高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统及方法，控制系统包括设于高炉煤气管道上的高炉煤气流量调节阀及设于焦炉煤气管道上的焦炉煤气流量调节阀；高炉煤气管道还设有压力记录报警仪表一、流量记录调节累积仪表；焦炉煤气管道上还设有压力记录报警仪表二、流量记录比例调节累积仪表及压力记录仪表一；高炉煤气流量调节阀下游的高炉煤气管道与压力记录仪表一下游的焦炉煤气管道连接混合煤气管道，混合煤气管道上设压力记录仪表二。本发明专利技术不仅能够向下游用户提供压力稳定、掺混比例恒定的混合煤气，还能够保证前段焦炉煤气管道和高炉煤气管道的安全。

【技术实现步骤摘要】
高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统及方法
本专利技术涉及焦化产品深加工
，尤其涉及一种高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统及方法。
技术介绍
焦化厂生产的焦化产品主要是煤焦油和粗苯，在煤焦油和粗苯的深加工过程中，各种加热炉基本上都是采用焦炉煤气作为加热用燃气，其主要可燃成分为氢气(约占58％)和甲烷(约占26％)，另外还含有少量的一氧化碳(约占)6％，热值约为4200千卡/标准立方米，热值高，燃烧稳定。高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体，其主要可燃成分为氢气(约占2％)和一氧化碳(约占26％)，并含有大量不可燃的二氧化碳(约占18％)、氮气(约占54％)，热值仅约为730千卡/标准立方米，热值低，不容易稳定燃烧。高炉煤气作为钢铁厂副产燃气，如能加以充分利用，不仅可以降低企业的能源消耗，还将改善钢铁企业对周边环境的污染。由于高炉煤气含有大量的二氧化碳和氮气，会吸收大量燃烧过程中产生的热量，减少了可燃气体的氧化反应激烈程度，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定；为了有效利用高炉煤气这一副产燃气，需要混入一定比例的焦炉煤气，以提高混合后的混合煤气的热值，提高燃烧的激烈程度，达到稳定燃烧的目的。由于焦化厂中煤焦油和粗苯的深加工设有多个加工装置，并且每个加工装置都包含很多的加工单元，不能每个加热炉都设计一个高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的工艺设施，需要在外线高炉煤气总管集中设立一个高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的工艺设施，这样做既简化了设计，又可节省费用。由于焦炉煤气和高炉煤气都属于爆炸性气体，其组成不同并且爆炸极限范围差别很大，焦炉煤气爆炸极限为4.72％～37.54％，高炉煤气爆炸极限为40％～70％，高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的工艺设施(以下简称“掺混设施”)，不仅要能够提供压力稳定、掺混比例恒定的混合煤气，还要保证前段焦炉煤气管道和高炉煤气管道的安全，即管道内的气体不能倒流，以防止上游管线发生危险。综上所述，掺混设施的设计对于实现高炉煤气作为焦化厂焦化产品深加工的加热燃气是至关重要的工艺环节。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统及方法，不仅能够向下游用户提供压力稳定、掺混比例恒定的混合煤气，还能够保证前段焦炉煤气管道和高炉煤气管道的安全。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统，包括设于高炉煤气管道上的高炉煤气流量调节阀及设于焦炉煤气管道上的焦炉煤气流量调节阀；所述高炉煤气流量调节阀上游的高炉煤气管道上沿高炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表一、流量记录调节累积仪表；所述焦炉煤气流量调节阀上游的焦炉煤气管道上沿焦炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表二、流量记录比例调节累积仪表；焦炉煤气流量调节阀下游的焦炉煤气管道上设压力记录仪表一；所述高炉煤气流量调节阀下游的高炉煤气管道与压力记录仪表一下游的焦炉煤气管道连接混合煤气管道，所述混合煤气管道上设压力记录仪表二；所述压力记录报警仪表一、压力记录仪表二分别连接压差记录联锁报警仪表一；所述压力记录报警仪表二、压力记录仪表一分别连接压差记录联锁报警仪表二；所述流量记录调节累积仪表连接流量记录比例调节累积仪表和压力记录仪表二；所述高炉煤气流量调节阀与压差记录联锁报警仪表一、流量记录调节累积仪表及焦炉煤气流量调节阀联锁控制；所述焦炉煤气流量调节阀另外与流量记录比例调节累积仪表、压差记录联锁报警仪表二联锁控制。高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制方法，通过调节高炉煤气流量来控制混合煤气的供气压力，以保证向混合煤气用户提高稳定的气源；通过比例调节的方式控制向高炉煤气中掺混的焦炉煤气量，以得到具有稳定掺混比例的混合煤气；将焦炉煤气流量调节阀及高炉煤气流量调节阀与压差记录联锁报警仪表联锁，实现紧急切断，以防止管道内气体倒流；对焦炉煤气管道和高炉煤气管道进行压力监控，采用低压报警、超低压紧急切断的方式，防止管道内气体倒流产生的危险。所述低压报警是指压差记录联锁报警仪表一测量的压差为0.5kPa时通过压力记录报警仪表一进行报警，压差记录联锁报警仪表二测量的压差为0.5kPa时通过压力记录报警仪表二进行报警；所述超低压紧急切断是指压差记录联锁报警仪表一测量的压差小于零时紧急切断高炉煤气流量调节阀和焦炉煤气流量调节阀，压差记录联锁报警仪表二测量的压差小于零时紧急切断焦炉煤气流量调节阀。所述压力记录报警仪表一测量的压力值为2kPa时开始报警，压力记录报警仪表一测量的压力值为1.5kPa时，紧急切断高炉煤气流量调节阀和焦炉煤气流量调节阀。所述压力记录报警仪表二测量的压力值为2kPa时开始报警，压力记录报警仪表二测量的压力值为1.5kPa时，紧急切断焦炉煤气流量调节阀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)通过调节高炉煤气流量来控制混合煤气的供气压力，以保证混合煤气后续用户对气源的稳定性的要求；2)采用比例调节的方式控制高炉煤气掺混焦炉煤气量，以得到稳定掺混比例的混合煤气；3)对焦炉煤气流量调节阀上下游管道内的气体压力、高炉煤气流量调节阀上下游管道内的气体压力分别通过压差记录联锁报警仪表进行监控，并通过联锁控制实现紧急切断，以防止因管道内气体倒流导致上游管线发生危险；4)对焦炉煤气管道和高炉煤气管道内的气源分别进行压力监控，并采用低压报警、超低压紧急切断的方式，防止管道内气体倒流带来的危害。附图说明图1是本专利技术所述高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统的结构示意图。图中：1.高炉煤气流量调节阀2.焦炉煤气流量调节阀FRCQ01.流量记录调节累积仪表FFRCQ02.流量记录比例调节累积仪表PRA01.压力记录报警仪表一PRA03.压力记录报警仪表二PR04.压力记录仪表一PR02.压力记录仪表二PdRSA01.压差记录联锁报警仪表一PdRSA02.压差记录联锁报警仪表二L低限LL超低限具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统，包括设于高炉煤气管道上的高炉煤气流量调节阀1及设于焦炉煤气管道上的焦炉煤气流量调节阀2；所述高炉煤气流量调节阀1上游的高炉煤气管道上沿高炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表一PRA01、流量记录调节累积仪表FRCQ01；所述焦炉煤气流量调节阀2上游的焦炉煤气管道上沿焦炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表二PRA03、流量记录比例调节累积仪表FFRCQ02；焦炉煤气流量调节阀2下游的焦炉煤气管道上设压力记录仪表一PR04；所述高炉煤气流量调节阀1下游的高炉煤气管道与压力记录仪表一PR04下游的焦炉煤气管道连接混合煤气管道，所述混合煤气管道上设压力记录仪表二PR02；所述压力记录报警仪表一PRA01、压力记录仪表二PR02分别连接压差记录联锁报警仪表一PdRSA01；所述压力记录报警仪表二PRA03本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统，其特征在于，包括设于高炉煤气管道上的高炉煤气流量调节阀及设于焦炉煤气管道上的焦炉煤气流量调节阀；所述高炉煤气流量调节阀上游的高炉煤气管道上沿高炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表一、流量记录调节累积仪表；所述焦炉煤气流量调节阀上游的焦炉煤气管道上沿焦炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表二、流量记录比例调节累积仪表；焦炉煤气流量调节阀下游的焦炉煤气管道上设压力记录仪表一；所述高炉煤气流量调节阀下游的高炉煤气管道与压力记录仪表一下游的焦炉煤气管道连接混合煤气管道，所述混合煤气管道上设压力记录仪表二；所述压力记录报警仪表一、压力记录仪表二分别连接压差记录联锁报警仪表一；所述压力记录报警仪表二、压力记录仪表一分别连接压差记录联锁报警仪表二；所述流量记录调节累积仪表连接流量记录比例调节累积仪表和压力记录仪表二；所述高炉煤气流量调节阀与压差记录联锁报警仪表一、流量记录调节累积仪表及焦炉煤气流量调节阀联锁控制；所述焦炉煤气流量调节阀另外与流量记录比例调节累积仪表、压差记录联锁报警仪表二联锁控制。/n

