炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)為：高溫?zé)煹琅c同流換熱器和備用煙管連通，同流換熱器與低溫?zé)煹肋B通，高溫?zé)煹郎习惭b有熱電偶、壓力傳感器、氧氣分析儀，熱電偶、壓力傳感器、氧氣分析儀的輸出端與用于控制電動(dòng)閥的PLC控制器連接，PLC控制器與上位機(jī)連接；第二供風(fēng)管與高溫?zé)煹肋B通，第一供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與同流換熱器、備用煙管和低溫?zé)煹肋B通，第一供風(fēng)管和第二供風(fēng)管上設(shè)置有電動(dòng)閥，同流換熱器與熱風(fēng)排風(fēng)管連通，熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與燃燒器連通。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了過(guò)程空氣的精確控制，為炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐能夠安全、穩(wěn)定、環(huán)保、高產(chǎn)能、高質(zhì)量的煅燒石油焦提供了重要保證。
【專利說(shuō)明】炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，尤其涉及一種炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，煅燒石油焦的設(shè)備有三種，分別為罐式爐、回轉(zhuǎn)窯和回轉(zhuǎn)床煅燒爐。其中回轉(zhuǎn)床煅燒爐煅燒石油焦是石油焦煅燒的一種新的途徑，它具有炭燒損率低、煅燒實(shí)收率高、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)能大等優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，如果過(guò)程空氣分配不合理，給風(fēng)量控制不精確，那么燃燒室揮發(fā)份和燃燒器燃料燃燒不充分，就會(huì)影響爐溫的控制，導(dǎo)致煅燒焦質(zhì)量下降，產(chǎn)能波動(dòng)大；煙道內(nèi)揮發(fā)份和殘余炭粉燃燒不充分，不能很好的進(jìn)行余熱利用，產(chǎn)生過(guò)量的炭粉，造成資源浪費(fèi)，污染環(huán)境等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，目的是合理分配過(guò)程空氣的使用，精確控制過(guò)程空氣使用量，使煙道內(nèi)揮發(fā)份和殘余炭粉燃燒更充分，同時(shí)進(jìn)行了余熱利用，解決了揮發(fā)份和炭粉污染空氣的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，它包括上位機(jī)、PLC控制器、煙道、煙囪，其中煙道分為高溫?zé)煹篮偷蜏責(zé)煹?，高溫?zé)煹琅c同流換熱器和備用煙管連通，同流換熱器與低溫?zé)煹肋B通，低溫?zé)煹琅c煙?和備用煙管連通，高溫?zé)煹郎习惭b有熱電偶、壓力傳感器、氧氣分析儀，熱電偶、壓力傳感器、氧氣分析儀的輸出端與用于控制電動(dòng)閥的PLC控制器連接，PLC控制器與上位機(jī)連接；第二供風(fēng)管與高溫?zé)煹肋B通，第一供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與同流換熱器和低溫?zé)煹肋B通，第一供風(fēng)管和第二供風(fēng)管上設(shè)置有電動(dòng)閥，同流換熱器與熱風(fēng)排風(fēng)管連通，熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與燃燒器連通。
[0005]第二過(guò)程風(fēng)機(jī)與上述第二供風(fēng)管入風(fēng)端連接，第二過(guò)程風(fēng)機(jī)連通第二進(jìn)風(fēng)口，第二進(jìn)風(fēng)口與第二過(guò)程風(fēng)機(jī)之間設(shè)置有第二過(guò)濾器和消音器。
[0006]上述的第二供風(fēng)管由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的兩個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與高溫?zé)煹赖那安繜煔馊肟诤秃蟛窟B通。
[0007]上述的備用煙道上設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0008]上述的第一供風(fēng)管由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的三個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支供風(fēng)管與同流換熱器連通，另外兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與備用煙管中部和低溫?zé)煹乐胁窟B通，低溫?zé)煹赖闹胁吭O(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，第一過(guò)程風(fēng)機(jī)與第一供風(fēng)管入風(fēng)端連接，第一過(guò)程風(fēng)機(jī)連通第一進(jìn)風(fēng)口，第一進(jìn)風(fēng)口與第一過(guò)程風(fēng)機(jī)之間設(shè)置有第一過(guò)濾器和消音器。
[0009]上述的第一供風(fēng)管和第二供風(fēng)管的主供風(fēng)管上設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及為了提高安全性而設(shè)置的手動(dòng)閥，第一供風(fēng)管和第二供風(fēng)管的分支供風(fēng)管上均設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及單向閥。
