[发明专利]设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉及其控制方法

权利要求书

1.一种设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉，其特征在于：包括高炉本体、煤气加热炉及中央控制器；

所述煤气加热炉包括火焰燃烧器及加热炉本体，所述高炉本体与所述煤气加热炉之间设置有第一管路、第二管路及第三管路，所述高炉本体的炉顶通过所述第一管路与所述火焰燃烧器连通，所述高炉本体的炉顶通过所述第二管路所述加热炉本体连通，所述加热炉本体通过所述第三管路与所述高炉本体连通；

所述高炉本体的炉顶煤气通过所述第一管路进入所述火焰燃烧器进行燃烧，并对所述加热炉本体进行加热，当所述加热炉本体加热至满足预设温度阈值后，所述高炉本体的炉顶煤气通过所述第二管路进入所述加热炉本体，所述加热炉本体对所述炉顶煤气进行加热，所述加热炉本体中的加热后的炉顶煤气通过所述第三管路进入所述高炉本体，所述火焰燃烧器连通有助燃管路，助燃气体通过所述助燃管路进入所述火焰燃烧器；

所述煤气加热炉上设置有火焰监测装置及炉膛压力监测装置，所述火焰监测装置及所述炉膛压力监测装置分别与所述中央控制单元信号连接；

所述加热炉本体上设置有温度监测装置及气体成分监测装置，所述温度监测装置及所述气体成分监测装置分别与所述中央控制器信号连接；

所述第一管路、所述第二管路及所述助燃管路上均设置有压力监测装置、压力调节装置、流量监测调节装置，所述第三管路上设置有压力监测装置、压力调节装置及流量监测装置，所述压力监测装置、所述压力调节装置、所述流量监测装置、所述温度监测装置、所述气体成分监测装置以及所述流量监测调节装置分别与所述中央控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉，其特征在于：所述煤气加热炉至少为两个，所述高炉本体的炉顶通过所述第一管路分别与各个所述火焰燃烧器连通，所述高炉本体的炉顶通过所述第二管路分别与各个所述加热炉本体连通，各个所述加热炉本体均通过第三管路与所述高炉本体连通。

3.根据权利要求2所述的设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉，其特征在于：所述煤气加热炉为三个。

4.根据权利要求1所述的设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉，其特征在于：所述第二管路上设置有除碳装置，所述除碳装置用于脱出炉顶煤气中的二氧化碳。

5.根据权利要求1所述的设置有高炉煤气安全控制系统的碳循环高炉，其特征在于：所述第二管路还与富余煤气管路连通，所述富余煤气管路中的煤气通过所述第二管路进入所述加热炉本体。

6.一种碳循环高炉的安全控制方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的碳循环高炉，包括以下步骤：

通过火焰监测装置监测火焰燃烧器的燃烧情况，

若火焰熄灭，则通过气体成分监测所述加热炉本体炉膛中的当前的煤气成分，根据所述加热炉本体炉膛中当前的煤气成分确定安全阈值，

关闭所述第一管路并增大所述助燃路管中助燃气体的流量，直至所述加热炉本体炉膛中的煤气成分低于所述安全阈值后重新点火。

7.根据权利要求6所述的一种碳循环高炉的安全控制方法，包括以下步骤：

通过设置在所述第一管路上的压力监测装置获取所述第一管路中的压力，通过所述炉膛压力监测装置获取所述加热炉本体炉膛中压力，所述第一管路中的压力与所述加热炉本体炉膛中压力之差为压差值；

将所述压差值与预设的压差阈值进行比较，若所述压差值低于所述压差阈值，则增大第一管路中炉顶煤气的压力和/或减小助燃管路中助燃气体的压力。

8.根据权利要求6所述的一种碳循环高炉的安全控制方法，包括以下步骤：

通过气体成分在线监测装置监测火焰燃烧器的燃烧后氧气浓度，若所述燃烧后氧气浓度超出预先设置的氧气浓度阈值，则调节助燃管路中流量和与第一管路中流量，直至所述燃烧后氧气浓度低于所述氧气浓度阈值。