一种焦炉高低压氨水切换系统的制作方法

1.本实用新型属于焦炉设备技术领域，特别涉及一种焦炉高低压氨水切换系统。


背景技术：

2.由回收工序送至焦炉炉顶的循环氨水分为高压氨水和低压氨水，这两种氨水的管道通过三通球阀与桥管上的喷嘴连通。炭化室结焦期间，三通球阀接通低压氨水管道，桥管上喷洒低压氨水，用于冷却荒煤气；在装煤操作时，三通球阀接通高压氨水管道，桥管上喷射高压氨水，使上升管和炭化室顶部空间形成一定的吸力，将装煤时产生的烟尘吸入集气管内，实现无烟装煤。其操作环境为喷嘴工作介质为72～86℃氨水。安装在桥管上，部分暴露于大气中(大气温度-11.5℃～+50℃)；安装于桥管内部分直接与650℃～750℃高温荒煤气接触。工作压力：高压：1.8～3.5mpa，工作压力3mpa；低压：0.25～0.35mpa，工作压力0.3mpa。
3.装煤车在装煤过程中，需要采用高压氨水在桥管处进行喷洒，同时产生一定的负压，将装煤烟尘经上升管、桥管吸至集气管，实现无烟装煤。高压氨水切换时间至关重要，高压氨水切换时间太迟，则装煤初期高压氨水喷洒形成的压力不足，消烟效果差，荒煤气大量从炉顶装煤孔逸散；高压氨水切换太早，则空炉时吸力太大，吸入的空气量和煤粉尘太多，造成荒煤气中氧含量增高和装煤过程放炮，甚至危及回收鼓风机和电捕焦油器的安全。因此需综合考虑炉顶除尘效果和荒煤气中氧含量两者之间的协调，需要控制氨水从低压切换到高压的时间，确保装煤作业正常进行的前提下，适时进行高、低压氨水的切换。
4.目前切换高、低压氨水的方式有两种：人工手动切换和安装在氨水管道上的氨水三通球阀上自动切换两种方式。
5.人工手动切换：机焦侧炉门关闭后，通过人工判断、操作进行上升管盖的关闭
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桥管水封翻板的打开
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低压氨水切换到高压氨水的动作，为避免和装煤车运行发生冲突，需要提前进行上述动作，高压氨水切换时间太早。
6.氨水气动三通球阀自动切换：通过相应的plc程序发出信号进行，但该气动三通球阀的安装需要将原低压氨水管道和高压氨水管道进行重新安装，工程量非常大，而且在施工过程中对生产影响较大，适合新建焦炉使用，对已建成的焦炉改造困难重重。
7.焦炉生产过程中，配合推焦和装煤作业，一般采用人工操作上升管水封盖的开启、关闭，以及桥管翻板的开启、关闭。操作过程存在安全风险，且时间难以准确控制，造成烟尘排放污染环境。


