燃气锅炉自动充氮保护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃气锅炉安全自控制技术领域，公开了一种燃气锅炉自动充氮保护系统，该系统包括充氮管、隔离管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、快关阀、压力检测装置和控制器，所述充氮管两端分别与煤气管道以及氮气管道相连接，所述第一控制阀和第二控制阀沿充氮方向依次设置于充氮管上，所述隔离管连接于第一控制阀和第二控制阀之间，所述隔离管与外界大气相连通，所述第三控制阀设置于隔离管上，所述快关阀设置于煤气管道上，所述压力检测装置位于快关阀的下游，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、压力检测装置和快关阀均与控制器通信连接。该系统在锅炉在启动、停止、煤气突然中断过程中自动充氮以防止发生煤气回火爆炸。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气锅炉安全自控制
，特别是涉及锅炉在启动、停止、煤气突然中断过程中自动确保锅炉安全的技术。
技术介绍
燃气锅炉在近几年的冶金行业废气回收利用中发挥着重要作用，燃气锅炉充分利用冶金产生的副产气(高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)燃烧发热的热量产生蒸汽，再经汽轮发电机组发电，实现余热余能的再回收利用，提高企业的循环经济利用效率。在锅炉生产过程中，煤气从生产点经管道输送到锅炉入口，经总管蝶阀、水封闸阀、快关阀、自动充氮装置等设备，最后分配到锅炉四角，再经过火嘴快关阀、调节阀进入炉膛参与燃烧。产生的热量把水加热成蒸汽，输送到汽轮发电机组发电。在煤气的输送过程中，当总管快关阀突然关闭，煤气压力突然降低，导致煤气的流动速度低于煤气的燃烧速度将导致煤气回火，发生煤气回火爆炸。目前针对这一问题，一般是通过岗位人员到就地控制箱，手动提前把氮气管道与煤气管道连接，把氮气充到煤气管道里，做保压、吹扫作用，随着DCS控制系统的高速发展，锅炉运行越发集中控制，集中控制室远离现场，使得靠人为去就地操作满足不了需要。
技术实现思路
针对上述问题，本技术所要解决的技术问题是提供一种在锅炉在启动、停止、煤气突然中断过程中自动充氮保护系统，以防止发生煤气回火爆炸。本技术公开的燃气锅炉自动充氮保护系统，包括充氮管、隔离管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、快关阀、压力检测装置和控制器，所述充氮管两端分别与煤气管道以及氮气管道相连接，所述第一控制阀和第二控制阀沿充氮方向依次设置于充氮管上，所述隔离管连接于第一控制阀和第二控制阀之间，所述隔离管与外界大气相连通，所述第三控制阀设置于隔离管上，所述快关阀设置于煤气管道上，所述压力检测装置位于快关阀的下游，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、压力检测装置和快关阀均与控制器通信连接。优选地，所述控制器设置有用于控制充氮时间的计时器。优选地，所述充氮管上设置有逆止阀。优选地，所述充氮管上两端分别设置有第一手动控制阀和第二手动控制阀。优选地，所述第一控制阀和第二控制阀为常闭型电磁阀，所述第三控制阀为常开型电磁阀。本技术的有益效果是：该燃气锅炉自动充氮保护系统可以在避免氮气管道和煤气管道连接的前提下，在锅炉出现低压或是人为切换要求时自动对煤气管道进行充氮，维持总管快关阀后管道的压力温度并吹赶煤气，避免火咀阀门关不严导致的回火爆炸事故，该系统着眼于锅炉生产现有的工艺、设备，具有实施难度小，实现成本低，不影响锅炉安全运行和综合性能。使用该方法前后表明，锅炉的安全性能提高。附图说明图1是本技术的示意图。附图标记：煤气管道1，氮气管道2，充氮管3，隔离管4，第一控制阀5，第二控制阀6，第三控制阀7，第一手动控制阀8，第二手动控制阀9，逆止阀10，快关阀11，压力检测装置12。