电石炉使用氧气喷吹的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统和方法，其中，系统包括：检测装置，用于检测电石炉的当前状态；执行机构，用于对电石炉使用氧气喷吹进行控制；控制器，控制器分别与检测装置和执行机构相连，控制器在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据当前状态控制执行机构执行相应动作，以完成氧气喷吹工作。该系统可以实现电石炉使用氧气喷吹系统的自动控制，有效降低电石的生产成本，并且改善用能结构，具备稳定、安全、高效的特点，提高系统的自动化和可靠性，简单易实现。

Control system and method for using oxygen injection in calcium carbide furnace

The invention discloses a control system and method of oxygen blowing using calcium carbide furnace which system comprises: a detection device for detecting the current state of calcium carbide furnace; actuator used for oxygen blowing control of calcium carbide furnace; the controller, the controller is respectively connected with the detection device and the actuator controller connected in oxygen oxygen spray operation will be started after the calcium carbide furnace, according to the current state of the control actuator perform the appropriate action to complete the work of oxygen blowing. This system can realize the automatic control system of calcium carbide furnace using oxygen blowing spray, effectively reduce the cost of production. The process and improve the energy structure, characteristics of stability, safety and efficiency, improve the system of automation and reliability, simple and easy to realize.

【技术实现步骤摘要】
电石炉使用氧气喷吹的控制系统和方法
本专利技术涉及电石冶炼
，特别涉及一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统和方法。
技术介绍
相关技术中，电石的生产方法有氧热法和电热法，一般多采用电热法生产电石，主要生产过程是：首先把符合电石生产需求的石灰经破碎、筛分后和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)按规定的配比进行配料，经输送料管加料至电石炉内，其次将电极插入电石炉内通电，电极电弧垫和炉料的电阻热反应所产生的热把炉料加热至1900-2200℃，炉料在电石炉内发生化学反应生成电石，最后冷却破碎后，得到成品电石。需要说明的是，电石冶炼炉氧气喷吹是大幅度改变电石冶炼炉用能结构的关键技术，其可以降低电石的生产成本。具体地，氧气喷吹工艺可以提高焦炭周围局部区域的氧浓度，改善传质过程，实现氧煤直接燃烧，从而有效提高焦炭的燃烧率。然而，作为氧气喷吹工艺的关键技术，其控制系统不但要符合正常的工艺生产需要，还要具备保护氧煤喷枪和电石冶炼炉安全生产的功能，因此相关技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统，该系统可以实现电石炉使用氧气喷吹系统的自动控制，简单易实现。本专利技术的另一个目的在于提出一种电石炉使用氧气喷吹的控制方法。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统，包括：检测装置，用于检测电石炉的当前状态；执行机构，用于对所述电石炉使用氧气喷吹进行控制；控制器，所述控制器分别与所述检测装置和所述执行机构相连，所述控制器在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据所述当前状态控制所述执行机构执行相应动作，以完成氧气喷吹工作。