阅读说明：本技术 焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置及工艺 (Coke oven riser heat exchanger crude gas outlet temperature interlocking control device and process ) 是由 王鹏 金基浩 李桦 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明属于焦炉上升管余热利用领域,尤其涉及焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置及工艺。包括焦炉上升管换热器,所述焦炉上升管换热器设有除氧水进口、荒煤气进口、汽水出口与荒煤气出口；所述荒煤气出口依次设置温度上盘指示器与就地温度计；除氧水进口设置调节阀组,调节阀组依次为第一闸阀、调节阀与第二闸阀,旁通设节流阀；温度上盘指示器与除氧水进口调节阀相连,能够在线监测上升管换热器荒煤气出口温度,并用该温度信号与上升管换热器进水口调节阀联锁动作,控制进水口流量,保障系统稳定运行。控制简易可行,节约成本,提高下游化产工段的荒煤气质量。(The invention belongs to the field of waste heat utilization of a coke oven riser, and particularly relates to a device and a process for interlocking and controlling the temperature of a crude gas outlet of a coke oven riser heat exchanger. The device comprises a coke oven ascending pipe heat exchanger, wherein the coke oven ascending pipe heat exchanger is provided with a deoxygenated water inlet, a crude gas inlet, a steam-water outlet and a crude gas outlet; the raw gas outlet is sequentially provided with a temperature upper disc indicator and a local thermometer; the deaerated water inlet is provided with an adjusting valve group which is a first gate valve, an adjusting valve and a second gate valve in sequence, and a bypass is provided with a throttle valve; the temperature upper disc indicator is connected with the deaerated water inlet regulating valve, the temperature of the crude gas outlet of the ascending tube heat exchanger can be monitored on line, and the temperature signal and the ascending tube heat exchanger water inlet regulating valve are interlocked to control the flow of the water inlet, so that the stable operation of the system is guaranteed. The control is simple and feasible, the cost is saved, and the quality of the raw coke oven gas in the downstream chemical production section is improved.)

焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置及工艺

技术领域

本发明属于焦炉上升管余热利用领域，尤其涉及焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置及工艺。

背景技术

焦炉上升管余热利用技术已经日趋成熟，逐渐应用在各焦化企业，对企业提高能源利用率有很大意义。焦炉炭化室出口的荒煤气温度约为650～850℃，进入焦炉上升管换热器与除氧水进行换热，换热后荒煤气温度降低至400～550℃。

目前，焦炉上升管余热利用技术还没有大规模应用的原因之一就是荒煤气出口温度不宜控制，很容易在运行过程中出现荒煤气出口温度过低，导致上升管换热器内壁结焦油，当凝结的焦油遇到焦炉内明火燃烧，会产生肉眼可见的“冒黑烟”现象，冷却后在煤气中产生结渣，影响上升管换热效率，也影响下游化产工段的荒煤气质量，对环保生产也会造成一定压力，导致安全隐患。一般情况下，要维持焦炉上升管荒煤气出口温度在450℃以上，才能有效防止结焦油或结渣现象的发生。

发明内容

本发明提供了一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置及工艺，能够在线监测上升管换热器荒煤气出口温度，并用该温度信号与上升管换热器进水口调节阀联锁动作，控制进水口流量，保障系统稳定运行。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置，包括焦炉上升管换热器，所述焦炉上升管换热器设有除氧水进口、荒煤气进口、汽水出口与荒煤气出口；所述荒煤气出口依次设置温度上盘指示器与就地温度计；除氧水进口设置调节阀组，调节阀组依次为第一闸阀、调节阀与第二闸阀，旁通设节流阀；温度上盘指示器与除氧水进口调节阀相连，并联锁动作，调节调节阀开口度或切断调节阀。

所述焦炉上升管换热器采用立管套管式焦炉上升管换热器，利用焦炉荒煤气显热生产低压蒸汽，换热前荒煤气进口温度650～850℃，换热后荒煤气出口温度400～550℃。

所述温度上盘指示器自带指示、联锁与报警功能。

所述调节阀采用电动调节阀，选用带PID控制功能的智能型压力变送器。

一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制工艺，包括如下步骤：

1)来自焦炉的650～850℃荒煤气进入焦炉上升管换热器，与除氧水进行换热，换热后的荒煤气温度为400～550℃，除氧水变为汽、水混合物；

2)将荒煤气出口温度设置3个阈值：

正常值 t＞500℃；

低值 450℃＜t≤500℃；

低低值 t≤450℃；

3)荒煤气出口温度正常值(t＞500℃)时，无动作；

4)荒煤气出口温度低值(450℃＜t≤500℃)时，自动报警，并联锁上升管换热器进水口电动调节阀，电动调节阀自动控制开度变小，直至荒煤气出口温度恢复正常值时，电动调节阀停止动作，并保持开度；

