技术领域
[0001] 本实用新型是一种
煤气化渣锁斗上水装置，属于气化炉
排渣的技术领域。
背景技术
[0002] 在以煤、
石油焦等为原料的气化设备中必须将产生的灰渣及时排出，一般的处理方式为，将煤气化的灰渣收集在锁斗内，并定期的从锁斗中排出；锁斗在接渣时需要借助锁斗系统
循环水流的夹带和冲击。
[0003] 而目前在锁斗上水过程中，均使用压差式液位计对锁斗的上水量进行控制，但由于锁斗在接渣过程中其内部为渣水混合物，导致液体
密度极其不稳定，特别是在长时间运行后会有大量的微颗粒会粘附在液位计的引压管中造成堵塞，从而使测量的锁斗液位的指示产生漂移，甚至出现非常大的偏差。
[0004] 一旦出现上述情况，在锁斗上水时液位指示会产生误判，并会造成以下两种不良后果：
[0005] 1、上水过量：造成回用水通过放空
阀门进入放空管线，使得火炬管线带水、
腐蚀；
[0006] 2、上水不足：造成渣池液位拉低，触发主连锁，使气化设备全系统停车。实用新型内容
[0007] 本实用新型克服
现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能有效保证上水量的煤气化渣锁斗上水装置。
[0008] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0009] 一种煤气化渣锁斗上水装置，包括：安装在气化炉渣池/渣收集罐的出口阀，安装在捞渣机上的渣机进口阀，安装在锁斗上的锁斗进口阀、锁斗
冲洗阀、放空阀和排渣阀，所述锁斗进口阀设置在气化炉出口阀和锁斗之间的收渣管线上，所述锁斗冲洗阀设置在锁斗、循环水
泵的出水端之间的上水管线上，所述循环水泵的进水端与回用水罐相连，所述回用水罐和上水管线之间设置有自循环管线，所述自循环管线上设置有回水阀，所述排渣阀设置在锁斗与捞渣机进口阀之间的排渣管线上，所述放空阀设置在锁斗和火炬系统之间的放空管线上；所述锁斗内设置有压
力计，所述捞渣机的渣箱上设置有液位计，所述循环水泵出口的上水管线上设置有流量
控制器，所述压力计的
信号输出端、液位计的信号输出端、排渣阀的信号输出端均与控制器的信号输入端相连，所述流量控制器的信号输出端与回水阀的信号输入端相连，所述控制器的信号输出端与阀门控制箱的信号输入端相连，所述阀门控制箱的输出端分别与气化炉出口阀的信号输入端、锁斗进口阀的信号输入端、放空阀的信号输入端、第一时间继电器的一端、第二时间继电器的一端、第三时间继电器的一端相连，所述第一时间继电器的另一端、第二时间继电器的另一端均通过中间继电器与锁斗冲洗阀的信号输入端相连，所述第三时间继电器的另一端与排渣阀的信号输入端、渣机进口阀的信号输入端均相连。
[0010] 优选地，所述控制器包括壳体和设置在壳体内部的
电路板，所述壳体上设置有：
数字量输入
接口、模拟量输入接口、数字量输出接口，所述数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口均与
电路板电连接；所述模拟量输入接口分别与压力计、液位计的信号输出端电连接，所述数字量输入接口与排渣阀的信号输出端电连接，所述数字量输出接口分别与阀门控制箱的输入端、循环水泵的启动端相连。
[0011] 优选地，还包括：备用循环水泵，所述备用循环水泵设置在上水支管线和回用水罐之间。
[0012] 优选地，所述锁斗冲洗阀包括：冲洗阀D1和冲洗阀D2，所述冲洗阀D1和冲洗阀D2依次设置在锁斗、循环水泵之间的上水管线上。
[0013] 优选地，所述备用循环水泵和循环水泵均为离心式低压水泵。
[0014] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
[0015] 1、本实用新型在冲洗前，通过压力计测量锁斗压力、液位计测量渣箱水位、排渣阀确定排渣时长，达到预设之后，通过控制器使得阀门控制箱动作，进而使与阀门控制箱连接的锁斗冲洗阀开启，循环水泵开启，进行锁斗冲洗和上水；且在该过程中，通过第一时间继电器和第二时间继电器控制冲洗和上水的工作时长，使得上水量可控，保证了上水量的精确度，实用性强。
[0016] 2、本实用新型操作简单、安全性新高，通过压力计、液位计、流量控制器、控制器和阀门控制箱，即可完成对上水流量的自动化控制，消除了传统人为干预造成的不良后果，同时，避免了传统压差式液位计安装在高压设备上的开孔，对新建项目而言，不仅节约了投资，同时也降低了涉及
风险，实用性强。
附图说明
[0017] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0018] 图1为本实用新型的设备安装示意图；