本专利技术实施例的电石炉使用氧气喷吹的控制系统，在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据当前状态控制执行机构执行相应动作，实现电石炉使用氧气喷吹系统的自动控制，有效降低电石的生产成本，并且改善用能结构，具备稳定、安全、高效的特点，提高系统的自动化和可靠性，简单易实现。可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述当前状态包括氧枪位置、回水温度、进水温度、烟气温度、冷却水流量、氧气流量、氮气压力、阀后氧气压力和阀前氧气压力中的一种或多种。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述检测装置包括氧气流量变送器、氧气阀前压力变送器、氧气阀后压力变送器、氮气压力变送器、进水温度变送器、回水温度变送器、冷却水流量变送器、氧枪位置传感器和烟气温度传感器，其中，所述氧气流量变送器、所述氧气阀前压力变送器和所述氧气阀后压力变送器均设置在氧气管道上，所述氮气压力变送器设置在氮气管道上，所述进水温度变送器、所述回水温度变送器和所述冷却水流量变送器均设置在氧枪冷却水管道上，所述氧枪位置传感器检测氧枪的位置变化，以及所述烟气温度传感器设置在烟气管道上。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述执行机构包括氧气切断阀、氮气切断阀、氧气调节阀、进水切断阀、回水切断阀、紧急放散阀和升降电机，其中，所述氧气切断阀、所述氧气调节阀、所述紧急放散阀设置在氧气管道上，且所述氮气切断阀设置在氮气管道上，并且所述进水切断阀、所述回水切断阀设置在氧枪冷却水管道上，以及所述升降电机通过卷扬升降氧枪；其中，所述氧气切断阀包括第一氧气切断阀和第二氧气切断阀，所述氧气阀前压力变送器、所述第一氧气切断阀、所述氧气流量变送器、所述氧气调节阀、所述紧急放散阀、所述第二氧气切断阀和所述氧气阀后压力变送器依所述氧气管道内气体流向设置于所述氧气管道上，所述紧急放散阀设置于所述氧气调节阀、所述第二氧气切断阀之间的与所述氧气管道连通的氧气紧急放散支路上，所述氮气管道包括氮气总管道及其分支管道的第一氮气支管道和第二氮气支管道，所述第一氮气支管道连接于所述氧气调节阀和所述氧气紧急放散支路之间的氧气管道上，所述第二氮气支管道连接于所述第二氧气切断阀和所述氧气阀后压力变送器之间的氧气管道上，并且所述氮气切断阀包括第一氮气切断阀和第二氮气切断阀，所述第一氮气切断阀设置于所述第一氮气支管道，所述第二氮气切断阀设置于所述第二氮气支管道，以控制所述氮气管道和和所述氧气管道之间导通或关闭，所述进水温度变送器、所述进水切断阀、所述回水切断阀、回水温度变送器和冷却水流量变送器依所述氧枪冷却水管道内液体流向设置于所述氧枪冷却水管道上。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，在执行所述氧气喷氧操作之前，关闭所述第二氧气切断阀、氮气切断阀和紧急放散阀，并开启所述第一氧气切断阀、所述进水切断阀和所述回水切断阀；在开始执行所述氧气喷氧操作，且所述氧枪位置位于开氧点时，开启所述第二氧气切断阀，并且在所述氧枪位置位于关氧点时，关闭所述第二氧气切断阀，停止喷氧；在出现紧急故障时，所述升降电机紧急提枪，并且关闭所述氧气切断阀和所述氧气调节阀，并打开所述氮气切断阀和所述紧急放散阀，以及在所述氧枪位置处于上极限点时，关闭所述进水切断阀和回水切断阀。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述氧气喷氧操作包括氧枪自动下降过程、氧枪喷氧过程和氧枪自动提升过程，其中，在所述氧枪自动下降过程中，当所述氧枪位置下降到所述开氧点时，所述第二氧气切断阀开启，开始喷氧作业，且当所述氧枪位置下降到停止点时，氧枪下降自动停止；在所述氧枪喷氧过程中，当所述氧枪位置在所述关氧点以下时，通过所述氧气调节阀调节氧气的给定量，以达到最佳的燃烧条件；在所述氧枪自动提升过程中，当所述氧枪位置提升到所述关氧点时，所述第二氧气切断阀关闭，停止喷氧作业，且所述氧枪继续上升到等待点时，氧枪提升自动停止。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述氧气喷氧操作还包括紧急故障过程，所述控制器控制执行紧急提枪，关闭所述第一氧气切断阀、所述第二氧气切断阀和所述氧气调节阀，开启所述第一氮气切断阀、所述第二氮气切断阀和所述紧急放散阀，并且在所述氧枪提升到所述上极限点后，关闭所述进水切断阀和所述回水切断阀。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：与所述控制器相连的人机交互模块，以接收用户的控制指令。可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述人机交互模块为人机接口设备HIMI。