[0010]上述的熱風(fēng)排風(fēng)管由主熱風(fēng)排風(fēng)管和三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與燃燒器的入風(fēng)口連通，另一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與窯門(mén)側(cè)壁和窯門(mén)頂部連通，第三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管為直接排入大氣的備用熱風(fēng)支管。
[0011 ] 上述的備用熱風(fēng)支管上安裝有手動(dòng)閥、電磁閥和單向閥。
[0012]由于采用上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣的精確控制，為炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐能夠安全、穩(wěn)定、環(huán)保、高產(chǎn)能、高質(zhì)量的煅燒石油焦提供了重要保證。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了使煙道內(nèi)揮發(fā)份和殘余炭粉燃燒更充分，解決了揮發(fā)份和炭粉污染空氣的問(wèn)題，同時(shí)進(jìn)行了余熱利用，達(dá)到了節(jié)能減排的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1、上位機(jī)，2、PLC控制器，3、熱電偶，4、壓力傳感器，5、氧氣分析儀，6、煙氣入口，7、第二過(guò)程風(fēng)機(jī)，8、第二過(guò)濾器和消音器，9、第二進(jìn)風(fēng)口，10、窯門(mén)側(cè)壁、11、窯門(mén)頂部，12、燃燒器，13、第一過(guò)程風(fēng)機(jī)，14、第一過(guò)濾器和消音器，15、第一進(jìn)風(fēng)口，16、高溫?zé)煹溃?7、備用煙管，18、同流換熱器，19、低溫?zé)煹溃?0、煙囪，21、熱風(fēng)排風(fēng)管，22、第二供風(fēng)管，23、第一供風(fēng)管，24、備用熱風(fēng)支管。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下:它包括上位機(jī)、PLC控制器、煙道、煙? 20，其中煙道分為高溫?zé)煹?6和低溫?zé)煹?9，高溫?zé)煹?6與同流換熱器18連通，同流換熱器18與低溫?zé)煹?9連通，低溫?zé)煹?9與煙囪20連通，為了提高安全性，在高溫?zé)煹?6和低溫?zé)煹?9通過(guò)備用煙道17連通，備用煙道17上設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，高溫?zé)煹?6上安裝有熱電偶3、壓力傳感器4、氧氣分析儀5，熱電偶3、壓力傳感器4、氧氣分析儀5的輸出端與用于控制電磁閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的PLC控制器2連接，PLC控制器2上位機(jī)I連接；第二供風(fēng)管22與高溫?zé)煹?6連通，第二過(guò)程風(fēng)機(jī)7與第二供風(fēng)管22入風(fēng)端連接，第二過(guò)程風(fēng)機(jī)7連通第二進(jìn)風(fēng)口 9，第二進(jìn)風(fēng)口 9與第二過(guò)程風(fēng)機(jī)7之間設(shè)置有第二過(guò)濾器和消音器8，為了提高供風(fēng)效率，第二供風(fēng)管22由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的兩個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與高溫?zé)煹?6的前部煙氣入口 6和后部連通；第一供風(fēng)管23的出風(fēng)端分別與同流換熱器18、備用煙管17和低溫?zé)煹?9連通，為了提高供風(fēng)效率，第一供風(fēng)管23由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的三個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支供風(fēng)管與同流換熱器18連通，另外兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與低溫?zé)煹?9的中部和備用煙管17的中部連通，低溫?zé)煹?9和備用煙管17的中部都設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，第一過(guò)程風(fēng)機(jī)13與第一供風(fēng)管23入風(fēng)端連接,第一過(guò)程風(fēng)機(jī)13連通第一進(jìn)風(fēng)口 15,第一進(jìn)風(fēng)口 15與第一過(guò)程風(fēng)機(jī)13之間設(shè)置有第一過(guò)濾器和消音器14 ;上述第一供風(fēng)管23和第二供風(fēng)管22的主供風(fēng)管上設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及為了提高安全性而設(shè)置的手動(dòng)閥，第一供風(fēng)管23和第二供風(fēng)管22的分支供風(fēng)管上均設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及單向閥；同流換熱器18與熱風(fēng)排風(fēng)管21連通，熱風(fēng)排風(fēng)管21的出風(fēng)端與燃燒器12連通，為了提高效率，熱風(fēng)排風(fēng)管21由主熱風(fēng)排風(fēng)管和三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與燃燒器12的入風(fēng)口連通，另一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與窯門(mén)側(cè)壁10和窯門(mén)頂部11連通，為了提高安全性，第三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管為直接排入大氣的備用熱風(fēng)支管24，備用熱風(fēng)支管24上安裝有手動(dòng)閥、電磁閥和單向閥。