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示，本技术的燃气锅炉自动充氮保护系统，包括充氮管3、隔离管4、第一控制阀5、第二控制阀6、第三控制阀7、快关阀11、压力检测装置12和控制器，所述充氮管3两端分别与煤气管道1以及氮气管道2相连接，所述第一控制阀5和第二控制阀6沿充氮方向依次设置于充氮管3上，所述隔离管4连接于第一控制阀5和第二控制阀6之间，所述隔离管4与外界大气相连通，所述第三控制阀7设置于隔离管4上，所述快关阀11设置于煤气管道1上，所述压力检测装置12位于快关阀11的下游，所述第一控制阀5、第二控制阀6、第三控制阀7、压力检测装置12和快关阀11均与控制器通信连接。压力检测装置12可以检测煤气管道1内的压力，并将检测结果P1传递到控制器，控制器将P1与预设的煤气控制压力P进行比较，若P1＞P，则控制器不发出控制信号，若P1＜P，则控制器检测快关阀11信号，若快关阀11处于关闭状态，则不动作，否则将其关闭，然后控制第三控制阀7关闭，第一控制阀5和第二控制阀6打开，对煤气管道1进行充氮操作。充氮量可通过压力检测装置12反馈结果进行判断，当压力检测装置12检测到煤气管道1内压力恢复正常时，即可停止充氮操作；也可通过控制充氮时间来控制充氮量，如此则需在控制器设置用于控制充氮时间的计时器。充氮量达到要求后，控制器控制第一控制阀5和第二控制阀6关闭，第三控制阀7打开，充氮完成。由于仅在充氮时间段内第一控制阀5和第二控制阀6开启，第三控制阀7关闭，因此所述第一控制阀5和第二控制阀6宜采用常闭型电磁阀，所述第三控制阀7宜采用常开型电磁阀。为了防止煤气倒灌如氮气管道2，所述充氮管3上设置有逆止阀10。控制器中可设定两种控制方式，即自动控制状态和强制状态，在自动控制状态时，控制器可根据压力检测装置12检测结果自动控制充氮，而在充氮操作完成后，控制器则切换至强制状态，在强制状态下各元件之间没有联锁，人工可以手动控制各个元件。在检修时也可将控制器切换至强制状态。此外，所述充氮管3上两端分别设置有第一手动控制阀8和第二手动控制阀9，可以在出现故障的情况下或是分段检修时使用。在国家标准中规定，煤气管道1不能和氮气管道2进行连接，因此本技术在充氮管3道上设置于大气连通的隔离管4，在正常状态下，第三控制阀7处于开启状态，第一控制阀5和第二控制阀6处于关闭状态，相当于此时的煤气管道1和氮气管道2并不是相互连接的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃气锅炉自动充氮保护系统，其特征在于：包括充氮管(3)、隔离管(4)、第一控制阀(5)、第二控制阀(6)、第三控制阀(7)、快关阀(11)、压力检测装置(12)和控制器，所述充氮管(3)两端分别与煤气管道(1)以及氮气管道(2)相连接，所述第一控制阀(5)和第二控制阀(6)沿充氮方向依次设置于充氮管(3)上，所述隔离管(4)连接于第一控制阀(5)和第二控制阀(6)之间，所述隔离管(4)与外界大气相连通，所述第三控制阀(7)设置于隔离管(4)上，所述快关阀(11)设置于煤气管道(1)上，所述压力检测装置(12)位于快关阀(11)的下游，所述第一控制阀(5)、第二控制阀(6)、第三控制阀(7)、压力检测装置(12)和快关阀(11)均与控制器通信连接。

【技术特征摘要】
1.燃气锅炉自动充氮保护系统，其特征在于：包括充氮管(3)、隔离管(4)、第一控制阀(5)、第二控制阀(6)、第三控制阀(7)、快关阀(11)、压力检测装置(12)和控制器，所述充氮管(3)两端分别与煤气管道(1)以及氮气管道(2)相连接，所述第一控制阀(5)和第二控制阀(6)沿充氮方向依次设置于充氮管(3)上，所述隔离管(4)连接于第一控制阀(5)和第二控制阀(6)之间，所述隔离管(4)与外界大气相连通，所述第三控制阀(7)设置于隔离管(4)上，所述快关阀(11)设置于煤气管道(1)上，所述压力检测装置(12)位于快关阀(11)的下游，所述第一控制阀(5)、第二控制阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马章波，陈晓宏，
申请(专利权)人：攀钢集团西昌钢钒有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51