)測(cè)部分的滑行車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為爐頂滑行車運(yùn)行軌道的磁感應(yīng)開關(guān)示意圖；圖4為爐頂滑行車運(yùn)行的控制原理圖；圖5為裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的原理圖；圖7為裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的控制原理圖；圖8為出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分的原理圖；圖10為出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分的控制原理圖；圖11為爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分的原理圖；圖13為爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分的控制原理圖；圖14為放大采集口與電磁閥的連接示意圖；圖15為本實(shí)用新型的無線數(shù)據(jù)通信原理圖；
圖中爐頂監(jiān)測(cè)部分1-滑行車；2-滑行車運(yùn)行軌道；3-支架；4-升降機(jī)構(gòu)；5-恒溫機(jī)柜；6-風(fēng)向儀；1XWi-滑行車運(yùn)行軌道上的限位開關(guān)；1FWi-滑行車運(yùn)行軌道上的復(fù)位開關(guān)；1Wi-滑行車運(yùn)行軌道上的機(jī)側(cè)磁感應(yīng)位置開關(guān)；2Wi-滑行車運(yùn)行軌道上的焦側(cè)磁感應(yīng)位置開關(guān)；ZZ-總站位置磁感應(yīng)開關(guān)；XXW-滑行車下行限位開關(guān)；SXW-滑行車上行限位開關(guān)；YJ-遙控接收裝置；YKQ-遙控器；HPLC-控制部件。
裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分7-放大采集口；8-集氣管線；9-恒溫機(jī)房；ZDCFi-電磁閥控制信號(hào)；i為序號(hào)；KLC-顆粒物檢測(cè)儀；CSY-二氧化硫檢測(cè)儀；ZM-裝煤開始信號(hào)；ZFG-風(fēng)泵裝置控制信號(hào)；ZPLC-控制部件。
出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分10-放大采集口；211-集氣管線；12-恒溫機(jī)房；CDCFi-電磁閥控制信號(hào)；i為序號(hào)；CFG-風(fēng)泵裝置控制信號(hào)；CG-出焦開始信號(hào)；KLC-顆粒物檢測(cè)儀CSY-二氧化硫檢測(cè)儀；CPLC-控制部件。
爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分13-放大采集口；14-集氣管線；15-恒溫機(jī)房；MDCFi-電磁閥控制信號(hào)；i為序號(hào)；MFG-風(fēng)泵裝置控制信號(hào)；XLC-泄漏氣體檢測(cè)儀；XL-爐門泄漏氣體濃度信號(hào)；MPLC-控制部件。
ZKJ-中控機(jī)；ST-恒溫機(jī)柜室溫信號(hào)；SO2-SO2濃度信號(hào)；KL-顆粒物濃度信號(hào)；FB-風(fēng)泵裝置；CQG-儲(chǔ)氣罐；RS232-計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口；FX-風(fēng)向信號(hào)；CDMA-碼分多址通訊方式；16-電磁閥；具體實(shí)施方式
機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括爐頂監(jiān)測(cè)部分、出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分、裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分和爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分，其中，爐頂監(jiān)測(cè)部分，包括設(shè)置于煉焦?fàn)t爐頂?shù)娘L(fēng)向儀6、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀KLC、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機(jī)柜5和受電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于裝載恒溫機(jī)柜5及攝像機(jī)且設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)4的滑行車1，滑行車1吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運(yùn)行軌道2上，滑行車運(yùn)行軌