一种加热炉紧急停炉保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及加热炉紧急停炉保护技术领域，尤其涉及一种加热炉紧急停炉保护装置。


背景技术：

2.加热炉使用的气体燃料是煤气。在使用的过程中遇到停电、停水、停风机等情况下需要紧急停炉，此时，启动联锁保护程序，使煤气总管中的快切阀关闭，但烧嘴前各手动阀关闭需要时间，即使各烧嘴安装有嘴前快切阀，也不能保证快切阀的阀门一定能完全关严，特别是使用了一定年限的加热炉，更容易发生各阀门关闭不严的现象，在这种情况下，外部因素导致联锁保护切断煤气紧急停炉时，很容易因为火焰燃烧速度大于煤气流速发生回火现象，给加热炉带来一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种加热炉紧急停炉保护装置，能够在紧急停炉时，通过控制各阀门的启闭，对总管阀阀后管路进行氮气置换，避免因阀门关闭不严导致的管路回火事故的发生，保障了不同停炉时间下加热炉的安全运行。
4.为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述加热炉紧急停炉保护装置，包括煤气总管及其上连接的多个煤气支管和氮气吹扫管，所述煤气总管内设置有煤气切断阀，所述煤气切断阀阀后的煤气总管上连接所述氮气吹扫管，所述氮气吹扫管内设置有调节阀ⅰ；所述煤气支管与多个烧嘴相连，每个烧嘴的嘴前安装有切断阀ⅱ，每个煤气支管上连接有放散管ⅰ，所述放散管ⅰ内安装有切断阀ⅲ。
5.进一步地，所述氮气吹扫管包括带快速接头的金属软管和氮气供气管，所述煤气总管上设置有快接管道，所述快接管道上安装有手动阀，所述金属软管的一端与所述快接管道可拆卸连接，所述金属软管的另一端通过调节阀ⅰ与所述氮气供气管相连。
6.进一步地，所述氮气供气管上和烧嘴的嘴前均连接有手动阀，所述氮气供气管上的手动阀设置在调节阀ⅰ远离快接管道的一端，所述烧嘴嘴前的手动阀设置在切断阀ⅱ远离烧嘴的一端。
7.进一步地，所述煤气切断阀包括沿着煤气的输送方向依次设置的总管阀和切断阀ⅰ，所述总管阀和切断阀ⅰ之间的煤气总管上连接有放散管ⅱ，所述放散管ⅱ内安装有切断阀ⅳ。
8.进一步地，所述放散管ⅱ和切断阀ⅰ之间的煤气总管内安装有密闭盲板阀。
9.进一步地，所述煤气支管内还安装有调节阀ⅱ。
10.进一步地，所述装置还包括空气总管、仪表气源管路、引风机和鼓风机，所述煤气总管、空气总管、仪表气源管路内分别安装有压力表ⅰ、压力表ⅱ和压力表ⅲ，所述压力表ⅰ、压力表ⅱ、压力表ⅲ、引风机、鼓风机均通过plc与所述总管阀、切断阀ⅰ、切断阀ⅱ、切断阀ⅲ、切断阀ⅳ、调节阀ⅰ、调节阀ⅱ电连接；上位机通过plc与所述密闭盲板阀电连接。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型通过在煤气总管上安装氮气吹扫管，当发生情况需要紧急停炉时，通过将煤气切断阀和切断阀ⅱ关闭后，阻断煤气流入加热炉内的通道，然后将调节阀ⅰ和切断阀ⅲ打开，使氮气通过氮气吹扫管向煤气总管内吹入氮气，使氮气将煤气切断阀后的煤气总管和煤气支管内残留的煤气由放散管ⅰ向外吹出，使氮气充满煤气总管和煤气支管，避免因阀门关闭不严导致的管路回火事故的发生，保障了加热炉的安全运行。
13.2、本实用新型通过将氮气吹扫管设置成快接和快拆式的结构，可实现随时拆卸，当氮气吹扫完后，关闭手动阀和调节阀ⅰ后，可将氮气吹扫管端部的金属软管脱离煤气总管上的快接管道，可保证停炉检修人员入炉的安全性，避免了加热炉中氮气过量而使检修人员产生窒息的情况。
