一种高炉喷煤防堵智能反吹装置及方法

技术领域

本发明涉及高炉喷煤操作领域，尤其涉及一种高炉喷煤防堵智能反吹装置及方法。

背景技术

在高炉正常冶炼的过程中，喷煤通过喷枪喷入高炉过程中，受煤粉的温度、湿度、流速、质量和煤粉中杂质的影响可能会造成不同程度的喷枪堵管，目前的解决办法多为通过在中控室观察管内的摄像来判断，然后人工处理。高炉喷枪堵管现象的出现严重影响了高炉正常喷煤，出现这种堵管现象后该支喷枪需要停止喷吹，这样便会加大其他喷枪的喷吹负荷，如果喷枪堵管发现较晚，高炉内压力大于这支喷枪管内的压力，高炉热风倒灌入这支喷枪，出现烧枪现象。而更换喷枪要的操作的一项复杂作业，因此发现堵管后，停止该支喷枪喷煤，操作人员手动处理停喷的喷枪管路，耗时长、效率低，会对高炉的产量、质量、成本产生严重影响。

发明内容

本发明提出的一种高炉喷煤防堵智能反吹装置及方法，在喷枪支管上安装微波测堵仪，根据微波测堵仪检测的煤粉浓度与设定的支管浓度进行比对，实现自动吹扫已堵支管，减少了大量的人力操作，节约时间，提高效率，提高系统的安全性，解决了上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高炉喷煤防堵智能反吹装置，包括氮气罐和分配器，所述分配器顶部连通有若干个喷煤管路，每个喷煤管路上依次连通有微波测堵仪、煤粉阀和第一手动切断阀，每个喷煤管路均与所述氮气罐连通有反吹管路，所述反吹管路由上到下依次连通有第二手动切断阀、单向阀、反吹气阀和第三手动切断阀。

优选的，所述反吹管路连通在所述微波测堵仪和煤粉阀之间。

优选的，所述氮气罐出气管路上连通有氮气压力传感器。

优选的，所述分配器底部连通有分配前压力传感器。

优选的，包括以下参数设置：

Z1-Zn表示1到n路支管；

M1-Mn表示1到n路煤粉阀；

Q1-Qn表示1到n路反吹气阀；

J1-Jn为1到n路支管上微波测堵仪测的浓度；

S1-Sn为1到n路支管上设定的反吹浓度；

C支1-C支n为1到n路支管实际反吹的次数；

C1为每次检测到煤粉浓度低时设定的要反吹的次数；

T1为检测到煤粉浓度低后设定的每次反吹的时间；

T2为设定的两次反吹之间的间隔时间；

T3为设定的测试反吹浓度低时的延时时间；

PN为氮气压力传感器检测的氮气压力；

P设为设定的氮气最小压力；

PF为分配器前压力；

P热为热风压力；

N支为需要反吹路支管数量。

优选的，包括以下步骤：

步骤1，支管煤粉浓度与设定煤粉浓度比较，J1-Jn分别和S1-Sn做比较，如果J1大于等于S1,则为正常；如果J1小于S1,并延时T3后仍保持J1小于S1,则判断这个支管煤粉浓度低，给出1路支管需要反吹信号；

步骤2，判断是否符合反吹条件及反吹顺序自控，为保证喷煤稳定性，同时也受氮气压力影响，同一时间只允许一支管进行反吹，符合以下条件支管允许反吹允许信号：

1)、氮气压力PN大于设定氮气最小压力P设；

2)、分配器前压力PF大于高炉内的热风压力P热；

3)、确认支管上煤粉阀和反吹气阀没有阀门开关报警；

4)、确认没有其他支管在反吹；

步骤3，阀门自动控制，

a.支管反吹允许信号发生后，并且满足步骤2内四个条件则先关闭煤粉阀M1，煤粉阀M1关到限位信号收到后，打开反吹气阀Q1，收到反吹气阀Q1的开到限位信号后开始计时T1，T1时间到，关闭反吹气阀Q1，反吹气阀Q1关到限位收到后，打开煤粉阀M1，收到煤粉阀M1的开到限位信号后开始计时T2；

b.T2时间到后，如果反吹允许信号仍然保持，且没有其它支管在反吹，重复上述a的动作，循环C1次；

c.如果实际反吹次数还没达到C1次，J1

d.如果实际反吹次数C支1还没达到C1次且在从反吹计时，计时时间已达到(T1+T2+T3)*秒，则复位反吹C支1，令C支1＝0；

e.其它路支管同样按上述a、b、c、d条进行控制。

优选的，步骤2中所述阀门开关报警的判断为当阀门收到开关信号，在规定的时间内没有对应的开关到位反馈信号，阀门便会报警。

优选的，步骤2中确认没有其它支管在反吹，具体为当Z1支管在允许反吹的情况下，会给剩余所有支管一个Z1允许反吹的信号，使Z1-Zn中的每根支管即使符合其它所有的反吹条件也不允许反吹，直到Z1反吹结束才允许其它支管依次反吹。

