一种焦炉点火控制方法及装置与流程

文档序号:12583657阅读:466来源:国知局

本发明涉及煤炭化工技术领域,尤其涉及一种焦炉点火控制方法及装置。



背景技术:

在焦炉煤气脱硫回收工艺中,保证焦炉正常稳定地工作是回收焦炉煤气至关重要的前提。在脱硫回收的过程中存在对焦炉点火的步骤,现有技术通常是一次点火,即,直接对主烧嘴进行点火,从而将导致炉体升温不均,使得炉体内的气体在反应时容易发生爆炸等异常情况,另外,还会降低焦炉的使用寿命。



技术实现要素:

鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的焦炉点火控制方法及装置。

本发明实施例提供一种焦炉点火控制方法,应用于包含N级烧嘴的焦炉中,N为大于等于2的整数,所述方法包括:

i依次取1到N,执行以下步骤:

步骤101:判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,若与第i级点火过程对应的控制参数满足第i点火条件,则执行步骤102,否则,执行步骤103;

步骤102:对第i级烧嘴进行点火以执行第i级点火过程,同时,判断第i级烧嘴是否点火成功,若第i级烧嘴点火成功,则将i自加1后返回步骤101,否则,执行步骤103;

步骤103:将i重置为1后返回步骤101;

其中,在步骤102中,当i等于N时,若第N级烧嘴点火成功,则表明完成点火,i不再进行自加1操作。

优选的,与各级点火过程对应的控制参数包括气体吹扫时间、控制阀门的开关状态和炉膛温度中的至少一种。

优选的,所述控制阀门包括气体切断阀、气体调节阀和气体放散阀中的至少一种。

优选的,所述判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,包括以下三种判断过程中的至少一种:

判断在第i级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间;和

判断在第i级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态;和

判断在第i级点火过程中炉膛温度是否达到预设炉膛温度。

优选的,在所述对第i级烧嘴进行点火之前,所述方法还包括:

对所述第i级烧嘴进行烘炉处理。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种焦炉点火控制装置,应用于包含N级烧嘴的焦炉中,N为大于等于2的整数,所述装置包括:

N级烧嘴,N为大于等于2的整数;

处理模块,用于i依次取1到N,执行以下步骤:

步骤101:判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,若与第i级点火过程对应的控制参数满足第i点火条件,则执行步骤102,否则,执行步骤103;

步骤102:对第i级烧嘴进行点火以执行第i级点火过程,同时,判断第i级烧嘴是否点火成功,若第i级烧嘴点火成功,则将i自加1后返回步骤101,否则,执行步骤103;

步骤103:将i重置为1后返回步骤101;

其中,在步骤102中,当i等于N时,若第N级烧嘴点火成功,则表明完成点火,i不再进行自加1操作。

优选的,与各级点火过程对应的控制参数包括气体吹扫时间、控制阀门的开关状态和炉膛温度中的至少一种。

优选的,所述控制阀门包括气体切断阀、气体调节阀和气体放散阀中的至少一种。

优选的,所述处理模块,包括以下三个判断单元中的至少一种:

第一判断单元,用于判断在第i级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间;和

第二判断单元,用于判断在第i级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态;和

第三判断单元,用于判断在第i级点火过程中炉膛温度是否达到预设炉膛温度。

优选的,所述装置还包括:

烘炉处理模块,用于对所述第i级烧嘴进行烘炉处理。

本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本发明通过设置多个烧嘴进行分级点火,能够保证炉体均匀的升温,避免发生由于升温不均而出现的爆炸的情况,使得炉体内的气体可以安全地进行反应,保证了焦炉煤气的回收质量,还提高了焦炉的使用寿命,同时,本发明分别对各级点火过程进行监控,若各级点火过程的控制参数不满足对应的点火条件,或者与各级点火过程对应的烧嘴点火失败,则,将从第一级烧嘴重新开始点火,从而,能够在发生异常情况时,及时介入,切断对应的点火过程,提高了焦炉的生产安全。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中:

图1示出了本发明实施例的一种焦炉点火控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种焦炉点火控制方法,应用于包含N级烧嘴的焦炉中,N为大于等于2的整数,其中,该焦炉可以为克劳斯炉。本申请的焦炉点火控制方法,如图1所示,包括以下步骤:

i依次取1到N,执行以下步骤:

步骤101:判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,若与第i级点火过程对应的控制参数满足第i点火条件,则执行步骤102,否则,执行步骤103;

步骤102:对第i级烧嘴进行点火以执行第i级点火过程,同时,判断第i级烧嘴是否点火成功,若第i级烧嘴点火成功,则将i自加1后返回步骤101,否则,执行步骤103;