技术实现要素：

8.实用新型目的：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种焦炉高低压氨水切换系统。
9.技术方案：本实用新型提供了一种焦炉高低压氨水切换系统，包括依序连接的仪表用压缩空气气源、气源过滤、气控模块和气缸模块，所述气控模块包括气控模块底板和氨
水切换电磁阀，氨水切换电磁阀固定在气控模块底板之上；所述气缸模块包括氨水气缸，氨水切换电磁阀控制气体向氨水气缸的输送；氨水气缸的活塞杆与高低压氨水切换设备中的氨水三通球阀相连，通过活塞杆的伸缩控制氨水三通球阀动作，实现高低压氨水来回切换。
10.作为优选、改进或者具体实施方案：
11.所述系统还包括plc控制模块，所述plc控制模块搭载在焦炉上升管自动开闭或焦炉炭化室压力单调的plc控制系统上，远程遥控与自动控制给氨水切换电磁阀供电或断电。
12.所述氨水气缸的活塞杆通过高低压氨水切换手柄与氨水三通球阀相连。
13.所述氨水气缸设置在氨水管道上。
14.所述仪表用压缩空气气源和气源过滤连接的管路上还设有进气阀。
15.所述气控模块底板上还设有管盖电磁阀和阀门定位器，气缸模块还包括管盖气缸和翻板气缸，管盖电磁阀控制气体向管盖气缸的输送，阀门定位器控制气体向翻板气缸的输送。
16.进一步的，所述管盖气缸的活塞杆与上升管上的管盖手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制上升管管盖的开关；所述翻板气缸的活塞杆与桥管上的翻板阀手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制桥管水封翻板的开关。
17.本系统为一种气动模块加辅助气缸的形式，在装煤车给出装煤信号后，通过plc程序远程遥控与自动控制给指定的氨水切换电磁阀供电，电磁阀控制气体向气缸的输送，对安装在氨水管道上的辅助气缸进行启动，辅助气缸活塞杆与现有的高低压氨水切换手柄相连，高低压氨水切换手柄与氨水三通球阀连接，从而达到氨水高、低压自动切换的目的。无需更换氨水三通球阀，减少了氨水三通球阀更换和施工的项目和费用。
18.有益效果：与现有技术相比，本实用新型系统具有以下优势：
19.(1)实现通过装煤车控制的高、低压氨水自动切换，配合装煤时间，可以准确控制氨水高、低压切换的时间，避免过早或过晚进行的氨水切换，从而减少炉顶作业环保风险和焦炉荒煤气氧含量高的安全隐患。
20.(2)该系统中还可以设置上升管管盖自动开闭装置和桥管翻板自动开闭装置，实现推焦和装煤作业整个过程中的自动化，精确控制时间，且安全和无烟尘排放。
21.(3)降低现场作业人员的劳动强度和安全风险。
22.(4)施工较为简便，适用于在产焦炉改造。
附图说明
23.图1为本实用新型焦炉高低压氨水切换系统的组成图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作出进一步说明。
25.实施例
26.一种焦炉高低压氨水切换系统，如图1所示，包括依序连接的仪表用压缩空气气源1、气源过滤2、气控模块3和气缸模块4，气控模块3包括气控模块底板和氨水切换电磁阀31，氨水切换电磁阀31固定在气控模块底板之上，气缸模块4包括氨水气缸41，氨水切换电磁阀31控制气体向氨水气缸41的输送；氨水气缸41的活塞杆通过高低压氨水切换设备中的高低
压氨水切换手柄与氨水三通球阀相连，通过活塞杆的伸缩控制氨水三通球阀动作，实现高低压氨水来回切换。氨水气缸41设置在氨水管道上。仪表用压缩空气气源1和气源过滤2连接的管路上还设有进气阀11，控制气体进入气源过滤2。
27.该系统还包括plc控制模块，所述plc控制模块搭载在焦炉上升管自动开闭或焦炉炭化室压力单调的plc控制系统上，远程遥控与自动控制给氨水切换电磁阀31供电或断电。
28.此外，气控模块底板上还设有管盖电磁阀32和阀门定位器33，气缸模块4还包括管盖气缸42和翻板气缸43，管盖电磁阀32控制气体向管盖气缸42的输送，阀门定位器33控制气体向翻板气缸43的输送。管盖气缸42的活塞杆与上升管上的管盖手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制上升管管盖的开关；翻板气缸43的活塞杆与桥管上的翻板阀手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制桥管水封翻板的开关。管盖电磁阀32和阀门定位器33也与上述plc控制模块连接。
29.上述焦炉高低压氨水切换系统的工作原理和过程如下：
30.仪表用压缩空气气源1提供仪表用压缩空气，仪表用压缩空气通过气源过滤2过滤后进入气控模块3，需要使用时，plc控制模块给氨水切换电磁阀31供电，打开电磁阀，控制气体进入氨水气缸41，氨水气缸41启动，氨水气缸41的活塞杆伸缩，通过带动高低压氨水切换手柄控制氨水三通球阀的开启和关闭，最终实现焦炉高低压氨水切换。
31.上升管管盖和桥管水封翻板的开关原理同上，管盖气缸42的活塞杆与上升管上的管盖手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制上升管管盖的开关；翻板气缸43的活塞杆与桥管上的翻板阀手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制桥管水封翻板的开关。