[0017]本系統(tǒng)分為兩路供氣和一路排氣。
[0018]第一路供氣管路由一臺(tái)過(guò)程風(fēng)機(jī)供氣，分為三個(gè)之路，其中兩支路分別用于低溫?zé)煹篮蛡溆脽煿茈妱?dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的吹掃、降溫用，剩下一路連通同流換熱器，經(jīng)過(guò)同流換熱器將空氣加熱，給燃燒室和燃燒器提供高溫過(guò)剩空氣，避免低溫空氣影響爐溫，保證煅燒爐內(nèi)溫度穩(wěn)定。
[0019]第二路供氣管路是由另一臺(tái)過(guò)程風(fēng)機(jī)供氣，分為兩個(gè)支路，分別為豎直煙道的進(jìn)氣端和水平煙道的中間位置提供過(guò)剩氧氣，此路氣的作用是保證煙道內(nèi)剩余的揮發(fā)份和殘余的炭粉充分燃燒，在為同流換熱器提供熱源的同時(shí)，也達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。
[0020]第三路是回轉(zhuǎn)床式煅燒爐煙道排氣，廢氣首先通過(guò)同流換熱器預(yù)熱冷空氣，預(yù)熱后的冷空氣分為三個(gè)熱風(fēng)支路，通過(guò)其中一個(gè)支路通過(guò)窯門(mén)側(cè)壁、窯門(mén)頂端進(jìn)入燃燒室，預(yù)熱的過(guò)程空氣起到助燃和平衡爐膛內(nèi)氧含量的作用，空氣預(yù)熱的目的是避免爐膛內(nèi)溫度受到冷空氣的影響，進(jìn)而影響煅燒焦的質(zhì)量，另一個(gè)支路進(jìn)入燃燒器，為燃燒器燃料的燃燒提供足夠的氧氣。為了提高安全性，另設(shè)一個(gè)直接排入大氣的備用熱風(fēng)支管；經(jīng)過(guò)同流換熱器的高溫廢氣此時(shí)已經(jīng)降溫，再經(jīng)過(guò)低溫?zé)煹肋M(jìn)入煙囪排到大氣中。
[0021]進(jìn)入煙道的冷空氣將降低從煅燒過(guò)程排入廢熱回收部分煙氣的溫度，過(guò)程空氣通過(guò)安裝在煙道上的同流式換熱器與廢熱煙氣交換，不僅可以預(yù)熱過(guò)程空氣，節(jié)約能源，還可以降低煙道內(nèi)煙氣溫度便于后續(xù)的除塵環(huán)保(煙氣溫度由最高1550°C將至200°C左右)，回轉(zhuǎn)床煙道排氣中路空氣的精確控制是基于以下2個(gè)計(jì)算得到的，一個(gè)在線式氧氣分析儀對(duì)本路空氣入口下游的廢氣進(jìn)行采樣分析，在廢氣中應(yīng)保持微量的過(guò)剩氧氣(不超過(guò)1%)，以保證所有的過(guò)剩揮發(fā)份和炭粉被燒盡，廢氣中的分析結(jié)果傳送到上位機(jī)上，廢氣的最佳氧含量將在上位機(jī)中設(shè)定，要考慮的是進(jìn)入廢熱回收系統(tǒng)的廢氣溫度。用一支熱電偶來(lái)傳送廢氣溫度，如果溫度超過(guò)了回收設(shè)備或耐火材料的安全溫度，則按照PLC控制器的計(jì)算結(jié)果相應(yīng)的控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度，加大過(guò)程空氣量進(jìn)行必要的冷卻，以保證設(shè)備和人員的安全，每條過(guò)程空氣管路上都相應(yīng)的設(shè)置手動(dòng)閥門(mén)、電磁閥、單向閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，可分別進(jìn)行遠(yuǎn)程/本地控制，可以本地進(jìn)行空氣量的調(diào)整和開(kāi)關(guān)控制，還可遠(yuǎn)程進(jìn)行關(guān)斷，最重要的是在爐壁、預(yù)熱管、煙道等關(guān)鍵位置設(shè)置熱電偶和壓力傳感器，傳感器將實(shí)時(shí)的溫度和壓力數(shù)據(jù)通過(guò)模一數(shù)轉(zhuǎn)換后加給PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，上位機(jī)根據(jù)PLC控制器的計(jì)算結(jié)果和設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而控制相關(guān)遠(yuǎn)程電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)準(zhǔn)確的控制過(guò)程空氣的使用量，兩臺(tái)過(guò)程風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻器與上位機(jī)相連，風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量根據(jù)上位機(jī)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行無(wú)極調(diào)節(jié)控制，從而能夠精確的控制總的過(guò)程空氣量，為各個(gè)分支氣路能夠有效的工作提供保證，過(guò)程空氣的精確控制為炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐能夠安全、穩(wěn)定、環(huán)保、高產(chǎn)能、高質(zhì)量的煅燒石油焦提供了重要保證。