道2上設(shè)置有與各炭化室位置對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)位置開關(guān)1Wi、2Wi、位于軌道端部的限位開關(guān)1XW1、1XW2和位于軌道中心位置的總站位置磁感應(yīng)開關(guān)ZZ，在滑行車1上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應(yīng)開關(guān)接收裝置；在具體實(shí)施時(shí)，由于焦?fàn)t爐頂炭化室與燃燒室部位是用耐火材料砌筑無法做支架3的基礎(chǔ)，所以利用焦?fàn)t兩側(cè)的爐柱作軌道支架3的基礎(chǔ)，其部位為混凝土結(jié)構(gòu)，支架3經(jīng)處理后安裝于混凝土上面，又由于爐頂中間設(shè)有裝煤樓，所以滑行車運(yùn)行軌道以U型架設(shè)在爐頂裝煤樓的兩側(cè)；滑行車運(yùn)行軌道上裝有磁感應(yīng)開關(guān)，磁感應(yīng)開關(guān)為四組1、設(shè)在滑行車軌道靠近裝煤樓處的限位開關(guān)1XW1、1XW2；2、對(duì)應(yīng)于每一個(gè)炭化室的磁感應(yīng)位置開關(guān)1Wi、2Wi；3、間隔設(shè)置于磁感應(yīng)位置開關(guān)之間的、供位置計(jì)數(shù)器校驗(yàn)用的復(fù)位開關(guān)1FWi，以每間隔10個(gè)磁感應(yīng)位置開關(guān)設(shè)置1個(gè)復(fù)位開關(guān)；4、總站位置磁感應(yīng)開關(guān)ZZ。四組磁感應(yīng)開關(guān)的相應(yīng)信號(hào)接收裝置設(shè)在滑行車上。磁感應(yīng)開關(guān)的作用是給出確定滑行車位置的位置信號(hào)，從而構(gòu)建所采集、發(fā)射出去的信號(hào)與滑行車所處位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
控制部件HPLC的軟件上設(shè)置有機(jī)側(cè)和焦側(cè)的位置計(jì)數(shù)器和復(fù)位計(jì)數(shù)器。位置計(jì)數(shù)器的最大值為裝煤樓一側(cè)炭化室的最大值，假設(shè)位置計(jì)數(shù)器的最大值為50，則復(fù)位計(jì)數(shù)器的最大值為5。
以總站正轉(zhuǎn)向焦側(cè)裝煤樓運(yùn)行過程為例，說明位置計(jì)數(shù)器與復(fù)位計(jì)數(shù)器的數(shù)值變化
當(dāng)FW＝1時(shí)；W＝炭化室最大值；當(dāng)FW＝2時(shí)；W＝40；當(dāng)FW＝3時(shí)；W＝30；當(dāng)FW＝4時(shí)；W＝20；當(dāng)FW＝5時(shí)；W＝10；位置計(jì)數(shù)器每接收1個(gè)位置信號(hào)1Wi，位置計(jì)數(shù)器減1；如果爐頂監(jiān)測(cè)部分的控制部件HPLC接收到限位開關(guān)信號(hào)1XW1，置反轉(zhuǎn)狀態(tài)，位置計(jì)數(shù)器清零，復(fù)位計(jì)數(shù)器置“5”?；熊嚪聪蜻\(yùn)行，從裝煤樓沿焦側(cè)向總站ZZ運(yùn)行。位置計(jì)數(shù)器每接收1個(gè)1Wi則加1，此后復(fù)位計(jì)數(shù)器做減法計(jì)數(shù)，即每碰到1個(gè)1FWi減1。
當(dāng)FW＝4時(shí)；W＝10當(dāng)FW＝3時(shí)；W＝20當(dāng)FW＝2時(shí)；W＝30當(dāng)FW＝1時(shí)；W＝40當(dāng)FW＝0時(shí)；W＝炭化室最大值滑行車經(jīng)總站ZZ或從總站ZZ開始向機(jī)側(cè)裝煤樓反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，機(jī)側(cè)位置計(jì)數(shù)器和復(fù)位計(jì)數(shù)器規(guī)律同上。
架設(shè)于滑行車上的攝像機(jī)可以設(shè)計(jì)4～6檔位置，6m以下煉焦?fàn)t的爐蓋設(shè)置3個(gè)，加上上升管，使用位置4個(gè)；6m煉焦?fàn)t的爐蓋設(shè)置4個(gè)，加上上升管，使用位置5個(gè)。依據(jù)滑行車的運(yùn)行定位，依靠云臺(tái)角度控制器選擇確定所需測(cè)試的炭化室爐蓋?？刂撇考﨟PLC通過調(diào)正攝象機(jī)云臺(tái)角度，對(duì)準(zhǔn)要測(cè)爐蓋進(jìn)行拍攝，并通過無線傳輸裝置將圖像信號(hào)無線傳輸至中控機(jī)ZKJ進(jìn)行圖像分析，確定爐蓋、上升管是否泄漏。中控機(jī)ZKJ可采用的圖形識(shí)別方法有1、比照法首先將不同光照情況下的無泄漏圖像輸入計(jì)算機(jī)，然后用所測(cè)到圖形與無泄漏圖形進(jìn)行比較，一致為無泄漏，不一致為有泄漏；2、變化法在無泄漏情況下，短時(shí)間段內(nèi)圖形應(yīng)該是一致的(或基本一致)，泄漏時(shí)煙氣因空氣的風(fēng)向、湍流、及煙氣泄漏的不均勻性而圖形發(fā)生變化，通過比較同一測(cè)試點(diǎn)的不同圖形變化來確定泄漏與否。所述的云臺(tái)角度控制器是現(xiàn)有公知技術(shù)。