本发明的有益效果是：

本发明包括氮气罐和分配器，分配器顶部连通有若干个喷煤管路，每个喷煤管路上依次连通有微波测堵仪、煤粉阀和第一手动切断阀，每个喷煤管路均与氮气罐连通有反吹管路，反吹管路由上到下依次连通有第二手动切断阀、单向阀、反吹气阀和第三手动切断阀，反吹管路连通在所述微波测堵仪和煤粉阀之间，氮气罐出气管路上连通有氮气压力传感器，分配器底部连通有分配前压力传感器，并且通过步骤1支管煤粉浓度与设定煤粉浓度比较、步骤2判断是否符合反吹条件及反吹顺序自控和步骤3阀门自动控制，根据微波测堵仪检测的煤粉浓度与设定的支管浓度进行比对，实现自动吹扫已堵支管，减少了大量的人力操作，节约时间，提高效率，提高系统的安全性，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明流程步骤示意图。

图2为本发明结构示意图。

图中：1-微波测堵仪、2-第二手动切断阀、3-单向阀、4-反吹气阀、5-第三手动切断阀、6-煤粉阀、7-第一手动切断阀、8-氮气压力传感器、9-氮气罐、10-分配器、11-分配前压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1～2，一种高炉喷煤防堵智能反吹装置，包括氮气罐9和分配器10，氮气罐9出气管路上连通有氮气压力传感器8。分配器10底部连通有分配前压力传感器11。分配器10顶部连通有若干个喷煤管路，每个喷煤管路上依次连通有微波测堵仪1、煤粉阀6和第一手动切断阀7，每个喷煤管路均与氮气罐9连通有反吹管路，反吹管路连通在微波测堵仪1和煤粉阀6之间。反吹管路由上到下依次连通有第二手动切断阀2、单向阀3、反吹气阀4和第三手动切断阀5。

具体方法包括以下参数设置：

Z1-Zn表示1到n路支管；

M1-Mn表示1到n路煤粉阀6；

Q1-Qn表示1到n路反吹气阀4；

J1-Jn为1到n路支管上微波测堵仪1测的浓度；

S1-Sn为1到n路支管上设定的反吹浓度；

C支1-C支n为1到n路支管实际反吹的次数；

C1为每次检测到煤粉浓度低时设定的要反吹的次数；

T1为检测到煤粉浓度低后设定的每次反吹的时间；

T2为设定的两次反吹之间的间隔时间；

T3为设定的测试反吹浓度低时的延时时间；

PN为氮气压力传感器8检测的氮气压力；

P设为设定的氮气最小压力；

PF为分配器前压力；

P热为热风压力；

N支为需要反吹路支管数量。

具体步骤如下：

步骤1，支管煤粉浓度与设定煤粉浓度比较，J1-Jn分别和S1-Sn做比较，如果J1大于等于S1,则为正常；如果J1小于S1,并延时T3后仍保持J1小于S1,则判断这个支管煤粉浓度低，给出1路支管需要反吹信号；

步骤2，判断是否符合反吹条件及反吹顺序自控，为保证喷煤稳定性，同时也受氮气压力影响，同一时间只允许一支管进行反吹，符合以下条件支管允许反吹允许信号：

1、氮气压力PN大于设定氮气最小压力P设；

2、分配器前压力PF大于高炉内的热风压力P热；

3、确认支管上煤粉阀和反吹气阀没有阀门开关报警，阀门开关报警的判断为当阀门收到开关信号，在规定的时间内没有对应的开关到位反馈信号，阀门便会报警；

4、确认没有其他支管在反吹，具体为当Z1支管在允许反吹的情况下，会给剩余所有支管一个Z1允许反吹的信号，使Z1-Zn中的每根支管即使符合其它所有的反吹条件也不允许反吹，直到Z1反吹结束才允许其它支管依次反吹；

步骤3，阀门自动控制，

a.支管反吹允许信号发生后，并且满足步骤2内四个条件则先关闭煤粉阀M1，煤粉阀M1关到限位信号收到后，打开反吹气阀Q1，收到反吹气阀Q1的开到限位信号后开始计时T1，T1时间到，关闭反吹气阀Q1，反吹气阀Q1关到限位收到后，打开煤粉阀M1，收到煤粉阀M1的开到限位信号后开始计时T2；

b.T2时间到后，如果反吹允许信号仍然保持，且没有其它支管在反吹，重复上述a的动作，循环C1次；

c.如果实际反吹次数还没达到C1次，J1

d.如果实际反吹次数C支1还没达到C1次且在从反吹计时，计时时间已达到(T1+T2+T3)*N支+1秒，则复位反吹C支1，令C支1＝0；

e.其它路支管同样按上述a、b、c、d条进行控制。

本发明能够在堵管后第一时间进行反吹，不仅及时还减少了人工操作，节省人力，安全可靠，还能提高高炉的喷煤系统的稳定性。

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。