一种工业窑炉安全检测装置及方法_3

文档序号:8511210阅读:来源:国知局
调节阀门、三阀组切断阀门,控制系统通过控制压力变送器、调节阀门、三阀组切断阀门将燃料送入第三燃烧单元,与工业窑炉的冷却单元引入的空气一起进行燃烧反应。
[0036]氧分析单元5包括氧分析探头和氧分析仪。
[0037]氧分析探头安装于焙烧单元8与干燥单元9之间的连通管路中,氧分析仪安装于工业窑炉外,氧分析仪的输入端连接氧分析探头,氧分析仪的输出端连接控制系统的输入端。
[0038]一氧化碳分析单元6包括一氧化碳分析探头和一氧化碳分析仪。
[0039]一氧化碳分析探头安装于干燥单元9的输出管路中,一氧化碳分析仪安装于工业窑炉外,一氧化碳分析仪的输入端连接一氧化碳分析探头,一氧化碳分析仪的输出端连接控制系统的输入端。
[0040]第一燃烧单元1、第二燃烧单元2、第四燃烧单元4均是把助燃风(助燃风机、助燃风调节型阀门)、燃料(压力变送器、调节阀门、三阀组切断阀门)以及点火设备当成一个整体。第三燃烧单元3把燃料(压力变送器、三阀组)设备当成一个整体。
[0041]本实施方式的助燃风机、助燃风调节型阀门、压力变送器、调节阀门、三阀组切断阀门等采用常规的现有技术中的设备或仪器,点火枪、火焰检测器(UVS10D4G1)、氧分析探头(ZR22G)以及分析仪表(ZR402G)、一氧化碳分析探头(JES300)以及分析仪表(S710)都为国外品牌产品。氧分析探头以及一氧化碳分析探头是安装到工业窑炉内的,其分析仪表都在柜体内,放置到探头附近平台房间内,分析仪表与探头通过取样管、控制线等连接。
第一燃烧单元1、第二燃烧单元2、第四燃烧单元4中,首先助燃风设备必须处于开启状态,为第一燃烧单元1、第二燃烧单元2、第四燃烧单元4提供必备助燃空气,此状态的有无,作为燃料的切断保护条件;压力变送器提供的数值首先作为燃料管道是否泄漏提供安全保护条件,其次其数值高于或低于某一数值作为燃料的切断保护条件;火焰检测设备为点火设备点火时以及点火成功后提供火焰状态,此状态的强弱以及有无,作为燃料三阀组切断阀门的切断保护条件。
[0042]第三燃烧单元3与第二燃烧单元2安全检测火焰状态联锁形成为第三燃烧单元3检测火焰条件,即第二燃烧单元2安全检测到的火焰状态,作为第三燃烧单元3的切断保护条件;第三燃烧单元3的压力变送器以及三阀组切断阀门与第一燃烧单元1、第二燃烧单元
2、第四燃烧单元4的压力变送器以及三阀组切断阀门作用相同。
[0043]一氧化碳分析单元采用实时响应气体在线方式,其采用加热管法,即烟气通过探头采样,然后在通过一段进过加热保温的采样管,进入预处理设施,最后进入分析仪,分析仪输出CO浓度信号反馈到DCS控制系统,此信号高于一定数值先报警,高于必要数值作为燃料的切断以及关键设备联锁保护条件。
[0044]氧气分析单元也是采用实时响应气体在线方式,设备采用高可靠性的传感器,探头安装在烟道壁上,直接对气体进行测量;分析仪输出02浓度信号反馈到DCS控制系统,此信号低于一定数值先报警,低于必要数值作为燃料的调节以及关键设备联锁保护条件。
[0045]采用工业窑炉安全检测装置进行工业窑炉安全检测的方法,如图2所示,包括: 步骤1:通过工业窑炉的冷却单元引入空气;