步骤103:将i重置为1后返回步骤101;

其中,在步骤102中,当i等于N时,若第N级烧嘴点火成功,则表明完成点火,i不再进行自加1操作。

其中,当i等于1时,即,针对第一级点火过程,可以利用克劳斯炉点火枪对第一级烧嘴进行点火。而,当i大于1时,则,利用第i-1级烧嘴对第i级烧嘴进行点火。

具体来讲,i从1开始取值,当i为1时,判断与第一级点火过程对应的控制参数是否满足第一点火条件,若与第一级点火过程对应的控制参数满足第一点火条件,则对第一级烧嘴进行点火,以执行第一级点火过程,同时判断第一级烧嘴是否点火成功,若第一级烧嘴点火成功,则将i自加1,此时i为2,接着,判断与第二级点火过程对应的控制参数是否满足第二点火条件,若与第二级点火过程对应的控制参数满足第二点火条件,则对第二级烧嘴进行点火,以执行第二级点火过程,同时,判断第二级烧嘴是否点火成功,若第二级烧嘴点火成功且焦炉中仅包含2个烧嘴时,表明完成点火,若若第二级烧嘴点火成功且焦炉中多于2个烧嘴时,则将i自加1,此时i为3,再判断与第三级点火过程对应的控制参数是否满足第三点火条件,以此类推,最后一个烧嘴点火成功。另外,若与第一级点火过程对应的控制参数不满足第一点火条件,则将i重置为1,重新开始循环,判断与第一级点火过程对应的控制参数是否满足第一点火条件,同样,若第一级烧嘴点火失败,则也会将i重置为1,重新开始循环,判断与第一级点火过程对应的控制参数是否满足第一点火条件;同理,若与第二级点火过程对应的控制参数不满足第二点火条件,则将i重置为1,重新开始循环,判断与第一级点火过程对应的控制参数是否满足第一点火条件,同样,若第二级烧嘴点火失败,则也会将i重置为1,重新开始循环,判断与第一级点火过程对应的控制参数是否满足第一点火条件,依次类推。

在本申请中,与各级点火过程对应的控制参数包括气体吹扫时间、控制阀门的开关状态和炉膛温度中的至少一种。对于不同级别的点火过程而言,可以选择不同的控制参数,也可以选择相同的控制参数,例如,在第一种情况下,第一级点火过程对应的控制参数为气体吹扫时间,而第二级点火过程对应的控制参数为炉膛温度,在第二种情况下,第一级点火过程对应的控制参数为气体吹扫时间,而第二级点火过程对应的控制参数同样为气体吹扫时间。

进一步,在本申请中,控制阀门可以包括气体切断阀、气体调节阀和气体放散阀中的至少一种。其中,气体切断阀可以包括空气切断阀、煤气切断阀和酸气切断阀中的至少一种,气体调节阀可以包括空气调节阀、煤气调节阀和酸气调节阀中的至少一种,气体放散阀可以包括空气放散阀、煤气放散阀和酸气放散阀中的至少一种。

在本申请中,判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,包括以下三种判断过程中的至少一种:

判断在第i级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间;和

判断在第i级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态;和

判断在第i级点火过程中炉膛温度是否达到预设炉膛温度。

需要说明的是,与控制参数相对应地,对于不同级别的点火过程而言,用于判断的点火条件也可以不相同,例如,当与第一级点火过程对应的点火条件为第一点火条件,与第二级点火过程对应的点火条件为第二点火条件时,第一点火条件可以与第二点火条件不相同。另外,对于不同级别的点火过程而言,用于判断的点火条件也可以相同。

在本申请中,为了使炉膛温度升温更平均,延长炉膛的使用寿命,在对第i级烧嘴进行点火之前,所述方法还包括:对所述第i级烧嘴进行烘炉处理。

下面将以克劳斯炉包含三级烧嘴为例,对本申请的焦炉点火控制方法进行详细说明。

在包含三级烧嘴的克劳斯炉中,三级烧嘴可以分别为点火烧嘴、辅助烧嘴和主烧嘴,从而,焦炉点火控制方法中包含三级点火过程,其中,第一级点火过程对应着对点火烧嘴进行点火,第二级点火过程对应着对辅助烧嘴进行点火,第三级点火过程对应着对主烧嘴进行点火,进一步,第一级点火过程对应第一控制参数和第一点火条件,第二级点火过程对应第二控制参数和第二点火条件,第三级点火过程对应第三控制参数和第三点火条件,具体地:

首先,判断第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件,第一控制参数可以包括气体吹扫时间和控制阀门的开关状态,从而,判断在第一级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间,同时判断在第一级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态。