5)荒煤气出口温度低低值(t≤450℃)时，自动报警，并联锁切断上升管换热器进水口电动调节阀，直至荒煤气出口温度恢复正常值时，电动调节阀停止动作，并保持开度；

6)调节阀故障时保持原位，并发出报警信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明所述一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制工艺，能够在线监测上升管换热器荒煤气出口温度，并用该温度信号与上升管换热器进水口调节阀联锁动作，控制进水口流量，通过调节上升管换热器换热量，实现对上升管换热器荒煤气出口温度的自动控制，减少炉顶调试作业；

2)将焦炉上升管荒煤气出口温度自动调节在正常值范围内，防止焦炉上升管换热器内壁结焦油或荒煤气内结渣现象的发生，减少焦炉生产过程中“冒黑烟”现象；

3)保证焦炉上升管换热器稳定运行，提高下游化产工段荒煤气质量，对保护焦炉生产环境也起到一定作用。

附图说明

图1是本发明结构示意及工艺流程图。

图中：1.焦炉上升管换热器 2.调节阀 3.闸阀 4.节流阀 5.温度上盘指示器 6.就地温度计

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制装置，包括焦炉上升管换热器1，焦炉上升管换热器设有除氧水进口、荒煤气进口、汽水出口与荒煤气出口。

焦炉上升管换热器1采用立管套管式焦炉上升管换热器，利用焦炉荒煤气显热生产低压蒸汽，换热前荒煤气进口温度650～850℃，换热后荒煤气出口温度400～550℃。

荒煤气出口依次设置温度上盘指示器5与就地温度计6。温度上盘指示器6自带指示、联锁与报警功能，并设L、LL两个温度阈值：低值(450℃＜t≤500℃)；低低值(t≤450℃)。

除氧水进口设置调节阀组，调节阀组依次为第一闸阀3、调节阀2与第二闸阀3，旁通设节流阀4。调节阀2采用电动调节阀，选用带PID控制功能的智能型压力变送器。温度上盘指示器5与除氧水进口调节阀2相连，并联锁动作，调节调节阀2开口度或切断调节阀。

一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制工艺，包括以下步骤：

1)来自焦炉的650～850℃荒煤气进入焦炉上升管换热器1，与除氧水进行换热，换热后的荒煤气温度为400～550℃，除氧水变为汽、水混合物；

2)将荒煤气出口温度设置3个阈值：

正常值 t＞500℃；

低值 450℃＜t≤500℃；

低低值 t≤450℃；

3)荒煤气出口温度正常值(t＞500℃)时，无动作；

4)荒煤气出口温度低值(450℃＜t≤500℃)时，温度上盘指示器6自动报警，并联锁上升管换热器进水口电动调节阀2，电动调节阀2自动控制开度变小，直至荒煤气出口温度恢复正常值时，电动调节阀2停止动作，并保持开度；

5)荒煤气出口温度低低值(t≤450℃)时，温度上盘指示器6自动报警，并联锁切断上升管换热器进水口电动调节阀2，直至荒煤气出口温度恢复正常值时，电动调节阀2停止动作，并保持开度；

6)调节阀2故障时保持原位，并发出报警信号。

本发明所述的一种焦炉上升管换热器荒煤气出口温度联锁控制工艺，适用于焦炉上升管余热回收利用，以及其他相似工质的荒煤气余热回收利用，其优点如下：

1、实现对上升管换热器荒煤气出口温度的自动控制，大大减少焦炉炉顶繁杂的人工调试工作。

2、防止焦炉上升管换热器内壁结焦油或煤气结渣现象的发生，提高上升管工作寿命，保证焦炉上升管换热器稳定运行，并提高下游化产工段的荒煤气质量，对保护生态环境也有一定作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。