【技术特征摘要】
1.高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制系统，其特征在于，包括设于高炉煤气管道上的高炉煤气流量调节阀及设于焦炉煤气管道上的焦炉煤气流量调节阀；所述高炉煤气流量调节阀上游的高炉煤气管道上沿高炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表一、流量记录调节累积仪表；所述焦炉煤气流量调节阀上游的焦炉煤气管道上沿焦炉煤气流动方向依次设有压力记录报警仪表二、流量记录比例调节累积仪表；焦炉煤气流量调节阀下游的焦炉煤气管道上设压力记录仪表一；所述高炉煤气流量调节阀下游的高炉煤气管道与压力记录仪表一下游的焦炉煤气管道连接混合煤气管道，所述混合煤气管道上设压力记录仪表二；所述压力记录报警仪表一、压力记录仪表二分别连接压差记录联锁报警仪表一；所述压力记录报警仪表二、压力记录仪表一分别连接压差记录联锁报警仪表二；所述流量记录调节累积仪表连接流量记录比例调节累积仪表和压力记录仪表二；所述高炉煤气流量调节阀与压差记录联锁报警仪表一、流量记录调节累积仪表及焦炉煤气流量调节阀联锁控制；所述焦炉煤气流量调节阀另外与流量记录比例调节累积仪表、压差记录联锁报警仪表二联锁控制。


2.基于权利要求1所述控制系统的高炉煤气掺混焦炉煤气制造混合煤气的控制方法，其特征在于，通过调节高炉煤气流量来控制混合煤气的供气压力，以保证向混合煤气用户提高稳定的气源；通过比例调节的方式控制向高炉煤气中掺混的焦炉煤气量，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪松，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21