上述上位機(jī)及PLC控制器采用現(xiàn)有常規(guī)系統(tǒng)，不用另行研發(fā)即可實(shí)現(xiàn)；上位機(jī)和PLC控制器品牌為中國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，它包括上位機(jī)、PLC控制器、煙道、煙囪，其特征在于煙道分為高溫?zé)煹?16)和低溫?zé)煹?19)，高溫?zé)煹?16)與同流換熱器(18)和備用煙管(17)連通，同流換熱器(18)與低溫?zé)煹?19)連通，低溫?zé)煹?19)與煙囪(20)和備用煙管(17)連通，高溫?zé)煹?16)上安裝有熱電偶(3)、壓力傳感器(4)、氧氣分析儀(5)，熱電偶(3)、壓力傳感器(4)、氧氣分析儀(5)的輸出端與用于控制電動(dòng)閥的PLC控制器(2)連接，PLC控制器(2 )與上位機(jī)(I)連接；第二供風(fēng)管(22 )與高溫?zé)煹?16 )連通，第一供風(fēng)管(23)的出風(fēng)端分別與同流換熱器(18)和低溫?zé)煹?19)連通，第一供風(fēng)管(23)和第二供風(fēng)管(22)上設(shè)置有電動(dòng)閥，同流換熱器(18)與熱風(fēng)排風(fēng)管(21)連通，熱風(fēng)排風(fēng)管(21)的出風(fēng)端與燃燒器(12)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于第二過(guò)程風(fēng)機(jī)(7 )與第二供風(fēng)管(22 )入風(fēng)端連接，第二過(guò)程風(fēng)機(jī)(7 )連通第二進(jìn)風(fēng)口( 9 )，第二進(jìn)風(fēng)口(9)與第二過(guò)程風(fēng)機(jī)(7)之間設(shè)置有第二過(guò)濾器和消音器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的第二供風(fēng)管(22)由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的兩個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與高溫?zé)煹?16)的前部煙氣入口(6)和后部連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的備用煙道(17 )上設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的第一供風(fēng)管(23)由主供風(fēng)管和出風(fēng)端的三個(gè)分支供風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支供風(fēng)管與同流換熱器(18)連通，另外兩個(gè)分支供風(fēng)管的出風(fēng)端分別與低溫?zé)煹?19)的中部和備用煙管(17)的中部連通，低溫?zé)煹?19)的中部設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，第一過(guò)程風(fēng)機(jī)(13)與第一供風(fēng)管(23 )入風(fēng)端連接，第一過(guò)程風(fēng)機(jī)(13 )連通第一進(jìn)風(fēng)口( 15 )，第一進(jìn)風(fēng)口( 15 )與第一過(guò)程風(fēng)機(jī)(13)之間設(shè)置有第一過(guò)濾器和消音器(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的第一供風(fēng)管(23)和第二供風(fēng)管(22)的主供風(fēng)管上設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及為了提高安全性而設(shè)置的手動(dòng)閥，第一供風(fēng)管(23)和第二供風(fēng)管(22)的分支供風(fēng)管上均設(shè)置有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及單向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的熱風(fēng)排風(fēng)管(21)由主熱風(fēng)排風(fēng)管和三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管構(gòu)成，其中一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與燃燒器(12)的入風(fēng)口連通，另一個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管的出風(fēng)端與窯門(mén)側(cè)壁(10)和窯門(mén)頂部(11)連通，第三個(gè)分支熱風(fēng)排風(fēng)管為直接排入大氣的備用熱風(fēng)支管(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭素回轉(zhuǎn)床式煅燒爐過(guò)程空氣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的備用熱風(fēng)支管(24)上安裝有手動(dòng)閥、電磁閥和單向閥。
【文檔編號(hào)】C01B31/02GK104390453SQ201410667671
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】張洋, 李振國(guó), 張凌海, 張?jiān)丛? 劉明明, 徐立達(dá), 胡琦, 劉桂琴, 魏秀明 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)創(chuàng)聯(lián)爐窯技術(shù)有限公司