一种焦炉火落监控系统技术方案

本发明专利技术提供的一种焦炉火落监控系统，包括荒煤气温度检测装置(1)、数据采集和控制装置(2)；所述荒煤气温度检测装置(1)包括一组热电偶(11)、一组耐高温补偿导线(12)，所述热电偶(11)设于焦炉碳化室的上升管与桥管连接的三通处，所述耐高温补偿导线(12)设于热电偶(11)附近；所述数据采集和控制装置(2)包括数据采集和处理模块(21)、数据存储模块(22)。该焦炉火落监控系统通过检测荒煤气温度，利用荒煤气温度变化判定火落时间，再利用火落时间计算得到火落时间、置时间和结焦时间，从而指导对焦炉加热系统进行微调和精准调整，减少可视污染，节约能源，保证了焦炭质量。

A Coke Oven Fire Falling Monitoring System

The invention provides a coke oven fire falling monitoring system, which comprises a waste gas temperature detection device (1), a data acquisition and control device (2); the waste gas temperature detection device (1) includes a set of thermocouples (11), a set of high temperature resistant compensation wires (12), the thermocouple (11) is located at the triple junction between the riser tube and the bridge tube of the coke oven carbonization chamber, and the high temperature resistant compensation wires (12) are located in the thermocouple. The data acquisition and control device (2) includes a data acquisition and processing module (21) and a data storage module (22). The coke oven fire fall monitoring system detects the temperature of raw gas, uses the temperature change of raw gas to determine the time of fire fall, and then calculates the time of fire fall, setting time and coking time by using the time of fire fall, so as to guide fine-tuning and accurate adjustment of the coke oven heating system, reduce visual pollution, save energy and ensure the quality of coke.

