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间歇式造气炉入炉 蒸汽控制系统

阅读：924发布：2020-05-14

专利汇可以提供间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统，包括所述造气炉的上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀，以及设置在所述造气炉的上行煤气出口管上的第一热电偶和下行煤气出口管上的第二热电偶；还包括PID温控仪和变送器，所述PID温控仪的输入端通过变送器分别与所述第一热电偶和第二热电偶连接，所述PID温控仪的输出端分别与所述上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀连接。本实用新型可提高产气量，降低能源消耗，提高半水煤气的质量。，下面是间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统，其特征在于：包括所述造气炉的上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀、设置在所述造气炉的上行煤气出口管上的第一热电偶、设置在所述造气炉的下行煤气出口管上的第二电热偶；还包括PID温控仪和变送器，所述PID温控仪的输入端通过变送器分别与所述第一热电偶和第二热电偶连接，所述PID温控仪的输出端分别与所述上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀连接；
所述第一热电偶，用于实时检测上行煤气温度并将其通过变送器发送到PID温控仪；
所述第二热电偶，用于实时检测下行煤气温度并将其通过变送器发送到PID温控仪；
所述PID温控仪，用于在上吹阶段将接收到的所述上行煤气温度与上次的检测值作对比，当上行煤气温度上升时，根据两次检测的差值来调整上吹蒸汽调节阀的运行时间和/或开度；
所述PID温控仪，还用于在下吹阶段将接收到的所述下行煤气温度与上次的检测值作对比，当下行煤气温度上升时，根据两次检测的差值来调整下吹蒸汽调节阀的运行时间和/或开度。
2.根据权利要求1所述的间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统，其特征在于：
还包括所述造气炉的吹风阀，所述吹风阀与所述PID温控仪的输出端连接；
所述PID温控仪，还用于在吹风阶段将接收到的上行煤气温度和下行煤气温度分别与预设温度阈值作对比，当所述上行煤气温度和下行煤气温度均低于所述预设温度阈值时，增加所述吹风阀的运行时间和/或开度。

说明书全文

间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于造气炉技术领域，具体涉及间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统。

背景技术

[0002] 间歇式固定床造气炉炉内的物料由底部向上，一般分为灰渣层、气化层、干馏层、干燥层等区域，其制气过程一般可分为吹风、回收、上吹、下吹、二次上吹和吹净几个阶段。在制气过程中，如果要保证生成煤气的质量以及热能利用的效率，需要提升气化层位置和温度的稳定性，但现有技术中气化层的温度过高，且炉篦带动燃料层不停旋转，很难用热电偶来直接测量。其次，在现有技术中，通常是由工作人员手动进行控制，控制较为滞后，难以迅速且准确地对气化层的状态进行稳定控制。
实用新型内容

[0003] 针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种能够迅速准确地对气化层的状态进行控制、可稳定气化层位置的间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统。

[0004] 间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统，包括所述造气炉的上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀、设置在所述造气炉的上行煤气出口管上的第一热电偶、设置在所述造气炉的下行煤气出口管上的第二电热偶；还包括PID温控仪和变送器，所述PID温控仪的输入端通过变送器分别与所述第一热电偶和第二热电偶连接，所述PID温控仪的输出端分别与所述上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀连接；

[0005] 所述第一热电偶，用于实时检测上行煤气温度并将其通过变送器发送到PID温控仪；

[0006] 所述第二热电偶，用于实时检测下行煤气温度并将其通过变送器发送到PID温控仪；

[0007] 所述PID温控仪，用于在上吹阶段将接收到的所述上行煤气温度与上次的检测值作对比，当上行煤气温度上升时，根据两次检测的差值来调整上吹蒸汽调节阀的运行时间和/或开度；

[0008] 所述PID温控仪，还用于在下吹阶段将接收到的所述下行煤气温度与上次的检测值作对比，当下行煤气温度上升时，根据两次检测的差值来调整下吹蒸汽调节阀的运行时间和/或开度。

[0009] 进一步地，还包括所述造气炉的吹风阀，所述吹风阀与所述PID温控仪的输出端连接；

[0010] 所述PID温控仪，还用于在吹风阶段将接收到的上行煤气温度和下行煤气温度分别与预设温度阈值作对比，当所述上行煤气温度和下行煤气温度均低于所述预设温度阈值时，增加所述吹风阀的运行时间和/或开度。

[0011] 相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

[0012] 1、本实用新型通过采用PID控制来调节蒸汽阀，可以在上下行煤气温度发生上升的第一时间就开始进行精确控制，这样就能在气化层出现上下移苗头的时候及时稳定气化层的位置，保证煤气生成的质量，还能节省热能，提高运行效率。

