[發明專利]設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐及其控制方法

在審

• 申請號: 202310353377.4
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116356092A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 洪志斌;肖學文;何茂成;侯世鋒;李朋;龍孟;趙運建;王剛;鄒忠平;牛群;許俊;賀坤
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: C21B7/00
• 分類號: C21B7/00;C21B7/24;G05D27/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 周欣

1.一種設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐，其特征在于：包括高爐本體、煤氣加熱爐及中央控制器；

所述煤氣加熱爐包括火焰燃燒器及加熱爐本體，所述高爐本體與所述煤氣加熱爐之間設置有第一管路、第二管路及第三管路，所述高爐本體的爐頂通過所述第一管路與所述火焰燃燒器連通，所述高爐本體的爐頂通過所述第二管路所述加熱爐本體連通，所述加熱爐本體通過所述第三管路與所述高爐本體連通；

所述高爐本體的爐頂煤氣通過所述第一管路進入所述火焰燃燒器進行燃燒，并對所述加熱爐本體進行加熱，當所述加熱爐本體加熱至滿足預設溫度閾值后，所述高爐本體的爐頂煤氣通過所述第二管路進入所述加熱爐本體，所述加熱爐本體對所述爐頂煤氣進行加熱，所述加熱爐本體中的加熱后的爐頂煤氣通過所述第三管路進入所述高爐本體，所述火焰燃燒器連通有助燃管路，助燃氣體通過所述助燃管路進入所述火焰燃燒器；

所述煤氣加熱爐上設置有火焰監測裝置及爐膛壓力監測裝置，所述火焰監測裝置及所述爐膛壓力監測裝置分別與所述中央控制單元信號連接；

所述加熱爐本體上設置有溫度監測裝置及氣體成分監測裝置，所述溫度監測裝置及所述氣體成分監測裝置分別與所述中央控制器信號連接；

所述第一管路、所述第二管路及所述助燃管路上均設置有壓力監測裝置、壓力調節裝置、流量監測調節裝置，所述第三管路上設置有壓力監測裝置、壓力調節裝置及流量監測裝置，所述壓力監測裝置、所述壓力調節裝置、所述流量監測裝置、所述溫度監測裝置、所述氣體成分監測裝置以及所述流量監測調節裝置分別與所述中央控制器信號連接。

2.根據權利要求1所述的設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐，其特征在于：所述煤氣加熱爐至少為兩個，所述高爐本體的爐頂通過所述第一管路分別與各個所述火焰燃燒器連通，所述高爐本體的爐頂通過所述第二管路分別與各個所述加熱爐本體連通，各個所述加熱爐本體均通過第三管路與所述高爐本體連通。

3.根據權利要求2所述的設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐，其特征在于：所述煤氣加熱爐為三個。

4.根據權利要求1所述的設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐，其特征在于：所述第二管路上設置有除碳裝置，所述除碳裝置用于脫出爐頂煤氣中的二氧化碳。

5.根據權利要求1所述的設置有高爐煤氣安全控制系統的碳循環高爐，其特征在于：所述第二管路還與富余煤氣管路連通，所述富余煤氣管路中的煤氣通過所述第二管路進入所述加熱爐本體。

6.一種碳循環高爐的安全控制方法，其特征在于，采用如權利要求1～5任一項所述的碳循環高爐，包括以下步驟：

通過火焰監測裝置監測火焰燃燒器的燃燒情況，

若火焰熄滅，則通過氣體成分監測所述加熱爐本體爐膛中的當前的煤氣成分，根據所述加熱爐本體爐膛中當前的煤氣成分確定安全閾值，

關閉所述第一管路并增大所述助燃路管中助燃氣體的流量，直至所述加熱爐本體爐膛中的煤氣成分低于所述安全閾值后重新點火。

7.根據權利要求6所述的一種碳循環高爐的安全控制方法，包括以下步驟：

通過設置在所述第一管路上的壓力監測裝置獲取所述第一管路中的壓力，通過所述爐膛壓力監測裝置獲取所述加熱爐本體爐膛中壓力，所述第一管路中的壓力與所述加熱爐本體爐膛中壓力之差為壓差值；

將所述壓差值與預設的壓差閾值進行比較，若所述壓差值低于所述壓差閾值，則增大第一管路中爐頂煤氣的壓力和/或減小助燃管路中助燃氣體的壓力。

8.根據權利要求6所述的一種碳循環高爐的安全控制方法，包括以下步驟：

通過氣體成分在線監測裝置監測火焰燃燒器的燃燒后氧氣濃度，若所述燃燒后氧氣濃度超出預先設置的氧氣濃度閾值，則調節助燃管路中流量和與第一管路中流量，直至所述燃燒后氧氣濃度低于所述氧氣濃度閾值。