32.本实用新型高低压氨水切换系统应用时，有装煤车自动和人工手动两种操作方式。
33.装煤车执行操作方式：装煤车根据作业顺序走行到装煤炉号后，根据收到满足装煤条件的外部信号后，向控制系统发送装煤开始、装煤结束指令和装煤车所在装煤炉号指令，plc控制系统依据上述指令进行如下顺序操作：
34.(1)控制系统接收到装煤指令，判断对应孔的上升管盖、高低压氨水切换和桥管水封翻板设备没有故障信号，则进入“自动装煤中”状态。
35.(2)关闭当前装煤炉号的上升管盖。
36.(3)当前装煤炉号的上升管盖到位后，延时3s，开启桥管水封翻板。
37.(4)当前装煤孔的桥管水封翻板开度大于75％后，通过气缸动作，将氨水三通球阀切换到高压侧，开启高压氨水喷洒。
38.(5)系统检测当前装煤孔的水封盖已经关闭到位，桥管水封翻板开启，高压氨水喷洒状态后，发送“装煤准备就绪”信号给装煤车，装煤车可以开始装煤动作。
39.(6)装煤车装煤完毕后，发送“装煤结束”信号，系统接收信号后，将前一炉高压氨水切回低压氨水喷洒并退出“自动装煤中”状态，装煤流程全部完成。
40.为保证安全，在“自动装煤中”状态下，任何一个动作出现超时故障，则系统退出“自动装煤中”状态，后续动作需要装遥控器司机按手动按钮完成。
41.现场手动切换方式：装煤车信号发生故障，可通过现场触摸屏进行相应炉号的高、低压氨水切换动作。使用现场触摸屏“高压”和“低压”按钮控制高压和低压氨水切换。
42.通过plc程序的输出，对相对应的氨水切换炉号进行信号输出指令，从而达到氨水
高、低压切换的目的。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，包括依序连接的仪表用压缩空气气源(1)、气源过滤(2)、气控模块(3)和气缸模块(4)，所述气控模块(3)包括气控模块底板和氨水切换电磁阀(31)，氨水切换电磁阀(31)固定在气控模块底板之上；所述气缸模块(4)包括氨水气缸(41)，氨水切换电磁阀(31)控制气体向氨水气缸(41)的输送；氨水气缸(41)的活塞杆与高低压氨水切换设备中的氨水三通球阀相连，通过活塞杆的伸缩控制氨水三通球阀动作，实现高低压氨水来回切换。2.根据权利要求1所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述系统还包括plc控制模块，所述plc控制模块搭载在焦炉上升管自动开闭或焦炉炭化室压力单调的plc控制系统上，远程遥控与自动控制给氨水切换电磁阀(31)供电或断电。3.根据权利要求1所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述氨水气缸(41)的活塞杆通过高低压氨水切换手柄与氨水三通球阀相连。4.根据权利要求1所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述氨水气缸(41)设置在氨水管道上。5.根据权利要求1所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述仪表用压缩空气气源(1)和气源过滤(2)连接的管路上还设有进气阀(11)。6.根据权利要求1所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述气控模块底板上还设有管盖电磁阀(32)和阀门定位器(33)，气缸模块(4)还包括管盖气缸(42)和翻板气缸(43)，管盖电磁阀(32)控制气体向管盖气缸(42)的输送，阀门定位器(33)控制气体向翻板气缸(43)的输送。7.根据权利要求6所述的焦炉高低压氨水切换系统，其特征在于，所述管盖气缸(42)的活塞杆与上升管上的管盖手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制上升管管盖的开关；所述翻板气缸(43)的活塞杆与桥管上的翻板阀手柄相连，通过活塞杆的伸缩控制桥管水封翻板的开关。

技术总结
本实用新型提供了一种焦炉高低压氨水切换系统，包括依序连接的仪表用压缩空气气源、气源过滤、气控模块和气缸模块，所述气控模块包括气控模块底板和氨水切换电磁阀，氨水切换电磁阀固定在气控模块底板之上；所述气缸模块包括氨水气缸，氨水切换电磁阀控制气体向氨水气缸的输送；氨水气缸的活塞杆与高低压氨水切换设备中的氨水三通球阀相连，通过活塞杆的伸缩控制氨水三通球阀动作，实现高低压氨水来回切换。该系统能够实现通过装煤车控制高、低压氨水自动切换，以及上升管管盖和桥管水封翻板的开关，配合装煤时间，避免过早或过晚进行氨水切换，从而减少安全隐患，降低劳动强度和安全风险，施工简便，适用于在产焦炉改造。适用于在产焦炉改造。适用于在产焦炉改造。


技术研发人员：武良辰 邹骏 杨名红 张天鸯 罗玲 王龙 李俊卿
受保护的技术使用者：南京沪友冶金机械制造有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/19