[0020] 图3为本实施例2的电路结构示意图；
[0021] 图中：1为锁斗，2为锁斗冲洗阀，3为渣池/渣收集罐出口阀，4为锁斗进口阀，5为放空阀，6为排渣阀，7为渣机进口阀，8为备用循环水泵，9为循环水泵，10为回用水罐，11为捞渣机的渣箱，12为压力计，13为液位计，14为控制器，15为阀门控制箱，16为第三时间继电器，17为数字量输入接口，18为模拟量输入接口，19为数字量输出接口，20为回水阀、21为流量控制器、22为第一时间继电器、23为第二时间继电器、24为
中央处理器、25为DCS集散控制系统。
具体实施方式
[0022] 本实施例1，如图1、图2所示，一种煤气化渣锁斗上水装置，包括：安装在气化炉渣池/渣收集罐的气化炉出口阀3，安装在捞渣机上的渣机进口阀7，安装在锁斗1上的锁斗进口阀4、锁斗冲洗阀2、放空阀5和排渣阀6，所述锁斗进口阀4设置在气化炉出口阀3和锁斗1之间的收渣管线上，所述锁斗冲洗阀2设置在锁斗1、循环水泵9的出水端之间的上水管线上，所述循环水泵9的进水端与回用水罐10相连，所述回用水罐10和上水管线之间设置有自循环管线，所述自循环管线上设置有回水阀20，所述排渣阀6设置在锁斗1与捞渣机进口阀7之间的排渣管线上，所述放空阀5设置在锁斗1和火炬系统之间的放空管线上；所述锁斗1内设置有压力计12，所述捞渣机的渣箱11上设置有液位计13，所述循环水泵出口的上水管线上设置有流量控制器21，所述流量控制器21的信号输出端与回水阀20的信号输入端相连，所述压力计12的信号输出端、液位计13的信号输出端排渣阀6的信号输出端均与控制器14的信号输入端相连，所述控制器14的信号输出端与阀门控制箱15的信号输入端相连，所述阀门控制箱15的输出端分别与气化炉出口阀3的信号输入端、锁斗进口阀4的信号输入端、放空阀5的信号输入端、第一时间继电器22的一端、第二时间继电器23的一端、第三时间继电器16的一端相连，所述第一时间继电器22的另一端、第二时间继电器23的另一端均通过中间继电器与锁斗冲洗阀2的信号输入端相连，所述第三时间继电器16的另一端与排渣阀6的信号输入端、渣机进口阀7的信号输入端均相连。
[0023] 具体地，所述锁斗冲洗阀2包括：冲洗阀D1和冲洗阀D2，所述冲洗阀D1和冲洗阀D2依次设置在锁斗1、循环水泵9之间的上水管线上；所述备用循环水泵8和循环水泵9均为离心式低压水泵。
[0024] 本实用新型在使用时：首先，确认捞渣机的进口阀7处于开位状态，然后，通过压力计12测量锁斗1的内部压力、液位计13测量渣箱11的水位以及排渣阀6的开启信号及排渣设定时间，三者共同确认排渣过程结束，通过控制器14使得阀门控制箱15动作，进而使与阀门控制箱15连接的锁斗冲洗阀2开启，循环水泵9达到最大打量，进行锁斗冲洗和上水；其次，在上水过程中，通过第一时间继电器22和第二时间继电器23控制冲洗和上水的工作时长，使得上水量可控，保证了上水量的精确度，实用性强。
[0025] 具体地，所述控制器14包括壳体和设置在壳体内部的电路板，所述壳体上设置有：数字量输入接口17、模拟量输入接口18、数字量输出接口19，所述数字量输入接口17、模拟量输入接口18、数字量输出接口19均与电路板电连接；所述模拟量输入接口18分别与压力计12、液位计13、流量控制器21的信号输出端电连接，所述数字量输入接口17与排渣阀6的信号输出端电连接，所述数字量输出接口19分别与阀门控制箱15的输入端、循环水泵9的启动端相连。
[0026] 进一步地，本实用新型还包括：回水阀20和备用循环水泵8，所述回水阀20设置在回用水罐10和上水管线之间的自循环管线上，所述备用循环水泵8设置在上水支管线和回用水罐10之间，当上水结束后，循环水泵9可以不停止，上水管线上的回用水通过自循环管线回到回用水罐10，在实际操作过程中，实现了不停止循环水泵的目的，避免了频繁启停循环水泵带来的器件磨损，所述的备用循环水泵8和循环水泵9互为备用，保证了整个装置的可靠运行。
[0027] 进一步地，所述的冲洗阀D1和冲洗阀D2之间设置
逆止阀H1，所述的控制器14的型号可为CPU1214C，所述确认排渣过程结束的相关参数可为：压力值＜0.025Mp，排渣阀6的排渣设定时间为300s，捞渣机的渣箱11液位高度≥设计高报警值（根据渣箱的容量自行设定）；达到上述的数值后，即可确定排渣结束，可以进行下一步的上水过程。