為了不影響煉焦?fàn)t的正常工作，滑行車運(yùn)行軌道2一般要架設(shè)一定高度，所以滑行車1上設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)4，在滑行車滑行定位于第一到第四根上升管(國(guó)家規(guī)定)后，或者在控制部件HPLC的控制下，滑行車運(yùn)行定位于下風(fēng)向處時(shí)，滑行車上的升降機(jī)構(gòu)下降到規(guī)定高度(取樣口距爐頂1.5m處)進(jìn)行顆粒物濃度測(cè)試，測(cè)試完再回復(fù)到原位置，繼續(xù)運(yùn)行、定位、下降進(jìn)行下一次測(cè)試?；熊嚿系纳禉C(jī)構(gòu)上、下行的啟停由上行、下行限位開關(guān)XXW、SXW控制。
本實(shí)用新型還設(shè)置有滑行車的遙控部件YKQ，以實(shí)現(xiàn)遙控滑行車的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、上行、下行、勻速、高速等功能。
裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥16的集氣管線8、連接于電磁閥16下端的放大采集口7、與集氣管線8相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀KLC、二氧化硫檢測(cè)儀CSY、風(fēng)泵裝置FB、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機(jī)房9，集氣管線8安裝在裝煤車底部；裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分主要檢測(cè)裝煤時(shí)的顆粒物濃度和SO2濃度，具體測(cè)試過程如下裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的控制部件ZPLC裝置初始化時(shí)，保證將裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的15個(gè)連接有放大采集口的電磁閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)(假設(shè)裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的集氣管線上有15個(gè)放大采集口)。
當(dāng)裝煤車行駛到應(yīng)裝煤的裝煤孔爐蓋時(shí)，對(duì)位停車，駕駛員進(jìn)行提爐蓋操作或裝煤操作，產(chǎn)生裝煤開始信號(hào)ZM，裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分的控制部件ZPLC接到ZM信號(hào)，與此同時(shí)，設(shè)置于煉焦?fàn)t爐頂?shù)娘L(fēng)向儀測(cè)試到風(fēng)向并將風(fēng)向信號(hào)FX無線傳輸?shù)街锌貦C(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ再將風(fēng)向信號(hào)傳輸給恒溫機(jī)房?jī)?nèi)的控制部件ZPLC，控制部件ZPLC控制處于下風(fēng)向的并連接有放大采集口的電磁閥打開并發(fā)出風(fēng)泵裝置控制信號(hào)ZFG控制風(fēng)泵裝置FB工作，風(fēng)泵裝置FB啟動(dòng)，運(yùn)行x秒鐘，保證顆粒物測(cè)試儀和SO2測(cè)試儀前的儲(chǔ)氣罐CQG或管道中舊氣抽完，新氣準(zhǔn)確到達(dá)顆粒物測(cè)試儀和SO2測(cè)試儀前的儲(chǔ)氣罐CQG或管道。其中，x＝風(fēng)流路徑長(zhǎng)度/風(fēng)流流速，控制部件ZPLC停止風(fēng)泵裝置，關(guān)閉電磁閥ZDCF15。然后，開啟儲(chǔ)氣罐與顆粒物測(cè)試儀之間的電磁閥ZDCF14，控制部件ZPLC通過RS232接口發(fā)命令，顆粒物測(cè)試儀開始抽風(fēng)、取樣，測(cè)試顆粒物濃度。達(dá)到取樣時(shí)間后(取樣時(shí)間由顆粒物測(cè)試儀供貨廠家提供)，控制部件ZPLC發(fā)出關(guān)閉儲(chǔ)氣罐與顆粒物測(cè)試儀之間電磁閥ZDCF14的信號(hào)和開啟儲(chǔ)氣罐與SO2測(cè)試儀之間的電磁閥ZDCF13信號(hào)，控制部件ZPLC通過RS232接口發(fā)出命令，SO2測(cè)試儀抽氣、取樣，測(cè)試SO2濃度。達(dá)到取樣時(shí)間后(取樣時(shí)間由SO2測(cè)試儀供貨廠家提供)，控制部件ZPLC發(fā)出關(guān)閉ZDCF13電磁閥信號(hào)，裝煤測(cè)試取樣全部完成。顆粒物測(cè)試儀及SO2測(cè)試儀完成數(shù)據(jù)測(cè)試后，通過各自全雙工RS232接口將數(shù)據(jù)返回控制部件ZPLC，再由控制部件ZPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析看是否超過規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝煤時(shí)產(chǎn)生煙氣的監(jiān)測(cè)。
