一种用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法与流程

本发明涉及焦炉，具体为一种用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法。

背景技术：

1、焦炉荒煤气导出系统主要由上升管、桥管、集气管、吸气管、高低压氨水喷洒管等部件等组成，其目的是顺利导出焦炉炼焦过程所产生的荒煤气。其主要作用包括：1)保持集气管内压力的适当、稳定，防止压力过高导致生产过程冒烟跑火，还要保持各炭化室结焦过程正压；2)循环氨水连续喷洒冷却从炭化室导出的荒煤气(温度650～800℃)，以保持集气管稳定在适当的温度(80～100℃)，防止因温度过高而导致集气管的变形、生产操作条件恶化和增大煤气净化系统负荷，同时保持焦油和氨水保持良好的流动性确保顺利排走。

2、随着钢铁业不断推进生产制造的高端化、智能化、绿色化、高效化，各钢铁企业都在大力推进减员增效，岗位职工越来越少，生产操作集中程度、自动化程度越来越高，如何有效的建立和使用联锁保护系统应对各类生产突发情况，保障安全生产显得越发重要和紧迫，依靠传统的人工现场应急处置操作显然已不符合发展的内在要求。

3、当前，焦化行业内对焦炉正常生产过程中，因循环氨水突然停供、短时无法恢复，为保护集气管、防止温度过高，只能通过人工现场关闭循环氨水阀门，再逐个打开事故水阀门，以补充事故水喷洒用于荒煤气降温，防止集气管因荒煤气无法被冷却而导致温度过高，进而导致设备变形损坏。在实际的应急操作处置过程中，因循环氨水阀和事故水阀分别设置在炉顶管廊不同区域和部位，岗位操作人员位于集中操作室，距离现场远(有的还需要攀爬管廊)，人要到现场后同步配合手动操作阀门，存在因操作配合不当或不及时而导致的集气管因热胀冷缩焊缝拉伤损坏，再加上岗位操作人员精简，应急处置的响应速度和安全性无法保障。

4、现有技术中，存在专利1)一种循环氨水管路及焦炉不停产更换循环氨水阀门的方法(授权公告号：cn107629807b)。该发明涉及一种循环氨水管路及焦炉不停产更换循环氨水阀门的方法，包括a-d阀门；10#阀门另一端与8#阀门另一端、16#阀门另一端、d阀门一端、a阀门一端相连接后通向去1#、2#炉循环氨水管道；9#阀门另一端与16#阀门一端、11#阀门一端、c阀门一端、b阀门一端相连接后通向去3#、4#炉循环氨水管道；13#阀门另一端与a阀门另一端、b阀门另一端相连接；d阀门另一端与c阀门另一端相连，并与高压氨水泵入口管道相连通，确保高压氨水的稳定供应，通过倒泵作业实现更换阀门。优点是：改造现有管路，增加阀门及相应管道，方便更换阀门，避免了因更换氨水阀门影响焦炭停产。解决了由于没有氨水供给造成2座焦炉只能停产的问题。该专利并未涉及焦炉停循环氨水异常生产状态下的焦炉集气管的联锁自动应急保护操作。

5、现有技术中，存在专利2)一种焦炉高压氨水系统稳定运行控制方法(公开号：cn115785976a)。该发明涉及一种焦炉高压氨水系统稳定运行控制方法，它涉及焦炉生产技术领域。在焦炉生产负荷较低时，将用于管道冲洗的若干条高压氨水分支管道上的阀门打开，使高压氨水在不装煤时仍然保持有5-40m3/h的流量；将高压氨水泵待机状态下的设定压力降到0.8-1.8mpa，使高压氨水泵电机的变频器频率降低，从而降低叶轮的转速，减少氨水与叶轮摩擦产生的热量。本发明有益效果为：本焦炉高压氨水系统稳定运行控制方法操作简单，效果显著，在不增加投资费用、不增加设备的情况下，只改变生产操作控制方法，达到稳定系统运行压力的目的，防止高压氨水压力的剧烈波动给生产带来影响，避免发生设备损坏的安全生产事故。该专利并未涉及焦炉停循环氨水异常生产状态下的焦炉集气管的联锁自动应急保护操作。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法，解决了现有技术中存在的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于焦炉集气管的应急保护系统，包括循环氨水泵故障信号检测装置、循环氨水流量检测装置、压力检测装置、集气管温度检测装置和集气管应急保护系统，所述循环氨水泵故障信号检测装置、循环氨水流量检测装置、压力检测装置、集气管温度检测装置的输出端均与集气管应急保护系统的输入端电性连接，所述集气管应急保护系统双向电性连接有循环氨水管道电动调阀和事故水管道电动调阀。