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种电石炉使用氧气喷吹的控制方法，采用上述的系统，其中，方法包括以下步骤：检测所述电石炉的当前状态，所述当前状态包括氧枪位置、回水温度、进水温度、烟气温度、冷却水流量、氧气流量、氮气压力、阀后氧气压力和阀前氧气压力中的一种或多种；在开始执行所述氧气喷氧操作之前，关闭第二氧气切断阀、氮气切断阀和紧急放散阀，并开启第一氧气切断阀、进水切断阀和回水切断阀；在氧枪自动下降过程中，当所述氧枪位置下降到开氧点时，所述第二氧气切断阀开启，开始喷氧作业，且当所述氧枪位置下降到停止点时，氧枪下降自动停止；在氧枪喷氧过程中，当所述氧枪位置在关氧点以下时，通过氧气调节阀调节氧气的给定量，以达到最佳的燃烧条件；在氧枪自动提升过程中，当所述氧枪位置提升到所述关氧点时，所述第二氧气切断阀关闭，停止喷氧作业，且所述氧枪继续上升到等待点时，氧枪提升自动停止。本专利技术实施例的电石炉使用氧气喷吹的控制方法，在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据当前状态控制执行机构执行相应动作，实现电石炉使用氧气喷吹系统的自动控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征在于，包括：检测装置，用于检测电石炉的当前状态；执行机构，用于对所述电石炉使用氧气喷吹进行控制；以及控制器，所述控制器分别与所述检测装置和所述执行机构相连，所述控制器在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据所述当前状态控制所述执行机构执行相应动作，以完成氧气喷吹工作。

【技术特征摘要】
1.一种电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征在于，包括：检测装置，用于检测电石炉的当前状态；执行机构，用于对所述电石炉使用氧气喷吹进行控制；以及控制器，所述控制器分别与所述检测装置和所述执行机构相连，所述控制器在开始执行电石炉的氧气喷氧操作后，根据所述当前状态控制所述执行机构执行相应动作，以完成氧气喷吹工作。2.根据权利要求1所述的电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征在于，所述当前状态包括氧枪位置、回水温度、进水温度、烟气温度、冷却水流量、氧气流量、氮气压力、阀后氧气压力和阀前氧气压力中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征在于，所述检测装置包括氧气流量变送器、氧气阀前压力变送器、氧气阀后压力变送器、氮气压力变送器、进水温度变送器、回水温度变送器、冷却水流量变送器、氧枪位置传感器和烟气温度传感器，其中，所述氧气流量变送器、所述氧气阀前压力变送器和所述氧气阀后压力变送器均设置在氧气管道上，所述氮气压力变送器设置在氮气管道上，所述进水温度变送器、所述回水温度变送器和所述冷却水流量变送器均设置在氧枪冷却水管道上，所述氧枪位置传感器检测氧枪的位置变化，以及所述烟气温度传感器设置在烟气管道上。4.根据权利要求3所述的电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征在于，所述执行机构包括氧气切断阀、氮气切断阀、氧气调节阀、进水切断阀、回水切断阀、紧急放散阀和升降电机，其中，所述氧气切断阀、所述氧气调节阀、所述紧急放散阀设置在氧气管道上，且所述氮气切断阀设置在氮气管道上，并且所述进水切断阀、所述回水切断阀设置在氧枪冷却水管道上，以及所述升降电机通过卷扬升降氧枪；其中，所述氧气切断阀包括第一氧气切断阀和第二氧气切断阀，所述氧气阀前压力变送器、所述第一氧气切断阀、所述氧气流量变送器、所述氧气调节阀、所述紧急放散阀、所述第二氧气切断阀和所述氧气阀后压力变送器依所述氧气管道内气体流向设置于所述氧气管道上，所述紧急放散阀设置于所述氧气调节阀、所述第二氧气切断阀之间的与所述氧气管道连通的氧气紧急放散支路上，所述氮气管道包括氮气总管道及其分支管道的第一氮气支管道和第二氮气支管道，所述第一氮气支管道连接于所述氧气调节阀和所述氧气紧急放散支路之间的氧气管道上，所述第二氮气支管道连接于所述第二氧气切断阀和所述氧气阀后压力变送器之间的氧气管道上，并且所述氮气切断阀包括第一氮气切断阀和第二氮气切断阀，所述第一氮气切断阀设置于所述第一氮气支管道，所述第二氮气切断阀设置于所述第二氮气支管道，以控制所述氮气管道和和所述氧气管道之间导通或关闭，所述进水温度变送器、所述进水切断阀、所述回水切断阀、回水温度变送器和冷却水流量变送器依所述氧枪冷却水管道内液体流向设置于所述氧枪冷却水管道上。5.根据权利要求4所述的电石炉使用氧气喷吹的控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马增炜，陈万里，郭志佳，胡杰，刘艳，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11