一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，煤氣風(fēng)機(jī)與蒸汽罐相連的管道上設(shè)有置換閥，緩沖罐和U型水封之間的官道上設(shè)有回流閥，電爐總水封和放空水封之間的官道上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥和手動(dòng)閘板閥，手動(dòng)閘板閥控制手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥打開(kāi)或關(guān)閉，PLC控制模塊分別通過(guò)電路連接壓力變送器、煤氣風(fēng)機(jī)、聲光報(bào)警模塊、置換閥、回流閥、U型水封進(jìn)水閥。本發(fā)明的有益效果是利用壓力變送器采集壓力參數(shù)，利用PLC控制模塊進(jìn)行閥門控制，不會(huì)浪費(fèi)尾氣，節(jié)約了能源，安全可靠。
【專利說(shuō)明】一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于黃磷生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)生產(chǎn)黃磷采用傳統(tǒng)的電爐法生產(chǎn)工藝，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，黃磷尾氣吸收操 作過(guò)于依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能，不同操作人員對(duì)尾氣壓力控制及輸送控制不一致。同 時(shí)，為了保證黃磷電爐正壓生產(chǎn)，三臺(tái)電爐根據(jù)傳統(tǒng)工藝將部分多余的尾氣放空燃燒，造成 了"長(zhǎng)明燈"的現(xiàn)象，形成了巨大的能源浪費(fèi)和惡劣的視覺(jué)污染。
[0003] 電爐煤氣輸送方式，現(xiàn)今的黃磷生產(chǎn)企業(yè)，每臺(tái)電爐的煤氣站配置三臺(tái)75KW的煤 氣水環(huán)真空泵，均采用手動(dòng)調(diào)節(jié)回流閥、放空閥的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)電爐內(nèi)壓力平衡，該調(diào)節(jié)方式 下的電機(jī)和泵幾乎都處于滿負(fù)荷運(yùn)行之中，且其爐內(nèi)壓力的監(jiān)控是靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)判斷 及人工開(kāi)關(guān)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)的，容易因人為控制不好而使尾氣管道抽負(fù)壓釀成安全事故。
[0004] 蒸汽熱能供給現(xiàn)狀，現(xiàn)有的主流黃磷生產(chǎn)企業(yè)，都是年產(chǎn)1-1. 25萬(wàn)噸/年的冶煉 電爐，約有5000-6000Nm3/h的煤氣放空燃燒；另外，現(xiàn)有企業(yè)雖然新增了熱法磷酸余熱鍋 爐和六偏聚合尾氣余熱汽包產(chǎn)蒸汽，但仍有蒸汽缺口，部分裝置還依賴于循環(huán)硫化床燃煤 鍋爐供給蒸汽，以實(shí)現(xiàn)全廠蒸汽平衡。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，解決了目前黃磷生產(chǎn) 中爐內(nèi)壓力的監(jiān)控是靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)判斷及人工開(kāi)關(guān)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)的，容易因人為控制不 好浪費(fèi)尾氣，并且使尾氣管道抽負(fù)壓釀成安全事故的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括黃磷電爐，黃磷電爐通過(guò)導(dǎo)氣管連接三級(jí)冷凝 塔，三級(jí)冷凝塔通過(guò)管道分別連接受磷槽和電路總水封，電爐總水封上設(shè)有三塊壓力變送 器，電爐總水封分別通過(guò)管道連接放空水封和緩沖罐，緩沖罐上設(shè)有塊壓力變送器，緩沖罐 通過(guò)管道連接污水罐和U型水封，U型水封通過(guò)管道連接污水罐，U型水封還通過(guò)管道與二 級(jí)煤氣水洗塔連接，U型水封的管道上設(shè)有煤氣風(fēng)機(jī)，二級(jí)煤氣水洗塔通過(guò)管道連接煤氣 柜，蒸汽罐通過(guò)管道分別連接受磷槽、放空水封、應(yīng)急高位水槽、緩沖罐、污水罐、煤氣風(fēng)機(jī)、 二級(jí)煤氣水洗塔，外部進(jìn)水管連接放空水封，外部進(jìn)水管通過(guò)應(yīng)急高位水槽分別連接緩沖 罐、污水罐、U型水封，煤氣風(fēng)機(jī)與蒸汽罐相連的管道上設(shè)有置換閥，緩沖罐和U型水封之間 的官道上設(shè)有回流閥，電爐總水封和放空水封之間的官道上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥和手動(dòng)閘 板閥，手動(dòng)閘板閥控制手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥打開(kāi)或關(guān)閉，
