一种高炉重力除尘器灰位监控报警装置以及监控报警方法与流程

本发明涉及高炉重力除尘器远程卸灰控制技术领域。

背景技术：

钢铁冶金行业的高炉在生产过程中会产生大量的灰尘，高炉重力除尘器是荒煤气除尘系统一次除尘装置，其除尘原理是突然降低煤气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下，与煤气分离，沉降到除尘器锥底部分，经排灰装置至搅拌机排出，除尘率可以达到60％。

正常生产时，高炉重力除尘器一般采用定时卸灰，卸灰时确认罐车对位后，放下软连接，启动加湿搅拌器，打开电液球阀至合适的开度卸灰，在整个卸灰过程中，重力除尘器内灰位是操作人员需要掌握一个重要信息，重力除尘器内灰位决定卸灰作业的开始和停止，同时也对高炉安全生产和防止煤气、粉尘泄漏起到关键作用。以往判断重力除尘器内部灰位主要是靠经验或者手摸外壳温度的方法来实现，但存在以下缺点：

1、准确度不高容易误判；

2、需要相对固定的专职操作人员；

3、因重力除尘器内灰位情况不能及时监控和精确显示，卸灰过程中随着灰位的降低，高炉内气流的波动可能导致重力除尘器内部灰量过低，造成煤气泄漏及大量粉尘外漏等恶性事故的发生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种防止发生卸灰过程中随着灰位的过低，造成煤气及粉尘外漏等重大事故的发生的重力除尘器低灰位报警系统装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高炉重力除尘器灰位监控报警装置，当重力除尘器内灰尘积累到a高度位置时需要卸载灰尘，所述重力除尘器内部的a高度位置设置有高位温度传感器，所述高位温度传感器通过信号线连接控制器信号输入端，所述控制器输出端通过信号线连接高位报警器。

当重力除尘器内灰尘积累到b高度位置时需要卸载灰尘，所述b高度位置位于a高度位置下方，所述重力除尘器内部的b高度位置设置有低位温度传感器，所述低位温度传感器通过信号线连接控制器信号输入端，所述控制器输出端通过信号线连接低位报警器。

所述重力除尘器的顶部设有顶温温度传感器，所述顶温温度传感器通过信号线连接控制器信号输入端。

所述重力除尘器的卸灰口出设有co报警仪，所述co报警仪通过信号线连接控制器信号输入端。

所述卸灰口设有卸灰球阀，所述卸灰口设有获取下方罐车是否到位对准的位置传感器，所述位置传感器通过信号线连接控制器信号输入端，所述控制器的控制信号输出端通过信号线连接卸灰球阀。

基于权利要求所述高炉重力除尘器灰位监控报警装置的监控报警方法：

顶温温度传感器实时获取顶温并输送至控制器；

高位温度传感器实时获取高位温度并输送至控制器；

低位温度传感器实时获取低位温度并输送至控制器；

当顶温与高位温度的比值大于阈值q时，判定当前为高灰位，则执行高灰位指令；

当顶温与与低位温度的比值小于阈值p时，判定当前为低灰位，则执行低灰位指令。

所述阈值q＝1.4，所述阈值p＝1.5。

手动除灰模式时，高灰位指令和低灰位指令均为通过报警器报警；

自动除灰模式时，当处于高灰位时，若未接收到罐车对准信号，则仅通过报警器报警，若接收到罐车对准信号，则开启排灰机并延时开启卸灰球阀，当得到罐车满载信号或当前为低灰位状态，则先卸灰球阀后，再关闭排灰机。

卸灰球阀开启时，若co报警仪获得参数大于设定上限值，则自动关闭卸灰球阀和排灰机停止卸灰，当co报警仪获得参数低于设定下限值，则开启卸灰球阀和排灰机恢复卸灰。

当排灰机运行电流＝0a时，自动关闭卸灰球阀停止卸灰，当排灰机运行电流恢复正常则自动开启卸灰球阀恢复卸灰；当顶温大于300摄氏度且持续时长超过设定时间，则关闭自动除灰模式，启动手动除灰模式。

本发明重力除尘器低灰位报警系统装置，能够在低灰位发生煤气及粉尘外漏前停止卸灰，确保高炉的安全稳定生产和作业区域人员的人身安全。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为高炉重力除尘器灰位监控报警装置原理图；

图2为高炉重力除尘器灰位监控报警方法流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明利用安装在重力除尘器垂直方向上不同部位的测温电偶(温度传感器)所测得的温度进行跟踪，重力除尘器中重力灰覆盖的电偶温度因重力灰的沉淀温度逐渐下降，将低于煤气温度，根据灰位与不同部位的测温电偶所测得的温度的关系，设定声光报警信号，及时关闭卸灰阀停止卸灰操作即可。

操作人员根据各关键点的温度变化判断重力除尘器内部灰位的高低情况。此方法优点是:1、无需固定的专职操作人员体感判断灰位，2、灰位判定准确度高，3、可以防止因灰位过低导致的煤气泄漏事故的发生。

a高度位置和b高度位置是根据重力除尘器大小而定，重力除尘器一般均有卸灰和停止卸灰的技术要求，a高度位置和b高度位置则根据此要求设定。控制器为一个获取温度传感器信号的装置，用于将获取的信号与阈值比较，可以采用芯片进行信号处理，也可以用模拟电路的比较器完成，最终输出两路报警信号分别指高位报警器和低位报警器，从而在不同的区间进行报警，高位报警器报警时，需要工作人员及时卸灰，当低位报警器报警时，则需要工人员停止卸灰，避免煤气泄漏。

此装置进行重力除尘器内部灰位控制，不仅能满足高炉安全稳定生产的工艺需求，同时也能满足煤气处理系统的安全运行要求。

通过对马钢三铁总厂a高炉重力除尘器各测温点所测得的温度对比及煤气除尘效果的跟踪情况，确定以03测温点位置为高灰位，04或06测温点位置为低灰位(见附图)，根据历史数据分析，发现顶温与3#、4#、6#测温点所测得的温度间，存在一个相对固定的比值q和p，数据统计：高灰位时顶温与03监控点平均比值q为1.4，低位时顶温与04或06监控点平均比值p为1.5。

技术要求：

当高位值h高＝t顶/t03>q值时，在中控监控画面上发出高位报警，提醒中控操作人员及时联系罐车进场，并按工艺流程(详见重力除尘器自动卸灰及监控报警工艺流程图)进行外运操作事宜。

当低位值h低＝t顶/t04(t06)<p值时，在中控监控画面上及现场同时发出低位报警和co超限报警，并自动关闭卸灰球阀及停止排灰机工作，提醒中控、现场操作人员及时停止外运操作事宜，避免灰位过低导致煤气泄漏事故的发生。

在无低位报警状态下，当固定式co报警仪发出co>160ppm报警时，自动关闭卸灰球阀停止卸灰，当固定式co报警仪发出co<50ppm报警时，确认现场正常后，在中控监控画面中“允许卸灰信号”，则按自动控制程序继续卸灰。

当排灰机运行电流＝0a(即故障停机)时，自动关闭卸灰球阀停止卸灰，待确认故障已处理后，在中控监控画面中“允许卸灰信号”，则按自动控制程序继续卸灰。

若因炉况问题导致顶温长时间>300℃时，应将重力除尘器卸灰改为手动控制，便于后续应急操作。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。