出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥16的集氣管線11、連接于電磁閥16下端的放大采集口10、與集氣管線11相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀KLC、二氧化硫檢測(cè)儀CSY、風(fēng)泵裝置FB、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機(jī)房12，集氣管線11安裝在攔焦車吸塵罩上；出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分主要檢測(cè)出焦時(shí)的顆粒物濃度和SO2濃度，具體測(cè)試過程如下出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分的控制部件CPLC裝置初始化時(shí)，保證將出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分的9個(gè)連接有放大采集口的電磁閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)(假設(shè)出焦時(shí)檢測(cè)部分的集氣管線上有9個(gè)放大采集口)。當(dāng)攔焦車行駛到應(yīng)出焦的爐門時(shí)，對(duì)位停車，駕駛員進(jìn)行導(dǎo)焦柵操作，產(chǎn)生出焦開始信號(hào)CG，控制部件CPLC接到CG信號(hào)，與此同時(shí)，設(shè)置于煉焦?fàn)t裝煤樓樓頂?shù)娘L(fēng)向儀測(cè)試到風(fēng)向并將風(fēng)向信號(hào)無線傳輸?shù)街锌貦C(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ再將風(fēng)向信號(hào)傳輸給恒溫機(jī)房?jī)?nèi)的控制部件CPLC，控制部件CPLC控制處于下風(fēng)向的并連接有放大采集口的電磁閥打開并發(fā)出風(fēng)泵裝置控制信號(hào)CFG控制風(fēng)泵裝置FB工作，風(fēng)泵裝置啟動(dòng)，運(yùn)行x秒鐘，保證顆粒物測(cè)試儀和SO2測(cè)試儀前的儲(chǔ)氣罐CQG或管道中舊氣抽完，新氣準(zhǔn)確到達(dá)顆粒物測(cè)試儀和SO2測(cè)試儀前的儲(chǔ)氣罐CQG或管道。其中，x＝風(fēng)流路徑長(zhǎng)度/風(fēng)流流速?？刂撇考﨏PLC停止風(fēng)泵裝置，關(guān)閉風(fēng)泵裝置與儲(chǔ)氣罐之間的電磁閥CDCF9。開啟儲(chǔ)氣罐與顆粒物測(cè)試儀之間的電磁閥CDCF7，控制部件CPLC通過RS232接口發(fā)命令，顆粒物測(cè)試儀抽風(fēng)、采樣，測(cè)試顆粒物濃度。達(dá)到取樣時(shí)間后(取樣時(shí)間由顆粒物測(cè)試儀供貨廠家提供)，控制部件CPLC發(fā)出關(guān)閉儲(chǔ)氣管與顆粒物測(cè)試儀之間的電磁閥CDCF7信號(hào)，控制部件CPLC同時(shí)發(fā)出開啟儲(chǔ)氣管與SO2測(cè)試儀之間的電磁閥CDCF8信號(hào)?？刂撇考﨏PLC通過RS232接口發(fā)出命令，SO2測(cè)試儀抽氣、取樣，測(cè)試SO2濃度。達(dá)到取樣時(shí)間后(取樣時(shí)間由SO2測(cè)試儀供貨廠家提供)，控制部件CPLC發(fā)出關(guān)閉CDCF8電磁閥信號(hào)，出焦測(cè)試取樣全部完成。顆粒物測(cè)試儀及SO2測(cè)試儀完成數(shù)據(jù)測(cè)試后，通過RS232接口將數(shù)據(jù)返回控制部件CPLC，再由控制部件CPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機(jī)ZKJ，中控機(jī)ZKJ對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析看是否超過規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)出焦時(shí)產(chǎn)生煙氣的監(jiān)測(cè)。
爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分，包括包括其上連接有電磁閥16的集氣管線14、連接于電磁閥16下端的放大采集口13、與集氣管線14相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測(cè)儀器XLC、風(fēng)泵裝置FB、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機(jī)房15，集氣管14的放大采集口13安裝在煉焦?fàn)t機(jī)側(cè)和焦側(cè)每個(gè)爐門上方。
爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分主要檢測(cè)爐門的泄漏氣體，依據(jù)煉焦過程中火落原理，在煉焦期間，特別是出焦時(shí)，甲烷CH4的含量明顯減低，因此選擇測(cè)量甲烷CH4來避免推焦、出焦時(shí)對(duì)泄漏氣體的誤判；具體測(cè)試過程如下(結(jié)合圖12、13)爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分的控制部件MPLC在做裝置初始化時(shí)，將爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分中的所有連接有放大采集口的電磁閥均置于關(guān)閉狀態(tài)，三通電磁閥MDCFm+1置于機(jī)側(cè)開啟狀態(tài)。控制部件MPLC選擇應(yīng)測(cè)爐門，順序開啟對(duì)應(yīng)的連接有放大采集口的電磁閥MDCF001-MDCF0m、風(fēng)泵裝置前總電磁閥MDCFm+2，發(fā)出風(fēng)泵裝置控制信號(hào)MFG，控制風(fēng)泵裝置FB抽風(fēng)，抽風(fēng)時(shí)間為x，其中，x＝風(fēng)流路徑長(zhǎng)度/風(fēng)流流速，達(dá)到抽風(fēng)時(shí)間x，關(guān)閉風(fēng)泵裝置和電磁閥MDCFm+2，同時(shí)開啟電磁閥MDCFm+3，控制部件MPLC控制甲烷CH4氣體測(cè)試儀開始測(cè)試，待測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，控制部件MPLC取回?cái)?shù)據(jù)。
控制部件MPLC的軟件中設(shè)置炭化室位號(hào)計(jì)數(shù)器，控制部件MPLC每取回一次數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，以確定每次所采數(shù)據(jù)與爐門位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。重復(fù)對(duì)煉焦?fàn)t炭化室進(jìn)行測(cè)試動(dòng)作，直到炭化室位號(hào)計(jì)數(shù)器達(dá)到最大值m，反置三通電磁閥MDCFm+1，開始測(cè)試焦側(cè)泄漏。
焦側(cè)泄漏過程同機(jī)側(cè)，測(cè)試完焦側(cè)，再反置三通電磁閥MDCFm+1開始測(cè)機(jī)側(cè)泄漏，周而復(fù)始，直至煉焦完成。理論上，在煉焦過程中，測(cè)試一次焦側(cè)和機(jī)側(cè)就可以了。
推完焦裝煤時(shí)，因爐門沒有封閉好而發(fā)生泄漏屬正常泄漏，可以用一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)裝煤時(shí)刻延遲一段時(shí)間在軟件上剔除。
為了保證檢測(cè)儀器、控制部件等設(shè)備能夠在惡劣環(huán)境(灰塵大、溫度高、有腐蝕性氣體)條件下，工作性能穩(wěn)定、運(yùn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，為儀器提供理想的運(yùn)行環(huán)境，延長(zhǎng)儀器的使用壽命，增強(qiáng)儀器的可靠性，本實(shí)用新型各部分的恒溫機(jī)柜和恒溫機(jī)房設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的控制部件、無(有)線傳輸裝置、各檢測(cè)儀、風(fēng)泵裝置和風(fēng)向儀等是現(xiàn)有公知技術(shù)或公知產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括爐頂檢測(cè)部分、出焦時(shí)檢測(cè)部分、裝煤時(shí)檢測(cè)部分和爐門泄漏檢測(cè)部分，其中，爐頂監(jiān)測(cè)部分，包括設(shè)置于煉焦?fàn)t爐頂?shù)娘L(fēng)向儀(6)、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀(KLC)、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機(jī)柜(5)和受電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于裝載恒溫機(jī)柜(5)及攝像機(jī)且設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)(4)的滑行車(1)，滑行車(1)吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運(yùn)行軌道(2)上，滑行車運(yùn)行軌道(2)上設(shè)置有與各炭化室位置對