14.3、本实用新型通过调节氮气吹扫管中的调节阀ⅰ，使氮气的吹入压力小于总管阀前的煤气压力，当总管阀和切断阀ⅰ关闭不严时，可避免氮气回流到煤气气源中而发生危险的问题。
15.4、本实用新型通过在总管阀和切断阀ⅰ之间的煤气总管内设置放散管ⅱ，当切断阀ⅰ关闭不严时，向煤气总管内吹入的氮气可进入总管阀和切断阀ⅰ之间的煤气总管内，并将其中残留的煤气置换，提高了煤气总管中煤气吹扫的效率，进一步保障了加热炉的安全运行。
16.5、本实用新型通过在放散管ⅱ和切断阀ⅰ之间的煤气总管内安装密闭盲板阀，当故障停炉时间较长时，通过关闭密闭盲板阀，当总管阀和切断阀ⅰ关闭不严时，可有效可靠地截断由总管阀阀前流进的煤气，进一步保证了检修人员检修时的安全。
17.6、本实用新型通过plc监控煤气总管、空气总管、仪表气源的压力、引风机和鼓风机的工作状态来自动启动包括氮气吹扫的停炉程序，故障解除后，通过操作上位机来自动启动点火程序，实现了加热炉紧急停炉的远程联锁控制，降低了工人的劳动强度，提高了自动化操作水平。
18.综上，本实用新型能够在紧急停炉时进行自动远程联锁控制，对总管阀阀后管路进行氮气置换，避免了回火事故的发生，同时保证了入炉检修人员检修的安全性，保障了不同停炉时间下加热炉的安全运行。
附图说明
19.下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.上述图中的标记均为：1.煤气总管，2.煤气支管，3.氮气吹扫管，31.金属软管，32.氮气供气管，4.煤气切断阀，41.总管阀，42.切断阀ⅰ，5.调节阀ⅰ，6.烧嘴，7.切断阀ⅱ，8.放散管ⅰ，9.切断阀ⅲ，10.快接管道，11.手动阀，12.放散管ⅱ，13.切断阀ⅳ，14.密闭盲板阀，15.调节阀ⅱ。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本
实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.本实用新型具体的实施方案为：一种加热炉紧急停炉保护装置，包括煤气总管1及其上连接的煤气支管2和氮气吹扫管3，煤气总管1内设置有煤气切断阀4，煤气切断阀4阀后的煤气总管1上可拆卸连接氮气吹扫管3，氮气吹扫管3内设置有调节阀ⅰ5，煤气支管2设置有多个且每个煤气支管2与多个烧嘴6相连，每个烧嘴6上安装有切断阀ⅱ7，每个煤气支管2上连接有放散管ⅰ8，放散管ⅰ8内安装有切断阀ⅲ9。当发生情况需要紧急停炉时，通过将煤气切断阀4和切断阀ⅱ7关闭后，阻断煤气流入加热炉内的通道，然后将调节阀ⅰ5和切断阀ⅲ9打开，使氮气通过氮气吹扫管3向煤气总管1内吹入氮气，使氮气将煤气切断阀4后的煤气总管1和煤气支管2内残留的煤气由放散管ⅰ8向外吹出，使氮气充满煤气总管1和煤气支管2，避免因阀门关闭不严导致的管路回火事故的发生，保障了加热炉的安全运行。
26.具体地，其中的氮气吹扫管3包括带快速接头的金属软管31和氮气供气管32，煤气总管1上设置有快接管道10，快接管道10上安装有手动阀11，其中的金属软管31为现有的不锈钢金属波纹管，金属软管31的一端与快接管道10可拆卸连接，金属软管31的另一端通过调节阀ⅰ5与氮气供气管32固定相连，可实现金属软管31与快接管道10的随时拆卸，当氮气吹扫完后，关闭调节阀ⅰ5和手动阀11后，可将氮气吹扫管3端部的金属软管31脱离煤气总管1上的快接管道10，可保证停炉检修人员入炉的安全性，避免了加热炉中氮气过量而使检修人员产生窒息的情况。
