專利名稱：間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種造氣爐，尤其涉及一種間歇式煤氣發(fā)生爐。
背景技術(shù)：
1、造氣爐主要熱反應(yīng)原理及過程；間歇式(半)水煤氣發(fā)生爐(簡稱造氣爐)，其主要熱化學(xué)反應(yīng)· C+02 = C02+Q· 2C+02 = 2C0+Q· C+C02 = 2C0-Q· C+2H20 = C02+2H2-Q· C+H20 = CCHH2-Q· C0+H20 = C02+H2+Q· C+2H2 = CH4+Q造氣爐的主要生產(chǎn)過程有以下幾個階段(1)吹入足量空氣(氧氣)與爐內(nèi)碳元素反應(yīng)，生成二氧化碳，放出大量熱量，使氣化層溫度升高，蓄熱。(2)吹風(fēng)過后爐溫最高，通入上吹蒸汽，蒸汽進(jìn)入氣化層進(jìn)行高溫分解，此時爐溫最高，蒸汽分解率也最高，應(yīng)當(dāng)通入較大的蒸汽量，提高產(chǎn)氣量。隨著上吹進(jìn)行，氣化層溫度逐步下降。上吹占循環(huán)時間22-25%左右。(3)為防止氣化層上移過多，上吹進(jìn)行一定時間后，通入下吹蒸汽進(jìn)行下吹，下吹占循環(huán)時間46-50%左右，氣化層溫度進(jìn)一步下降。在下吹的后半段，爐溫已經(jīng)很低，蒸汽分解率大大降低，吹入的蒸汽量越大，爐溫下降越快，爐溫波動大。浪費(fèi)了蒸汽，氣質(zhì)成分也差。(4)下吹結(jié)束后，為了安全進(jìn)行二次上吹，把爐底的煤氣吹到爐的上部。二上吹占循環(huán)時間6-8%左右。(5)吹凈階段是用空氣將爐頂?shù)拿簹獯等霘夤?，并回收一定的氮?dú)狻４祪粽佳h(huán)時間4%左右。吹凈結(jié)束開始下一個循環(huán)。2、影響造氣爐穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素氣化層的溫度和厚度是造氣爐穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)氣量大，氣體成分合格的決定因素。氣化溫度要控制在較小的范圍內(nèi)波動，若溫度過高，易使氣化層溫度超過煤灰熔點(diǎn)。此時灰渣易結(jié)塊，并粘結(jié)煤粒，增加爐內(nèi)阻力。影響高溫燃煤在氣化層中的均勻分布，會在短時間內(nèi)形成氣溝、氣化層傾斜或燒穿的氣化異常現(xiàn)象，使?fàn)t況惡化。氣化層溫度控制的較低時，則氣化化學(xué)反應(yīng)速度減慢，氣化強(qiáng)度降低，產(chǎn)氣量降低。蒸汽分解率低，灰渣中殘?zhí)剂吭黾樱簹赓|(zhì)量變差。目前主要靠控制吹風(fēng)總量和入爐蒸汽總量使造氣爐達(dá)到吸熱和放熱平衡，控制爐溫，調(diào)節(jié)爐況。進(jìn)風(fēng)量越多，氣化層溫度越高，造氣爐蓄熱越多。通入蒸汽進(jìn)行分解時，其分解率越高。隨著制氣時間增長，進(jìn)入或通過爐內(nèi)蒸汽越多，帶走大量熱量，氣化層溫度急劇下降，蒸汽分解率隨之降低，產(chǎn)氣率大大降低。此時大量經(jīng)過氣化層而末能分解的蒸汽帶走大量熱量，使熱量損耗較大，降低了熱利用率。3、入爐蒸汽自調(diào)的必要性在吹凈和吹風(fēng)階段，爐內(nèi)蓄熱升溫。其余時間均需通入蒸汽制氣，需通入蒸汽的時間較長。一般情況下，進(jìn)入的蒸汽都比實(shí)際反應(yīng)所需要的蒸汽量有較多的過量蒸汽。隨著蒸汽通入時間的增長，帶走爐內(nèi)的熱量逐多，爐溫迅速下降，蒸汽分解率急劇降低。末分解的蒸汽帶走大量熱量，造成蒸汽或熱利用率不高，浪費(fèi)大量能源。為解決蒸汽入爐后期分解率急劇降低的事實(shí)，所以采用入爐蒸汽流量自調(diào)的方法，使之在上吹剛開始時通入足量蒸汽，此時蒸汽分解率最高，發(fā)氣量最大，隨上吹時間進(jìn)行，爐溫降低，適當(dāng)減小入爐蒸汽流量，穩(wěn)定爐溫，保持高的蒸汽分解率。特別是下吹階段， 由于下吹時間長，隨著時間推移，下吹的后半段爐溫已經(jīng)很低，蒸汽分解率大大下降，按下吹開始時的蒸汽量吹入爐內(nèi)，蒸汽帶走大量熱量只能使?fàn)t溫加速降低。通過自動調(diào)節(jié)逐漸減少入爐蒸汽量，使?fàn)t內(nèi)溫度波動減小，蒸汽分解率保持在較高的水平。這樣可以穩(wěn)定爐況，提高產(chǎn)氣量或氣體質(zhì)量；使氣體成分中CO明顯增加，C02顯著減少，提高產(chǎn)量和顯著降低煤耗，降低生產(chǎn)成本。在間歇式造氣爐生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)入爐蒸汽流量自動調(diào)整能夠節(jié)能的理論已經(jīng)得到實(shí)踐的驗(yàn)證。使入爐蒸汽流量隨氣化層溫度降低而減小，這樣，既達(dá)到節(jié)能、提高蒸汽分解率，又使氣體成份改善，還使氣化層溫度減少波動，進(jìn)而有利于最佳產(chǎn)氣。