[实用新型]一种单段式煤气发生炉液位监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单段式煤气发生炉常压水夹套的液位监控装置，属于煤气发生炉的安全技术领域。

背景技术

煤气发生炉是工业领域广泛应用的煤气发生设备，作为能源供应设备，其自身结构直接影响到生产能否安全正常运行。现有单段式煤气发生炉由圆筒状炉体、加煤装置、出灰系统、鼓风系统等构成，炉体为双层结构，炉体内、外筒之间部分称为水夹套，水夹套与水蒸汽管线相通。工作时，水夹套内的水加温后产生水蒸汽，水蒸汽经汽水分离器过滤后与来自鼓风机的空气混合送至炉膛下部，在炉膛内与煤层产生的二氧化碳反应还原成一氧化碳，形成混合气体经管道向外供气。水夹套内的水由连接在水夹套上的补水管道直接供应。在本实用新型做出之前，这种煤气发生炉突出的安全问题之一是常压水夹套液位的检测控制。该种发生炉通过安装在水夹套外壁的玻璃液位计观测水夹套液位变化。正常情况下，水夹套工作液位一般控制在液位计二分之一和三分之二液位之间，司炉工通过观测液位计水位决定水夹套是否需要补水。在实际运行过程中，当司炉工忙于加煤平台和出渣平台作业时，容易出现人为疏忽，忘记及时开进水阀，造成一段时间缺水，当工作液位低于燃烧区的最高火届时，水夹套上部蒸汽空间长时间受到1100～1200℃高温直接辐射，蒸汽冷却效果不佳，造成水夹套内壁长时间超温而产生鼓包。另外，水夹套结垢堵塞玻璃液位计造成假液位，致使司炉工无法观测液位变化，亦会导致干烧事故发生。而水夹套注满水后，如果司炉工忘记关掉阀门，会造成水夹套超压引发爆炸事故。因此改进该种煤气发生炉水夹套液位测量装置和方法，设置危险液位报警在煤气发生炉的安全运行中十分重要。

经过对现有文献和专利查阅后发现，已有部分科研人员对煤气发生炉水夹套液位的测量装置和方法进行了一定的研究，类似的有一种煤气发生炉自动控水装置，该装置适用于安装有高压集气包的煤气发生炉，其特点是通过安装在集气包内的磁浮式液位发讯器检测集气包液位变化，其不足之处是：磁浮式液位传讯器和水直接接触，对水质和封装要求高，并且实际安装时还需要改进煤气发生炉集气包结构设计以便传感器的安装布线，另外，磁浮式液位计高温下容易失去磁性导致液位检测失效。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种单段式煤气发生炉常压水夹套液位监控装置，该装置不受水环境和温度影响、价格低廉、安装实用方便，不仅能够实现对水夹套液位的自动非接触测量，而且可以实现危险液位报警。本实用新型采用了如下技术方案：这种煤气发生炉水夹套液位监控装置的结构，包括圆筒状的炉体，炉体为双层结构，炉体内、外筒之间部分称为水夹套，水夹套外壁装有玻璃液位计，水夹套与蒸汽管道相通；其特征是：在所述常压水夹套底部圆环状封头的外壁上，沿圆环中线360度圆周均匀布置4个超声波液位传感器，相邻传感器之间夹角为90度，4个超声波液位传感器分别检测水夹套高高液位、高液位、低液位、低低液位，检测到的液位信号以开关信号的模式输出控制继电器开关的开启和闭合，从而触发喇叭发出报警、指示灯闪光。与现有技术相比，本实用新型在增设超声波液位传感器以及继电器、报警喇叭和指示灯后，利用超声波液位传感器准确控制水夹套液位，从而克服了现有单段式煤气发生炉水夹套液位需要人工监视，控制供水的问题，实现了非接触式自动液位检测，危险水位报警等特点，有利于确保煤气发生炉的正常工作。

超声波液位传感器通过发射超声波信号与接收超声波信号的时间，计算传感器与液面之间的距离。由于超声波在水中的传播速度是一定的，液位传感器与水夹套底部的距离是一定的，就可以知道被测水夹套的液位。4个超声波液位传感器分别测量水夹套高高液位、高液位、低液位、低低液位，超声波液位传感器把采集到的液位信号转化为开关信号控制继电器开关的开启和闭合，从而控制报警喇叭的报警和指示灯闪光。当水夹套液位升至高液位时，测量高液位的超声波液位传感器工作，输出开关信号，对应继电器开关闭合，对应喇叭报警，橙色指示灯变亮，提醒水夹套液位满足要求可以停止补水；当水夹套液位升至高高液位时，测量高高液位的超声波液位传感器工作，输出开关信号，对应继电器开关闭合，对应喇叭报警，红色指示灯变亮，提醒水夹套满水需要立即停止补水或采取其他安全泄放措施；当水夹套液位降至低液位时，测量低液位的超声波液位传感器工作，输出开关信号，对应继电器开关闭合，对应喇叭报警，蓝色指示灯亮，提醒水夹套液位较低可以开始补水；当水夹套液位降至低低液位时，测量低低液位的超声波液位传感器工作，输出开关信号，对应继电器开关闭合，对应喇叭报警，绿色指示灯亮，提醒水夹套液位过低已处于不安全状态需要立即补水或采取其他安全补水措施。