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)位置開關(guān)(1Wi、2Wi)、位于軌道端部的限位開關(guān)(1XW1、1XW2)和位于軌道中心位置的總站位置磁感應(yīng)開關(guān)(ZZ)，在滑行車(1)上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應(yīng)開關(guān)接收裝置；裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(8)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(7)、與集氣管線(8)相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀(KLC)、二氧化硫檢測(cè)儀(CSY)、風(fēng)泵裝置(FB)、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機(jī)房(9)，集氣管線(8)安裝在裝煤車底部；出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分，包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(11)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(10)、與集氣管線(11)相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測(cè)儀(KLC)、二氧化硫檢測(cè)儀(CSY)、風(fēng)泵裝置(FB)、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機(jī)房(12)，集氣管線(11)安裝在攔焦車吸塵罩上；爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分，包括包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(14)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(13)、與集氣管線(14)相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測(cè)儀器(XLC)、風(fēng)泵裝置(FB)、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機(jī)房(15)，集氣管(14)的放大采集口(13)安裝在煉焦?fàn)t機(jī)側(cè)和焦側(cè)每個(gè)爐門上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的恒溫機(jī)柜(5)設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的恒溫機(jī)房(9、12、15)設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于滑行車運(yùn)行軌道上裝有間隔設(shè)置于磁感應(yīng)位置開關(guān)之間的、供位置計(jì)數(shù)器校驗(yàn)用的復(fù)位開關(guān)(1FWi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種對(duì)煉焦?fàn)t在煉焦過程中排放的煙塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置，具體是針對(duì)機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放的煙塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置——一種機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)階段還沒有專門地針對(duì)煉焦?fàn)t無組織排放的在線定量監(jiān)測(cè)裝置的問題，該機(jī)械化頂裝煉焦?fàn)t無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)裝置，包括爐頂監(jiān)測(cè)部分、裝煤時(shí)監(jiān)測(cè)部分、出焦時(shí)監(jiān)測(cè)部分和爐門泄漏監(jiān)測(cè)部分。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，徹底解決了煉焦?fàn)t煉焦過程中無組織排放的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)問題。
文檔編號(hào)C10B41/08GK2853793SQ20052013540
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者張萬管 申請(qǐng)人:張萬管