但由于造氣車間環(huán)境惡劣，以前使用氣動調(diào)節(jié)閥或電動調(diào)節(jié)閥，都有動作慢，閥門打開速度慢的缺點(diǎn)，不能滿足工藝需求；氣動和電動調(diào)節(jié)閥在該生產(chǎn)環(huán)境中還存在不耐用， 維護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。所以此技術(shù)就被各廠家漸漸放棄使用，未能得到應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，以前使用氣動調(diào)節(jié)閥或電動調(diào)節(jié)，閥門打開速度慢、維護(hù)工作量大的缺點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，所述的調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體、閥體上部有閥蓋，閥蓋上方是油缸支架，用于固定油缸；閥體內(nèi)部有閥板、閥板通過連接部件與閥桿的下端連接，閥桿的上端通過油缸連接桿與油缸連接，油缸驅(qū)動閥門動作，可以機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)，為保證安全，閥門不能全部關(guān)閉；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)不同生產(chǎn)階段造氣爐入爐蒸汽流量。所述的油缸上部加限流閥和直管結(jié)構(gòu)。所述的油缸也可以上部加針型閥和直管結(jié)構(gòu)。 所述的油缸還可以在上進(jìn)油口或在下油口加裝單向閥有泄露量結(jié)構(gòu)。 所述的油缸還可以上部加裝單向球閥和細(xì)管結(jié)構(gòu)。[0033]所述的油缸還可以上部加裝針型閥和彎管結(jié)構(gòu)。所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門串聯(lián)在入爐蒸汽總管上。所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門僅安裝在入爐蒸汽下吹管支路上。所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門分別串聯(lián)在入爐蒸汽上吹管道和下吹管道支路上。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于首先采用液(油)壓調(diào)節(jié)閥門——可以機(jī)械定位閥門最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度兩種狀態(tài)，為保證工藝生產(chǎn)安全，即便出現(xiàn)液壓、閥板脫落等極端故障，調(diào)節(jié)閥仍保證工藝用氣的最小開度；其次是可長期在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中使用；第三是保證了閥門開啟速度，能滿足工藝生產(chǎn)需求；第四是油缸驅(qū)動，技術(shù)成熟，經(jīng)久耐用，維護(hù)工作量小。

圖1是本實(shí)用新型蒸汽調(diào)節(jié)閥門整體示意圖；圖2是本實(shí)用新型蒸汽調(diào)節(jié)閥門側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的油缸圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的油缸圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3的油缸圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例4的油缸圖。
具體實(shí)施方式
下面對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例1 如圖1、2、3所示，一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，液壓調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體3、 閥體3上部有閥蓋5，閥蓋5上方是油缸支架10，用于固定油缸7 ；閥體3內(nèi)部有閥板1、閥板1通過連接部件2與閥桿4的下端連接，閥桿4的上端通過閥桿與活塞桿連接盤與油缸 7連接，油缸7下方有油缸活塞桿8，油缸7上方安裝有油缸限流閥組件6，控制系統(tǒng)13控制油缸7驅(qū)動閥門動作，閥位開度檢測器12檢測閥門動作，可以通過閥門最小開度限位器 11機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)，為保證安全， 閥門不能全部關(guān)閉；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)不同生產(chǎn)階段造氣爐入爐蒸汽流量；在本實(shí)施例中油缸7上部限流組件采用直角針型閥81和彎管結(jié)構(gòu)82。