具体来讲,在第一级点火过程中需要保证所有工艺阀门均处于关闭状态,所有安全放散阀门均处于全开状态,因此,在第一级点火过程中,对于控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态的判断,可以为:判断点火煤气的切断阀、点火空气的切断阀、辅助烧嘴的煤气调节阀、辅助烧嘴的切断阀、辅助烧嘴的空气调节阀、辅助烧嘴的空气切断阀、主烧嘴的酸气调节阀、主烧嘴的酸气切断阀、主烧嘴的空气调节阀、主烧嘴的空气切断阀是否均关闭,点火煤气的放散阀、辅助煤气的放散阀、辅助空气的放散阀、主烧嘴的酸气放散阀和主烧嘴的空气放散阀是否均打开。

进一步,对于第一级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间的判断,可以为:判断第一级点火过程中氮气保护吹扫的吹扫时间是否不少于1200s。其中,当克拉斯炉的炉膛处于充满氮气的环境时,点燃点火烧嘴的点火枪,能够保证煤气和空气混合不至于爆炸,保障现场设备及现场操作人员的安全。

进一步,当上述的工艺阀门均关闭,且上述的安全放散阀门均打开,且氮气保护吹扫的吹扫时间超过1200s时,表明满足第一点火条件,则将点火枪送电对点火烧嘴进行点火,具体的,先打开点火烧嘴的空气切断阀,再打开点火烧嘴的煤气切断阀,同时关闭点火烧嘴的煤气放散阀,当火焰检测到点火烧嘴的火焰信号且各个阀门的反馈状态都正常时,则表明点火烧嘴点火成功。

针对第一级点火过程,若第一控制参数不满足第一点火条件,例如,任一工艺阀门打开,或任一安全放散阀门关闭,或吹扫时间未达到预设吹扫时间,则重新判断与第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件。而,若点火烧嘴点火失败,则同样重新判断与第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件。

需要说明的是,对于第一级点火过程,在1200s吹扫完毕后还可以包含800s的附加吹扫时间,根据实际需求,可以对附件吹扫进行人为干预。同时,在吹扫结束后,关闭氮气安全吹扫阀门。

当点火烧嘴点火成功后,判断第二级点火过程对应的第二控制参数是否满足第二点火条件,第二控制参数可以包括控制阀门的开关状态,从而,判断在第二级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态。

具体来讲,在第二级点火过程中,对于控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态的判断,可以为:判断点火烧嘴的煤气切断阀、点火烧嘴的空气切断阀、辅助烧嘴的放散阀、主烧嘴的酸气放散阀和主烧嘴的空气放散阀是否均打开,点火煤气的放散阀、点火空气的放散阀、辅助烧嘴的煤气调节阀、辅助烧嘴的切断阀、辅助烧嘴的空气调节阀、辅助烧嘴的空气切断阀、主烧嘴的酸气调节阀、主烧嘴的酸气切断阀、主烧嘴的空气调节阀和主烧嘴的空气切断阀是否均关闭。

进一步,当点火烧嘴的煤气切断阀、点火烧嘴的空气切断阀、辅助烧嘴的放散阀、主烧嘴的酸气放散阀和主烧嘴的空气放散阀均打开,且点火煤气的放散阀、点火空气的放散阀、辅助烧嘴的煤气调节阀、辅助烧嘴的切断阀、辅助烧嘴的空气调节阀、辅助烧嘴的空气切断阀、主烧嘴的酸气调节阀、主烧嘴的酸气切断阀、主烧嘴的空气调节阀和主烧嘴的空气切断阀均关闭时,表明满足第二点火条件,则利用点火烧嘴对辅助烧嘴进行点火,具体地,将辅助空气调节阀及切断阀打开,并将空气调节阀调节至设定值,打开辅助煤气的调节阀及切断阀,并将煤气调节阀调节至设定值,同时关闭放散阀,当火焰检测到辅助烧嘴的火焰信号且各个阀门的反馈状态都正常时,则表明辅助烧嘴点火成功。

需要说明的是,此时炉膛温度会急剧升高,在辅助烧嘴点火成功后会立刻对点火煤气的切断阀关闭、放散阀打开,但有时会出现一次辅助烧嘴无法点火成功的时候,因此,可以为辅助烧嘴在30分钟内设置3次点火机会,若30分钟内对辅助烧嘴进行的3次点火均失败,则认定辅助烧嘴点火失败,对辅助烧嘴进行吹扫,并在吹扫后执行第一级点火过程,从点火烧嘴开始重新进行点火,即,重新判断与第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件,并在第一控制参数满足第一点火条件时,再次对辅助烧嘴进行点火。