27.具体地，其中的氮气供气管32上和烧嘴6的嘴前均连接有手动阀11，氮气供气管32上的手动阀11设置在调节阀ⅰ5远离快接管道10的一端，烧嘴6嘴前的手动阀11设置在切断阀ⅱ7远离烧嘴6的一端，当调节阀ⅰ5和切断阀ⅱ7被自动切断后，手动阀11配合调节阀ⅰ5可有效切断氮气的气源，手动阀11配合切断阀ⅱ7可有效切断进入烧嘴6的煤气。
28.具体地，其中的煤气切断阀4包括沿着煤气的输送方向依次设置的总管阀41和切断阀ⅰ42，总管阀41和切断阀ⅰ42相配合可有效切断煤气的气源，总管阀41和切断阀ⅰ42之间的煤气总管1上连接有放散管ⅱ12，放散管ⅱ12内安装有切断阀ⅳ13，当切断阀ⅰ42关闭不严时，向煤气总管1内吹入的氮气可进入总管阀41和切断阀ⅰ42之间的煤气总管1内，并将其中残留的煤气置换，提高了煤气总管1中煤气吹扫的效率，进一步保障了加热炉的安全运行。
29.另外，其中的放散管ⅱ12和切断阀ⅰ42之间的煤气总管1内安装有密闭盲板阀14，当故障停炉时间较长时，通过关闭密闭盲板阀14，当总管阀41和切断阀ⅰ42关闭不严时，可有效可靠地截断由总管阀41阀前流进的煤气，进一步保证了检修人员检修时的安全。其中
的煤气支管2内还安装有调节阀ⅱ15，用于调节煤气和氮气吹入各烧嘴6的流量，使煤气燃烧更稳定，使氮气吹扫效率更高。
30.具体地，上述装置还包括空气总管、仪表气源管路、引风机和鼓风机，所述煤气总管1、空气总管、仪表气源管路内分别安装有压力表ⅰ、压力表ⅱ和压力表ⅲ，用于检测工作压力，压力表ⅰ、压力表ⅱ、压力表ⅲ、引风机、鼓风机均通过plc与总管阀41、切断阀ⅰ42、切断阀ⅱ7、切断阀ⅲ9、切断阀ⅳ13、调节阀ⅰ5、调节阀ⅱ15电连接，以实现紧急停炉的自动联锁动作；上位机通过plc与密闭盲板阀14电连接，当故障停炉时间较长时，手动操作上位机上的操作按键或操作界面，使上位机向plc传输指令来控制密闭盲板阀14关闭，有效可靠地截断由总管阀41阀前流进的煤气。
31.运用上述保护装置对加热炉紧急停炉进行联锁保护的控制方法，包括以下步骤：
32.1)当满足煤气总管1的出口压力低于4kpa、空气总管压力低于4kpa、仪表气源压力低于0.25mpa、引风机失电、鼓风机失电的连锁条件之一时，plc启动自动停炉程序；
33.2)当出现自动停炉条件后，plc依次启动以下自动连锁动作：a、切断阀ⅰ42自动切断；b、切断阀ⅱ7自动切断；c、总管阀41关闭；d、调节阀ⅰ5打开并进行氮气压力调节，即使调节阀ⅰ5压力调节在4～9kpa，其中的4kpa是防止回火保护的最低值，由于煤气管网的压力在13kpa左右，因此将调节阀ⅰ5压力最高值设置在9kpa，优选地，将调节阀ⅰ5压力调节在5kpa，使压力低于总管阀41前的压力，当总管阀41和切断阀ⅰ42关闭不严时，可避免氮气回流到煤气气源中而发生危险的问题；e、各个切断阀ⅲ9和切断阀ⅳ13开启；
34.3)氮气吹扫10～20min后关闭，然后，根据不同的故障停炉时间，选择性地关闭密闭盲板阀14，即在故障停炉时间小于4min时，密闭盲板阀14不动作，在故障停炉时间大于4min时，如外部电网故障导致扎线恢复时间较长时，此时需确保能源可靠切断进行检修作业时，操作上位机使plc控制密闭盲板阀14关闭；故障解除后，操作上位机使plc启动以下点火程序，关闭调节阀ⅰ5，然后依次打开总管阀41、切断阀ⅰ42、切断阀ⅱ7，最后关闭切断阀ⅳ13和切断阀ⅲ9。
35.综上，本实用新型能够在紧急停炉时进行自动远程联锁控制，对总管阀阀后管路进行氮气置换，避免了回火事故的发生，同时保证了入炉检修人员检修的安全性，保障了不同停炉时间下加热炉的安全运行。
36.以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。