[0028] 本实施例1中，通过第一时间继电器22、第二时间继电器23、第三时间继电器16分别设置冲洗时间、上水时间和排渣时间；一般地，第一时间继电器22设置的冲洗时间可根据需要自行设定，但为稳定循环水泵8的出口流量以及锁斗1的冲洗效果，建议该时间设定不低于20s，优选为30s并加2s延时；第三时间继电器16设置的排渣时间一般为300s并加2s延时；第二时间继电器23设置的上水持续时间工作人员可根据锁斗体积和上水流量综合考虑后进行人为设定；所述的第三时间继电器16可为双时间继电器。
[0029] 具体地，本实用新型提供的装置，在具体的工业应用中，可结合排渣后的冲洗、上水工艺过程进行操作，具体为：
[0030] 1、准备工作：
[0031] 首先，确认气化炉渣池/渣收集罐的出口阀3、锁斗进口阀4、放空阀5开启，确认备用循环水泵8和循环水泵9至少一台处于启动状态，确认渣机进口阀7开启；确认完毕后，打开排渣阀6开始排渣，其中排渣时间为300s；排渣结束并延时2秒后，锁斗1内的压力低于预设值、且捞渣机的渣箱11的液位高于预设值，则进入冲洗过程；上述过程中，如排渣开始前，备用循环水泵8和循环水泵9均未开启，即：流量控制器21的输出为0%，回水阀20关闭，则立即停止排渣过程，进行检查校验后重新开启。
[0032] 2、冲洗过程：
[0033] 当排渣结束时，放空阀5、排渣阀6、渣机进口阀7处于打开状态，冲洗阀D1、冲洗阀D2处于关闭状态；此时，控制器14通过
控制阀门控制箱15动作，与阀门控制箱15电连接的第一时间继电器22、第二时间继电器23得电后，使得与之连接的相应
阀体进行动作；首先，第一时间继电器22动作，使得阀门冲洗阀D1、冲洗阀D2开启，对锁斗1进行冲洗，达到设置的冲洗时间（如冲洗时间可设置30s）并延时2s后，关闭排渣阀6；此时：流量控制器21的处于大流量状态，流量控制器21控制回水阀20在大流量时处于关闭状态，防止在锁斗1上水过程中循环水泵的自循环管线上有水流量。
[0034] 3、上水过程：确认排渣阀6为关闭状态后，则关闭渣机进口阀7，开始锁斗上水计时，达到第二继电器23设定的上水时长后，锁斗上水结束4、回水过程：锁斗上水结束并延时2s后，则依序关闭冲洗阀D1、冲洗阀D2、放空阀5，此时，流量控制器21处于小流量状态，备用循环水泵8或循环水泵9处于最小打量，开启回水阀20，使得低压循环水自循环至回用水罐
10。
[0035] 所述的流量控制器21可用于对上水流量进行监测，一方面为时间继电器23的上水时长的设定提供数据依据，另一方面可根据上水管线上的上水量，调整回水阀20的开度。
[0036] 本实施例2，如图1、图3所示设备的连接关系，以及第一时间继电器22、第三时间继电器16的设置与实施例1均相同，对第二时间继电器23设置的上水持续时间由实施例1中的人工输入，通过增加中央处理器24，对锁斗体积和上水流量综合计算后进行输入。
[0037] 具体地，由于锁斗1在上水时，随着液位的升高，其压力也会随之升高，这样会导致上水流量的降低，因此上水时间的确定，无法简单的通过锁斗容积（V）除以上水流量（F）这种计算来确定，而必须通过数据进行拟合，并通过拟合方程列出容积（V）与时间（T）的关系式。
[0038] 为更好的应用本实用新型提供的装置，本实施例2中，时间继电器23上水时长的设定可通过实验数据拟合出具体的方程式进行计算后得出：
[0039] F与T呈线性关系表示为： （公式1）；
[0040] T与V的关系表示为： （公式2）；
[0041] 将公式1代入公式2后， （公式3）；
[0042] 其中：a、b为参数，T为时间，F为流量，V为锁斗容积。
[0043] 为使锁斗1在接渣过程中更为顺利，V在计算过程中可设定为锁斗1体积的95%（此体积设定是基于锁斗为惰性气体充压工艺，而高压水充压工艺则不必设定95%），从而计算出上水时间T（小时），换算为t（秒），并在时间继电器3中进行设定。
[0044] 具体地，参数a、参数b的取值，可通过DCS集散控制系统25在上水过程自动取点后进行计算得出，如：取点数据为：时间T时刻下、对应的流量F，为保证数据的精确性，取点数应大于50个，而每次所计算返回到DCS集散控制系统25中的时间作为下次锁斗上水的计时，因此第一次上水取点必须在开车准备期间完成。
[0045] 如：某次运行后：F=233.86-74.341T，V=60*95%，通过计算可得T=0.253991h=914s。
[0046] 本实用新型中涉及的设备，如回用水罐、上水管线、自循环管线、排渣管线、循环水泵、以及各个阀门均无特殊要求，适合对已建项目的行改造，成本较低，经济性好。
[0047] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
