[实用新型]一种焦炉上升管换热器无源手自动控制装置

说明书

本实用新型公开了一种焦炉上升管换热器无源手自动控制装置，包括：入口手动阀，手动调节可使同组各上升管换热器进水量分布均匀；自力温控阀，根据上升管换热器入口温度，调节进水量，防止上升管换热器结焦；流动指示器，指示进入上升管换热器的水的流动状态；出口手动阀，控制上升管换热器向外输出；自力排汽阀，由上升管出口温度自动控制，超温时自动打开释放热量。本申请的装置在无外界能源输入情况下，采用全机械结构实现手动和自动控制，可靠地保证了上升管换热器在高温、多变环境下不发生结焦堵塞、腐蚀和干烧，使数量众多的上升管换热器安全可靠经济运行，并使上升管换热器出口荒煤气温度稳定在一定范围内，最大程度回收荒煤气显热。

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金节能领域，特别涉及一种焦炉上升管换热器的无源手自动控制装置。

背景技术

钢铁工业是高耗能行业，要实现节能减排，必须提高其能源的利用效率，最大程度地利用各种余热。钢铁冶炼工艺中，焦炉炼焦是对原煤干馏产生焦炭的过程，副产焦炉煤气。原煤干馏生成的荒煤气温度在400℃～900℃之间，其热源以前未被利用，主要因为自焦炉上升管排出的荒煤气中含有焦油等多种复杂成分，腐蚀性和磨蚀率强，而且荒煤气温度和流量在生产中处于波动状态，易导致上升管结焦腐蚀和热交变应力失效，无法保持上升管换热器长寿运行，从而使荒煤气显热未得到充分利用。随着节能减排形势加剧，国家控煤要求提高，焦炉荒煤气余热利用的需求逐渐增加。解决上升管换热器的上述问题，必须采取合适的控制措施才能确保上升管换热器的安全可靠。

纵观目前上升管换热器的各种控制方式，发现主要采用手动或采用基于 PLC为主的自动控制方式。如授权公告号为CN205443180U的实用新型专利“一种焦炉上升管余热回收自动控制系统”，以及申请公布号为CN104710993A的发明专利“一种焦炉上升管荒煤气显热回收自动控制系统”。由于目前国内的焦炉通常孔数大都在50孔以上，因此一套焦炉上升管余热回收系统将有50 多根上升管要增设自动控制设施，采用以PLC为主的自动控制方式将导致信号量多，控制逻辑复杂，控制系统成本很高。而且，上升管所处位置长期温度超过120℃，控制线缆必须采用特制的耐高温电缆，并设置外部控制电源或气源，加之信号多，导致出现故障的可能性大幅度增加，给上升管换热器的安全可靠运行带来较大风险。

实用新型内容

本实用新型通过设置无源的手自动控制装置，无需外接控制电源和或气源，利用上升管换热器自身物理信息变化触发自动调节装置实现自动控制，避免了敷设大量的线缆和增加控制难度，降低了系统建设成本，并使上升管换热器独立可靠运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种焦炉上升管换热器的无源手自动控制装置，包括若干组并联的焦炉上升管换热器组，所述焦炉上升管换热器组包括：

上升管换热器，所述上升管换热器包括用于焦炉荒煤气通过的内筒和设置在内筒外用于水通过的夹套；入口手动阀，设置于上升管换热器的入口处，用于手动调节入口处水的流量；

流动指示器，用于指示进入上升管换热器的夹套内水的流动状态；可根据流动状态指示调节上升管换热器的入口手动阀，以调节进水量，从而有助于避免管路堵塞引起上升管换热器干烧；

至少两个自力式控制阀，一自力式控制阀设置于上升管换热器的入口处用于测量内筒的温度，一自力式控制阀设置于上升管换热器的出口处用于测量内筒的温度，上升管换热器入口处的所述自力式控制阀设置用于自动根据测量的内筒的温度调节夹套内水的流量，上升管换热器出口处所述自力式控制阀自动根据筒体的温度控制排汽阀的开闭，从而可防止筒体超温失效。

上述控制装置能够在无外界能源输入情况下，通过手动、自动调节保证上升管换热器在高温、多变环境下不发生结焦腐蚀和干烧，使其安全可靠运行，并能最大程度回收荒煤气显热。