[0007] PLC控制模塊分別通過(guò)電路連接壓力變送器、煤氣風(fēng)機(jī)、聲光報(bào)警模塊、置換閥、回 流閥、U型水封進(jìn)水閥。
[0008] 進(jìn)一步，所述壓力變送器控制壓力范圍為50?150Pa。
[0009] 進(jìn)一步，所述放空水封設(shè)有20?40mmH20的溢流口。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是利用壓力變送器采集壓力參數(shù)，利用PLC控制模塊進(jìn)行閥門 控制，不會(huì)浪費(fèi)尾氣，節(jié)約了能源，安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)連接示意圖；
[0012] 圖2是本發(fā)明氣體流向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中，1.黃磷電爐，2.三級(jí)冷凝塔，3.受磷槽，4.電爐總水封，5.壓力變送器， 6.煤氣風(fēng)機(jī)，7. PLC控制模塊，8.蒸汽壓力聲光報(bào)警模塊，9.緩沖罐，10.二級(jí)煤氣水洗塔， 11.煤氣柜，12.放空水封，13.置換閥，14.回流閥，15.手動(dòng)閘板閥，16.手動(dòng)調(diào)節(jié)放空 閥，17. U型水封進(jìn)水閥，18.蒸汽罐，19.應(yīng)急高位水槽，20. U型水封。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] C0作為一種不可忽視的優(yōu)質(zhì)能源，具有較高的回收價(jià)值，現(xiàn)擬采用黃磷電爐煤氣 自動(dòng)化輸送系統(tǒng)代替原有人為調(diào)節(jié)電爐壓力控制煤氣水環(huán)真空泵回流閥模式，增大煤氣輸 送能力，取消放空煤氣燃燒火炬，將富余的煤氣全部輸送進(jìn)入煤氣柜中。
[0016] 本發(fā)明系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程為：如圖1和圖2所示，PLC控制模塊7采集壓力變送器5的 壓力進(jìn)行判斷，控制壓力l〇〇Pa (允許調(diào)節(jié)范圍50?150Pa);該煤氣風(fēng)機(jī)6保證氣流密封， 當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)超過(guò)15分鐘必須進(jìn)行蒸汽置換，因此在煤氣風(fēng)機(jī)6上設(shè)有連接蒸汽罐18的置 換閥13, PLC控制模塊7控制打開(kāi)置換閥13進(jìn)行置換，同時(shí)設(shè)有聲光報(bào)警模塊8連接PLC 控制模塊7進(jìn)行報(bào)警；煤氣風(fēng)機(jī)6正常運(yùn)行時(shí)將進(jìn)入電爐總水封4的黃磷電爐1生產(chǎn)的所 有尾氣輸送到緩沖罐9中，緩沖罐9上也安裝三塊壓力變送器5,壓力變送器5的壓力達(dá)到 最高上限時(shí)PLC控制模塊7跳停煤氣風(fēng)機(jī)6并且關(guān)閉回流閥14,打開(kāi)所有U型水封進(jìn)水閥 17進(jìn)水，從而封閉煤氣管線回路，通過(guò)聲光報(bào)警模塊8通知當(dāng)班操作人員手動(dòng)調(diào)整手動(dòng)閘 板閥15,打開(kāi)放空閥16進(jìn)行氣體放空。煤氣風(fēng)機(jī)6及PLC控制模塊7均為市場(chǎng)定型產(chǎn)品。 壓力正常時(shí)，緩沖罐9內(nèi)產(chǎn)生的污水通過(guò)去污水總管進(jìn)入污水罐A和污水罐B進(jìn)行排污，一 氧化碳?xì)怏w經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)6抽送至二級(jí)煤氣水洗塔10內(nèi)，經(jīng)過(guò)二級(jí)煤氣水洗塔10送入煤氣 柜11內(nèi)存儲(chǔ)。
[0017] 生產(chǎn)過(guò)程中不穩(wěn)定性控制：由于全系統(tǒng)的介質(zhì)為85%以上的一氧化碳?xì)怏w，因此 控制要求保證微正壓狀態(tài)，對(duì)煤氣風(fēng)機(jī)6的技術(shù)要求極為嚴(yán)格，要絕對(duì)保證無(wú)泄漏運(yùn)行。黃 磷電爐1在生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常發(fā)生塌料現(xiàn)象，而塌料時(shí)產(chǎn)生的瞬間高壓，煤氣風(fēng)機(jī)6無(wú)法及時(shí)抽 取，因此，在連接電爐總水封4的放空管上加裝放空水封12及安裝一個(gè)放空旁路。放空水 封12設(shè)有20?40mmH20(可調(diào)）的溢流口，當(dāng)黃磷電爐1發(fā)生塌料時(shí)爐壓瞬間升高，壓力 大于200?400Pa時(shí)，電爐總水封4的進(jìn)氣管自動(dòng)鼓泡放空，迅速將高壓煤氣經(jīng)放空管排放 后直接放空。當(dāng)電爐總水封上的三塊壓力變送器5的壓力大于150Pa時(shí)，開(kāi)啟氣動(dòng)調(diào)節(jié)放 空閥放空，小于150Pa時(shí)關(guān)閉。
[0018] PLC控制模塊7控制聯(lián)鎖：