5、一种用于焦炉集气管的应急保护系统的使用方法，包括上述所述的用于焦炉集气管的应急保护系统，具体操作如下：

6、对焦炉循环氨水管道和事故水管道加装可远程控制的电动调节控制阀，或对焦炉循环氨水管道阀门和事故水管道阀门改造安装自动调节机构实现远程控制，并将控制信号接入焦炉集气管应急保护系统；

7、建立焦炉集气管应急保护系统，包含有：

8、1)从煤气净化单元获取循环氨水泵故障信号数据，作为焦炉集气管循环氨水停供的联锁触发信号；

9、2)从焦炉dcs控制系统获取焦炉集气管循环氨水流量、压力、集气管温度数据，用于远程自动调节控制循环氨水阀和事故水阀开度；

10、3)循环氨水停供联锁触发后，系统弹窗报警，人工确认是否启动系统；

11、4)循环氨水停供后，循环氨水阀和事故水阀的远程控制调节；

12、5)循环氨水恢复后，循环氨水阀和事故水阀的远程控制调节；

13、集气管应急保护系统工作流程和控制要求如下：

14、1)系统获取循环氨水泵故障信号后，触发联锁控制程序响应,经人工确认后启动集气管应急保护系统；

15、2)系统远程快速关闭各循环氨水管控制阀后，系统远程逐步缓慢开启各焦炉各段集气管两端事故水管控制阀；

16、3)系统通过调节事故水阀开度控制事故水流量和压力，以保证集气管温度控制在220℃以下；

17、4)系统获取循环氨水泵故障解除信号后，经人工确认后，远程迅速自动关闭各事故水控制阀，然后逐步缓慢开启各循环氨水管控制阀；

18、5)系统联锁解除，焦炉循环氨水流量、压力、集气管温度逐步恢复到正常控制值。

19、(三)有益效果

20、本发明提供了一种用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法。具备以下有益效果：

21、该用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法，通过开发焦炉集气管应急保护系统，对现有循环氨水阀和工业事故水阀实现远程自动控制，实现循环氨水系统故障状态下的循环氨水与事故水的联锁自动切换，以确保焦炉集气管的安全运行，在焦炉停循环氨水、短时无法恢复时，以系统联锁远程控制替代人工现场关闭循环氨水阀门和开启事故水阀门的应急处置操作，提高焦炉异常生产状态下的应急处置响应速度，保障岗位职工操作安全，避免发生设备损坏。

技术特征：

1.一种用于焦炉集气管的应急保护系统，其特征在于：包括循环氨水泵故障信号检测装置、循环氨水流量检测装置、压力检测装置、集气管温度检测装置和集气管应急保护系统，所述循环氨水泵故障信号检测装置、循环氨水流量检测装置、压力检测装置、集气管温度检测装置的输出端均与集气管应急保护系统的输入端电性连接，所述集气管应急保护系统双向电性连接有循环氨水管道电动调阀和事故水管道电动调阀。

2.一种用于焦炉集气管的应急保护系统的使用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的用于焦炉集气管的应急保护系统，具体操作如下：

技术总结本发明公开了一种用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法，涉及焦炉技术领域。该用于焦炉集气管的应急保护系统，包括循环氨水泵故障信号检测装置、循环氨水流量检测装置、压力检测装置、集气管温度检测装置和集气管应急保护系统。该用于焦炉集气管的应急保护系统及其使用方法，通过开发焦炉集气管应急保护系统，对现有循环氨水阀和工业事故水阀实现远程自动控制，实现循环氨水系统故障状态下的循环氨水与事故水的联锁自动切换，以确保焦炉集气管的安全运行。技术研发人员：王军,钱虎林,孙晴亮,于振,刘宁,方亮青,杜昆,何元龙受保护的技术使用者：马鞍山钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23