针对第二级点火过程,若第二控制参数不满足第二点火条件,则返回重新执行第一点火过程,即,重新判断与第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件,并在第一控制参数满足第一点火条件时,再次对辅助烧嘴进行点火。

当辅助烧嘴点火成功后,判断第三级点火过程对应的第三控制参数是否满足第三点火条件,第三控制参数可以包括控制阀门的开关状态和炉膛温度,从而,判断在第三级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关条件,同时判断在第三级点火过程中炉膛温度是否达到预设炉膛温度。

具体来讲,在第三级点火过程中,对于控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态的判断,可以为:在辅助烧嘴点火成功之后,判断主烧嘴的酸气调节阀、主烧嘴的酸气切断阀、主烧嘴的空气调节阀和主烧嘴的空气切断阀是否均关闭,且主烧嘴的放散阀是否均打开。对于炉膛温度是否达到预设炉膛温度的判断,可以为:判断炉膛温度是否达到850℃。

进一步,当主烧嘴的酸气调节阀、主烧嘴的酸气切断阀、主烧嘴的空气调节阀和主烧嘴的空气切断阀均关闭,且主烧嘴的放散阀均打开,同时,炉膛温度达到850℃,表明满足第三点火条件,则利用辅助烧嘴对主烧嘴进行点火,具体地,先关闭主烧嘴的酸气放散阀和主烧嘴的空气放散阀,并打开空调调节阀和切断阀,再打开酸气调节阀和酸气切断阀,当火焰检测到主烧嘴的火焰信号且各个阀门的反馈状态都正常时,则表明主烧嘴点火成功,最后,在一定积累时间之后,将辅助烧嘴的煤气和空气阀门关闭,此时状态为完全燃烧酸气,将酸气中的硫反应成硫磺。

需要说明的是,在对主烧嘴进行点火之前,可以利用辅助烧嘴对主烧嘴进行烘炉处理,通常烘炉时间为3天至1周,从而使得炉膛温度上升更加平均,增加了炉膛的使用寿命。另外,与辅助烧嘴相同,主烧嘴可能在进行一次点火时点火失败,因此,同样可以为主烧嘴在30分钟内设置3次点火机会,若在30分钟内对主烧嘴进行的3次点火均失败,则认定主烧嘴点火失败,对主烧嘴进行吹扫,并在吹扫后执行第一级点火过程,从点火烧嘴开始重新进行点火,即,重新判断与第一级点火过程对应的第一控制参数是否满足第一点火条件,并在第一控制参数满足第一点火条件时,再次对辅助烧嘴进行点火,接着,在与第二级点火过程对应的第二控制参数满足第二点火条件时,再次对主烧嘴进行点火。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种焦炉点火控制装置,所述装置包括:

N级烧嘴,N为大于等于2的整数;

处理模块,用于i依次取1到N,执行以下步骤:

步骤101:判断与第i级点火过程对应的控制参数是否满足第i点火条件,若与第i级点火过程对应的控制参数满足第i点火条件,则执行步骤102,否则,执行步骤103;

步骤102:对第i级烧嘴进行点火以执行第i级点火过程,同时,判断第i级烧嘴是否点火成功,若第i级烧嘴点火成功,则将i自加1后返回步骤101,否则,执行步骤103;

步骤103:将i重置为1后返回步骤101;

其中,在步骤102中,当i等于N时,若第N级烧嘴点火成功,则表明完成点火,i不再进行自加1操作。

其中,与各级点火过程对应的控制参数包括气体吹扫时间、控制阀门的开关状态和炉膛温度中的至少一种。

其中,所述控制阀门包括气体切断阀、气体调节阀和气体放散阀中的至少一种。

其中,所述处理模块,包括以下三个判断单元中的至少一种:

第一判断单元,用于判断在第i级点火过程中气体吹扫时间是否达到预设气体吹扫时间;和

第二判断单元,用于判断在第i级点火过程中控制阀门的开关状态是否满足预设开关状态;和

第三判断单元,用于判断在第i级点火过程中炉膛温度是否达到预设炉膛温度。

其中,所述装置还包括:

烘炉处理模块,用于对所述第i级烧嘴进行烘炉处理。

本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本发明通过设置多个烧嘴进行分级点火,能够保证炉体均匀的升温,避免发生由于升温不均而出现的爆炸的情况,使得炉体内的气体可以安全地进行反应,保证了焦炉煤气的回收质量,还提高了焦炉的使用寿命,同时,本发明分别对各级点火过程进行监控,若各级点火过程的控制参数不满足对应的点火条件,或者与各级点火过程对应的烧嘴点火失败,则,将从第一级烧嘴重新开始点火,从而,能够在发生异常情况时,及时介入,切断对应的点火过程,提高了焦炉的生产安全。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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