實(shí)施例2如圖1、2、4所示，一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，液壓調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體3、 閥體3上部有閥蓋5，閥蓋5上方是油缸支架10，用于固定油缸7 ；閥體3內(nèi)部有閥板1、閥板1通過連接部件2與閥桿4的下端連接，閥桿4的上端通過閥桿與活塞桿連接盤9與油缸7連接，油缸7下方有油缸活塞桿8，油缸7上方安裝有油缸限流閥組件6，控制系統(tǒng)13控制油缸7驅(qū)動閥門動作，閥位開度檢測器12檢測閥門動作，可以通過閥門最小開度限位器 11機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)，為保證安全，閥門不能全部關(guān)閉；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)不同生產(chǎn)階段造氣爐入爐蒸汽流量；在本實(shí)施例中油缸7上部限流組件采用直通針型閥83和直管結(jié)構(gòu)84。實(shí)施例3如圖1、2、5所示，一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，液壓調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體3、 閥體3上部有閥蓋5，閥蓋5上方是油缸支架10，用于固定油缸7 ；閥體3內(nèi)部有閥板1、閥板1通過連接部件2與閥桿4的下端連接，閥桿4的上端通過連接盤9與油缸7連接，油缸 7下方有油缸活塞桿8，油缸7上方安裝有油缸限流閥組件6，控制系統(tǒng)13控制油缸7驅(qū)動閥門動作，閥位開度檢測器12檢測閥門動作，可以通過閥門最小開度限位器11機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)，為保證安全，閥門不能全部關(guān)閉；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)不同生產(chǎn)階段造氣爐入爐蒸汽流量。在本實(shí)施例中油缸7上部限流組件采用缸頭內(nèi)部單向閥85和內(nèi)部細(xì)管86結(jié)構(gòu)。實(shí)施例4如圖1、2、6所示，一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，液壓調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體3、 閥體3上部有閥蓋5，閥蓋5上方是油缸支架10，用于固定油缸7 ；閥體3內(nèi)部有閥板1、閥板1通過連接部件2與閥桿4的下端連接，閥桿4的上端通過連接盤9與油缸7連接，油缸 7下方有油缸活塞桿8，油缸7上方安裝有油缸限流閥組件6，控制系統(tǒng)13控制油缸7驅(qū)動閥門動作，閥位開度檢測器12檢測閥門動作，可以通過閥門最小開度限位器11機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)，為保證安全，閥門不能全部關(guān)閉；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)不同生產(chǎn)階段造氣爐入爐蒸汽流量；在本實(shí)施例中油缸限流組件采用油缸進(jìn)油口加裝單向閥和節(jié)流閥結(jié)構(gòu)87。下面再來講一講本實(shí)用新型的具體安裝方案。方案1 在入爐蒸汽總管上串聯(lián)安裝一液(油)壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門，上吹、下吹階段可根據(jù)爐況設(shè)定蒸汽開始遞減的時間Tl，Tl時間到，蒸汽遞減調(diào)節(jié)閥開始動作，從全開逐步關(guān)閉，最多可關(guān)閉到最小流量限位器限制的位置，通過減小蒸汽流通面積使蒸汽給定量減小，達(dá)到節(jié)約蒸汽、減緩爐溫下降速度，提高蒸汽分解率的目的。方案2 僅在入爐蒸汽下吹管上串聯(lián)安裝一液(油)壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門，根據(jù)下吹階段爐況設(shè)定蒸汽開始遞減的時間，入爐蒸汽液(油)壓調(diào)節(jié)閥開始動作，從全開逐步關(guān)閉，最多可關(guān)閉到最小流量限位器限制的位置，通過減小蒸汽流通面積使蒸汽給定量減小， 達(dá)到節(jié)約蒸汽、減緩爐溫下降速度，達(dá)到提高蒸汽分解率的目的。方案3 在入爐蒸汽上吹管道和下吹管道各串聯(lián)安裝一液(油)壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門，調(diào)節(jié)閥最終開度不同，分別適應(yīng)上吹、下吹時不同的蒸汽用量。