[0019] a、電爐總水封4上的3塊壓力變送器5與氣動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥16聯(lián)鎖：當(dāng)電爐總水封 4上的3塊壓力變送器數(shù)值大于150Pa時(shí)通過(guò)手動(dòng)閘板閥15開(kāi)啟放空，小于150Pa時(shí)關(guān)閉。
[0020] b、電爐總水封4上的3塊壓力變送器與煤氣風(fēng)機(jī)6聯(lián)鎖：當(dāng)電爐總水封4上的3 塊壓力變送器數(shù)值大于lOOPa時(shí)開(kāi)啟煤氣風(fēng)機(jī)6,小于lOOPa時(shí)跳停。
[0021] C、緩沖罐9的輸氣管上的壓力變送器5與回流閥14聯(lián)鎖：當(dāng)壓力變送器5大于 20Pa時(shí)逐步減小回流閥14開(kāi)度，直至完全關(guān)閉；當(dāng)壓力變送器5小于20Pa時(shí)逐步加大回 流閥14開(kāi)度，直至完全打開(kāi)。（穩(wěn)定壓力10?30Pa)
[0022] d、煤氣風(fēng)機(jī)6與U型水封進(jìn)水閥17聯(lián)鎖：當(dāng)風(fēng)機(jī)跳停時(shí)U型水封進(jìn)水閥17全部 打開(kāi)，迅速封閉進(jìn)氣、出口回路及回流管線。同時(shí)，煤氣風(fēng)機(jī)6與煤氣柜11高度聯(lián)鎖：當(dāng)煤 氣柜11上的壓力變送器5到達(dá)上限時(shí)跳停。
[0023] 此裝置建成后，煤氣自動(dòng)化控制改造后，每臺(tái)黃磷電爐可減少3臺(tái)75KW真空泵，增 加1臺(tái)90KW煤氣風(fēng)機(jī)，每年可節(jié)電106萬(wàn)Kwh，按0. 5元/Kwh計(jì)算，每年可節(jié)約53萬(wàn)元；燃 氣蒸發(fā)器每小時(shí)可產(chǎn)10噸蒸汽，每年保守估計(jì)可生產(chǎn)2萬(wàn)噸蒸汽，節(jié)煤0. 6萬(wàn)噸/年，按每 噸煤300元計(jì)算，全年可節(jié)約180萬(wàn)元。兩項(xiàng)合計(jì)可節(jié)約230萬(wàn)元，15個(gè)月即可收回成本。
[0024] 以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限 制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施方式所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均 屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，其特征在于：包括黃磷電爐（1)，黃磷電爐（1) 通過(guò)導(dǎo)氣管連接三級(jí)冷凝塔（2)，三級(jí)冷凝塔（2)通過(guò)管道分別連接受磷槽（3)和電路總 水封（4)，電爐總水封（4)上設(shè)有三塊壓力變送器（5)，電爐總水封（4)分別通過(guò)管道連接 放空水封（12)和緩沖罐（9)，緩沖罐（9)上設(shè)有三塊壓力變送器（5)，緩沖罐（9)通過(guò)管道 連接污水罐和U型水封（20)，U型水封（20)通過(guò)管道連接污水罐，U型水封（20)還通過(guò)管 道與二級(jí)煤氣水洗塔（10)連接，U型水封（20)的管道上設(shè)有煤氣風(fēng)機(jī)（6)，二級(jí)煤氣水洗 塔（10)通過(guò)管道連接煤氣柜（11)，蒸汽罐（18)通過(guò)管道分別連接受磷槽（3)、放空水封 (12)、應(yīng)急高位水槽（19)、緩沖罐（9)、污水罐、煤氣風(fēng)機(jī)￠)、二級(jí)煤氣水洗塔（10)，外部進(jìn) 水管連接放空水封（12)，外部進(jìn)水管通過(guò)應(yīng)急高位水槽（19)分別連接緩沖罐（9)、污水罐、 U型水封，煤氣風(fēng)機(jī)（6)與蒸汽罐（18)相連的管道上設(shè)有置換閥（13)，緩沖罐（9)和U型 水封（20)之間的官道上設(shè)有回流閥（14)，電爐總水封（4)和放空水封（12)之間的官道上 設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥（16)和手動(dòng)閘板閥（15)，手動(dòng)閘板閥（15)控制手動(dòng)調(diào)節(jié)放空閥（16) 打開(kāi)或關(guān)閉，PLC控制模塊（7)分別通過(guò)電路連接壓力變送器（5)、煤氣風(fēng)機(jī)（6)、聲光報(bào)警 模塊（8)、置換閥（13)、回流閥（14)、U型水封進(jìn)水閥（17)。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力變 送器（5)控制壓力范圍為50?150Pa。
3. 按照權(quán)利要求1所述一種黃磷電爐尾氣自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，其特征在于：所述放空水 封（12)設(shè)有20?40mmH20的溢流口。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104155946SQ201410366941
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】熊黎前 申請(qǐng)人:湖北亞太能源科技有限公司