步骤2:氧分析仪实时检测焙烧单元与干燥单元之间的连通管路中的氧气浓度并反馈到控制系统,所述氧气浓度不低于设定下限值时执行步骤3 ;所述氧气浓度低于设定下限值的4%时报警;所述氧气浓度低于设定的必要数值(设定下限值的2%)作为步骤I冷却单元引入的空气量调节以及燃烧单元的燃料管道联锁保护的条件;
步骤3:—氧化碳分析仪单元实时检测干燥单元的输出管道中的一氧化碳浓度信号并反馈到控制系统,所述一氧化碳浓度不高于设定上限值时执行步骤4~步骤7 ;所述一氧化碳浓度高于设定上限值的0.2%时报警;所述一氧化碳浓度高于设定的必要数值(设定上限值的0.6%)作为步骤I冷却单元引入的空气量调节以及燃烧单元的燃料管道联锁保护的条件;
步骤4:控制系统根据冷却单元以及焙烧单元需要,启动第一燃烧单元,执行步骤8 ; 步骤5:控制系统根据焙烧单元以及第三燃烧单元需要,启动第二燃烧单元,执行步骤
8 ;
步骤6:控制系统根据第二燃烧单元燃烧条件满足和焙烧单元需要,启动第三燃烧单元,执行步骤8-3至步骤8-5 ;
步骤7:控制系统根据干燥单元需要,启动第四燃烧单元,执行步骤8 ;
步骤8:检测第一燃烧单元、第二燃烧单元、第三燃烧单元、第四燃烧单元运行状态; 如图3所示,具体步骤如下: 步骤8-1:根据各燃烧单元启动需要,控制系统关闭各燃料管道和助燃风管道;
步骤8-2:控制系统控制助燃风管道中的助燃风机启动,助燃风机运行平稳后,调节助燃空气流量;
步骤8-3:通过压力变送器检测各燃料管道内燃料压力值,各燃料管道内燃料压力值在正常点火以及运行要求范围内时,执行步骤8-4,否则继续等待直到达到正常点火以及运行要求范围;
步骤8-4:比较设定时间段即30秒内燃料管道内燃料压力差值,若所述差值在设定要求范围内,则代表该燃料管道无泄漏,执行步骤8-5 ;否则代表该燃料管道有泄漏,更换燃料管道或对该燃料管道进行检修后返回步骤8-1 ;
步骤8-5:控制系统打开各燃料管道;
步骤8-6:燃料管道打开同时发出点火命令,驱动点火枪发出电火花去点燃燃料;
步骤8-7:若8秒钟内火焰检测器检测到火焰信号,则代表点火成功,执行步骤9 ;否则控制系统切断燃料管道一段时间(2分钟后)或检查调整后返回步骤8-3 ;
步骤9:在第一燃烧单元、第二燃烧单元、第四燃烧单元正常运行状态时,助燃风机运行信号无、压力变送器检测的各燃料管道内燃料压力值高于35KPa或低于8KPa,或者火焰检测器检测不到火焰信号,控制系统都自动切断燃料管道;在第三燃烧单元正常运行状态时,压力变送器检测的各燃料管道内燃料压力值高于35KPa或低于8KPa,或者第二燃烧单元火焰检测器检测不到火焰信号,控制系统都自动切断燃料管道。
【主权项】
1.一种工业窑炉安全检测装置,其特征在于,该安全检测装置安装于工业窑炉内,包括: 用于工业窑炉的冷却单元引入的空气进行燃烧反应的第一燃烧单元; 用于为第三燃烧单元提供火源的第二燃烧单元; 用于以第二燃烧单元的火焰来点燃燃料的第三燃烧单元; 用于工业窑炉的干燥单元的烟气进行燃烧反应的第四燃烧单元; 用于检测焙烧单元与干燥单元之间的连通管路中氧含量并传输至控制系统的氧分析单元; 用于检测干燥单元的输出管路中一氧化碳含量并传输至控制系统的一氧化碳分析单元; 用于根据焙烧单元与干燥单元之间的连通管路中氧含量、干燥单元的输出管路中一氧化碳含量来控制各燃烧单元的燃烧反应的控制系统; 第一燃烧单元与工业窑炉的冷却单元连通,第二燃烧单元与工业窑
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