[0013] 2、通过采用在吹气阶段对上下行温度进行检测，并在温度低于阈值时适当延长吹气时间，可以有效提高上下吹制气阶段的产气质量以及能源的利用效率。附图说明

[0014] 图1为本实用新型结构示意图；

[0015] 图2为本实用新型PID控制原理示意图。

[0016] 其中，1上吹蒸汽调节阀，2下吹蒸汽调节阀，3第一热电偶，4第二热电偶，5PID温控仪，6变送器，7吹风阀。

具体实施方式

[0017] 为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

[0018] 间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统，如图1所示，包括所述造气炉的上吹蒸汽调节阀1和下吹蒸汽调节阀2，以及设置在所述造气炉的上行煤气出口管上的第一热电偶3和下行煤气出口管上的第二热电偶4；还包括PID温控仪5和变送器6，所述PID温控仪5的输入端通过变送器6分别与所述第一热电偶3和第二热电偶4连接，所述PID温控仪5的输出端分别与所述上吹蒸汽调节阀1和下吹蒸汽调节阀2连接。

[0019] 如图2所示，所述第一热电偶和第二热电偶分别实时检测上行煤气温度和下行煤气温度并将所述温度通过变送器发送到PID温控仪，在上吹或下吹阶段，所述PID温控仪将检测到的上行或下行煤气温度与上次的检测值作对比，在上行或下行煤气温度上升时，根据两次检测的差值来调整上吹蒸汽调节阀或下吹蒸汽调节阀的运行时间和开度。由于具体的调整方式根据造气炉规格配置的不同而有所变化，对于PID温控仪来说，根据造气炉的实际情况进行的具体参数设置属于常规技术手段，在此不作详述。由于PID温控仪的实时检测是有一个检测间隔时间的，所述上次的检测值是指在一个检测间隔时间之前所述PID温控仪检测的上行煤气温度或下行煤气温度；所述PID温控仪的检测间隔时间可以根据需要灵活设置，比如可选择500ms。

[0020] 作为本系统的一种实施方式，造气炉的一个运行周期中每个阶段都有一个预设的运行时间，到达运行时间后进入下一个阶段。在正常的上、下吹制气情况下，上行、下行煤气温度均逐渐下降。如果在上吹阶段，检测到上行煤气温度出现上升，则判断气化层上移，PID控制降低上吹蒸汽调节阀的运行时间和/或减小上吹蒸汽调节阀的开度，直到上行煤气温度不再上升。如果在下吹阶段，检测到下行煤气温度出现上升，则判断气化层下移，PID控制降低下吹蒸汽调节阀的运行时间和/或减小下吹蒸汽调节阀的开度，直到下行煤气温度不再上升。通过采用PID控制来调节蒸汽阀，可以在上下行煤气温度发生上升的第一时间就开始进行精确控制，这样就能在气化层出现上下移苗头的时候及时稳定气化层的位置，保证煤气生成的质量，还能节省热能，提高运行效率。

[0021] 所述PID温控仪属于现有技术，在市面上有出售。如图2所示，特别地，所述PID温控仪可包括PID控制器、A/D转换器、D/A转换器以及SCR触发器，所述PID控制器通过所述A/D转换器连接到变送器，所述PID控制器通过所述D/A转换器连接到SCR触发器，所述SCR触发器分别与上吹蒸汽调节阀和下吹蒸汽调节阀连接。

[0022] 作为进一步优化的方案，还包括所述造气炉的吹风阀7，所述吹风阀7与所述PID温控仪5的输出端连接；

[0023] 在吹风阶段，所述PID温控仪将检测到的上行煤气温度和下行煤气温度分别与预设温度阈值作对比，当所述上行煤气温度和下行煤气温度均低于所述预设温度阈值时，所述PID温控仪控制增加所述吹风阀的运行时间和/或开度。本控制可以一直运行到第一、第二热电偶检测的温度达到所述预设温度阈值为止。

[0024] 本方案中，吹风阶段对于气化层温度的控制非常重要，如果气化层温度不够，会对后续的上下吹制气阶段的产气质量以及能源的利用效率造成显著的负面影响。因此在吹风阶段设置温度检测并在温度过低时适当延长吹风时间，对煤气生产有较大帮助。

[0025] 本系统使用后，产气量有所增加，能源也降低了，并且半水煤气的质量有所提高。本系统实施前(即蒸汽量固定)和实施后(即蒸汽量自调)的具体数据如下：

[0026] 表1不同控制方式下蒸汽分解率与产气量对比表

[0027]

[0028] 表2不同控制方式下半水煤气成分就炉渣残炭对比表

[0029]

[0030]

[0031] 以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

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间歇式造气炉入炉蒸汽控制系统

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