(1)吹風(fēng)過后，上吹時溫度最高，蒸汽分解率最高，上吹蒸汽閥和液壓調(diào)節(jié)閥全開， 大流量蒸汽進(jìn)行上吹，提高產(chǎn)氣量。上吹經(jīng)過一段時間爐溫已下降，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時間發(fā)出信號，上吹蒸汽液壓調(diào)節(jié)閥開度減小，入爐蒸汽流量減小，節(jié)約蒸汽，提高蒸汽分解率，改善氣質(zhì)成分。 (2)上吹結(jié)束進(jìn)入下吹階段，開始按下吹的最大蒸汽流量進(jìn)行下吹，下吹經(jīng)過一段時間，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時間發(fā)出信號，下吹入爐蒸汽液(油)壓調(diào)節(jié)閥開度減小，入爐蒸汽流量減小。減小蒸汽帶走的熱量，穩(wěn)定爐溫，提高蒸汽分解率，節(jié)約蒸汽，改善氣質(zhì)成分。
權(quán)利要求1.一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，所述的液壓入爐蒸汽調(diào)節(jié)裝置包括控制系統(tǒng)、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器(12)，其特征在于所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體(3)、閥體(3)上部有閥蓋(5)，閥蓋(5)上方是油缸支架(10)，用于固定油缸(7)；閥體(3)內(nèi)部有閥板(1)、閥板⑴通過連接部件(2)與閥桿⑷的下端連接，閥桿⑷的上端通過閥桿與活塞桿連接盤(9)與油缸(7)連接，油缸(7)驅(qū)動閥門動作，可以機(jī)械定位閥門的最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度的不同狀態(tài)；液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門安裝于間歇式造氣爐單爐入爐蒸汽閥門前或閥門后；用來調(diào)節(jié)上吹和下吹階段造氣爐入爐蒸汽流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的油缸(7)上部加裝針型閥和直管或彎管結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的油缸(7)上部加裝直角針型閥和彎管結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的油缸(7)在上進(jìn)油口加裝單向閥有泄露量結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的油缸(7)上部加裝單向球閥和細(xì)管結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任一間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門串聯(lián)安裝在入爐蒸汽總管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任一間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門僅安裝在入爐蒸汽下吹管支路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任一間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述的液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門分別安裝在入爐蒸汽上吹管道和下吹管道支路上。
專利摘要一種間歇式造氣爐入爐蒸汽液壓調(diào)節(jié)裝置，所述的造氣爐包括控制系統(tǒng)軟件、液壓式蒸汽調(diào)節(jié)閥門和閥門行程位置檢測器，所述的液壓式入爐蒸汽調(diào)節(jié)閥門包括閥體、閥體上部有閥蓋，閥蓋上方是油缸支架，用于固定油缸；閥體內(nèi)部有閥板、閥板通過連接部件與閥桿的下端連接，閥桿的上端通過可調(diào)整連接盤與油缸連接，油缸驅(qū)動閥門動作，本實(shí)用新型的有益效果是首先可以機(jī)械定位閥門最小開度，保證閥門處于全開或工藝所需開度兩種狀態(tài)，為保證工藝生產(chǎn)安全，即便出現(xiàn)液壓、閥板脫落等故障，調(diào)節(jié)閥仍保證工藝用氣的最小開度；其次是可長期在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中使用；第三是保證了閥門開啟速度，能滿足工藝生產(chǎn)需求；第四是油缸驅(qū)動，經(jīng)久耐用，維護(hù)工作量小。
文檔編號C10J3/72GK202164279SQ20112026731
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者馬維明 申請人:馬維明