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉火落监控系统
本专利技术属于炼焦设备领域，特别涉及一种焦炉火落监控系统。
技术介绍
焦炉加热采用温度管理的热工工艺，即通过对干馏终了焦饼中心温度达到1000±50℃的测定，来确定某一品质(配煤的理化指标)、数量(每孔炭化室的装煤量)的配合煤在某一规定的结焦时间内加热干馏所需的热量，来进行加热系统的调整，主要包括温度制度、压力制度与煤气流量和空气量的供给等。由于相关加热参数及调整主要针对整座焦炉，炼焦生产过程中总存在生产秩序的波动及调整，燃烧室间的差异难以及时有效的获取，出现实际推焦作业时焦炭过生或过熟的现象，既造成可视环境污染及燃料浪费，也影响焦炭质量。是否能够精确控制火落时间对于焦炭质量影响较大。目前火落时间通常采用人工判定：(1)根据荒煤气的颜色判定火落在各炭化室荒煤气导出系统的同一部位(如上升管的竖管，见右图)，预留一个带盖的火落判定孔。进行火落判定时，揭盖逸出少量的荒煤气，背光用肉眼观察荒煤气颜色的变化。火落前，荒煤气的颜色是由浓浓的黄色逐渐变淡的；火落后，荒煤气的颜色是兰白色的。我们将荒煤气的颜色由黄色转变成兰白色的一瞬间定为“火落时刻”。⑵根据荒煤气燃烧的火焰判定火落在夜间及无法看清荒煤气的颜色时，也可以将上升管内的荒煤气引燃，透过火落判定孔观察荒煤气燃烧时的火焰颜色，火焰转为透明的稻黄色的时刻，即是“火落时刻”。这些人工方法不仅对技术工人要求高，准确性差，而且也可能影响技术工人的人身安全。
技术实现思路
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种焦炉火落监控系统。技术方案：本专利技术提供的一种焦炉火落监控系统，包括荒煤气温度检测装置(1)、数据采集和控制装置(2)；所述荒煤气温度检测装置(1)包括一组热电偶(11)、一组耐高温补偿导线(12)，所述热电偶(11)设于焦炉碳化室的上升管与桥管连接的三通处，所述耐高温补偿导线(12)设于热电偶(11)附近；所述数据采集和控制装置(2)包括数据采集和处理模块(21)、数据存储模块(22)；所述数据采集和处理模块(21)用于接收来自于荒煤气温度检测装置(1)的温度数据，判定火落时刻，采集装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息，计算火落时间、置时间和结焦时间，并将温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间发送至数据存储模块(22)；数据存储模块(22)用于存储来自于数据采集和处理模块(21)的温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间。作为改进，所述热电偶(11)为耐荒煤气腐蚀的铠装K型热电偶。作为另一种改进，所述耐高温补偿导线(12)外设有陶瓷纤维隔热层。作为另一种改进，所述热电偶(11)和耐高温补偿导线(12)成对设置。作为另一种改进，所述数据采集和处理模块(21)工作时：判定火落时刻的方法为：根据各碳化室中热电偶(11)的温度数据判定，温度下降点即为火落时刻；火落时间的计算方法为：火落时间＝火落时刻-装煤时刻；置时间的计算方法为：置时间＝推焦时刻-火落时刻；结焦时间的计算方法为：推焦时刻-装煤时刻。有益效果：本专利技术提供的焦炉火落监控系统通过检测荒煤气温度，利用荒煤气温度变化判定火落时间，再利用火落时间计算得到火落时间、置时间和结焦时间，从而指导对焦炉加热系统进行微调和精准调整，减少可视污染，节约能源，保证了焦炭质量。具体而言，本专利技术方法具有多方面的优势：⑴能适应外部条件变化始终保证焦炭的成熟度。火落管理是直接以产品质量为对象的管理方法，可定量地表达焦饼的成熟度。火落管理可以逐炉地、直接地控制干馏的结果，因此它可以极大地简化对干馏过程的管理。⑵有助于实现焦炉加热控制的自动化。实现焦炉加热控制的自动化，必须解决对焦饼成熟度的控制。沿用炉温管理的传统工艺，温度的测点必须多，否则就缺乏代表性，在高温的火道中要进行长期连续的温度测定，硬件投入成本是非常昂贵的，维护成本也非常高。而采用火落管理工艺，就可避开测温难题，通过各燃烧室乃至全炉煤气流量的精确控制来控制焦饼的成熟度。⑶在推焦前发现干馏过程中的异常现象。多装煤、少装煤、煤水分偏高或偏低，从炉口倒入余煤，上升管氨水倒灌等均会影响火落时间，通过火落判定，比传统温度管理工艺，更能预先发现异常，及时采取措施。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为火落时间与置时间的关系图。具体实施方式下面对本专利技术焦炉火落监控系统作出进一步说明。焦炉火落监控系统，见图1，包括荒煤气温度检测装置(1)、数据采集和控制装置(2)。所述荒煤气温度检测装置(1)包括一组热电偶(11)、一组耐高温补偿导线(12)，所述热电偶(11)设于焦炉碳化室的上升管与桥管连接的三通处，所述耐高温补偿导线(12)设于热电偶(11)附近；所述热电偶(11)为耐荒煤气腐蚀的铠装K型热电偶；所述耐高温补偿导线(12)外设有陶瓷纤维隔热层；所述热电偶(11)和耐高温补偿导线(12)成对设置。所述数据采集和控制装置(2)包括数据采集和处理模块(21)、数据存储模块(22)、；所述数据采集和处理模块(21)用于接收来自于荒煤气温度检测装置(1)的温度数据，判定火落时刻，采集装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息，计算火落时间、置时间和结焦时间，并将温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间发送至数据存储模块(22)；数据存储模块(22)用于存储来自于数据采集和处理模块(21)的温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间。所述数据采集和处理模块(21)工作时：判定火落时刻的方法为：根据各碳化室中热电偶(11)的温度数据判定，温度下降点即为火落时刻；火落时间的计算方法为：火落时间＝火落时刻-装煤时刻；置时间的计算方法为：置时间＝推焦时刻-火落时刻；结焦时间的计算方法为：推焦时刻-装煤时刻；见图2。该系统利用荒煤气的温度变化判定火落时间：在炭化室荒煤气导出设备的某一部位设置热电偶，用于测量荒煤气的温度。荒煤气的温度在每个结焦周期都会出现有规律的变化，利用热电偶，可以检测出荒煤气温度出现最高点的时刻；火落现象出现在荒煤气温度达到最高点之后，利用观察荒煤气的颜色等方法，可以确定实际的火落时刻。荒煤气温度达到最高点的时刻与火落时刻二者间有线性关系，根据他们的相关关系，在以后的生产应用中，就可以利用荒煤气温度达到最高点的时刻，推算出实际的火落时刻。本申请根据荒煤气温度判定“火落时刻”，自装煤时刻至火落时刻所经过的时间为“火落时间”。当焦炉的结焦时间确定以后，就必须确定焦炉加热的“目标火落时间”，它是焦炉热工管理的基础。自火落时刻至推焦时刻所经过的时间叫“置时间”，焦饼在置时间阶段，焦炉的加热制度保持不变，主要是让焦饼各点的受热进一步均匀化，并使焦饼中心温度逐步升高至成焦的终了温度。受热量供、需平衡的影响，“火落时刻”在干馏过程中是个可变点，热量供给偏大时，火落现象的发生会早些，热量供给偏小时，火落现象的发生会晚些。“火落管理”的热工管理工艺，其关键是控制结焦过程中发生“火落”的时刻。使实际的“火落时间”与“目标火落时间”的偏差在规定的范围内，使炼焦效果达到焦饼完全成熟并且所消耗的热量最低。火落时间管理标准项目目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉火落监控系统，其特征在于：包括荒煤气温度检测装置(1)、数据采集和控制装置(2)；所述荒煤气温度检测装置(1)包括一组热电偶(11)、一组耐高温补偿导线(12)，所述热电偶(11)设于焦炉碳化室的上升管与桥管连接的三通处，所述耐高温补偿导线(12)设于热电偶(11)附近；所述数据采集和控制装置(2)包括数据采集模块(21)、数据存储模块(22)；所述数据采集和处理模块(21)用于接收来自于荒煤气温度检测装置(1)的温度数据，判定火落时刻，采集装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息，计算火落时间、置时间和结焦时间，并将温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间发送至数据存储模块(22)；数据存储模块(22)用于存储来自于数据采集和处理模块(21)的温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉火落监控系统，其特征在于：包括荒煤气温度检测装置(1)、数据采集和控制装置(2)；所述荒煤气温度检测装置(1)包括一组热电偶(11)、一组耐高温补偿导线(12)，所述热电偶(11)设于焦炉碳化室的上升管与桥管连接的三通处，所述耐高温补偿导线(12)设于热电偶(11)附近；所述数据采集和控制装置(2)包括数据采集模块(21)、数据存储模块(22)；所述数据采集和处理模块(21)用于接收来自于荒煤气温度检测装置(1)的温度数据，判定火落时刻，采集装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息，计算火落时间、置时间和结焦时间，并将温度数据、装煤时刻信息、火落时刻信息、推焦时刻信息、火落时间、置时间和结焦时间发送至数据存储模块(22)；数据存储模块(22)用于存储来自于数据采集和处理模块(21)的温度数据、装煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：武良辰，
申请(专利权)人：南京沪友冶金机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32