專利名稱：機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對煉焦爐在煉焦過程中排放的煙塵進行監(jiān)測的裝置，具體是針對機械化頂裝煉焦爐無組織排放的煙塵進行監(jiān)測的裝置——一種機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)煉焦行業(yè)普遍采用機械化煉焦爐，機械化煉焦爐資源利用率高，遠比非機械化煉焦爐節(jié)省能源，但機械化煉焦爐依然無法避免要排放大量大氣污染物，對環(huán)境和人們身心健康造成嚴重的影響。對于煉焦時所產(chǎn)生的煙氣通過固定位置(例如煙筒)直接排入大氣的，我們稱為有組織排放；相對地，煉焦時所產(chǎn)生的煙氣不通過固定位置排入大氣，我們稱為無組織排放，例如裝煤、出焦時的煙塵，還有煉焦過程中煉焦爐的爐門、爐蓋、上升管的泄漏等等，都是無組織排放。焦爐炭化室在裝煤時，煤與灼熱的爐墻接觸，爐內(nèi)熱空氣上升及煤料裂解產(chǎn)生的荒煤氣和水蒸氣會夾帶大量粉塵從裝煤孔涌出，據(jù)資料介紹，短時間內(nèi)裝煤產(chǎn)生的煙塵是正常結(jié)焦階段的7倍，所排放的污染物占整個煉焦過程污染物排放量的50-60％，其中含有對人類健康產(chǎn)生嚴重影響的多環(huán)芳香烴，如苯并芘、苯可容物等；而且煉焦過程中的荒煤氣和水蒸氣也會夾帶大量粉塵通過上升管、爐蓋和爐門的縫隙等不嚴密處逸出，其對大氣造成的影響是不可忽略的。針對煉焦爐的有組織排放已有多種監(jiān)測方法，但是由于煉焦爐無組織排放的位置不固定，環(huán)境惡劣，針對煉焦爐無組織排放的監(jiān)測還存在一定的困難，例如上升管周圍溫度較高(夏天在60～80℃左右)，而且上升管周圍管道、設(shè)備擁擠，如果要安裝固定測試設(shè)備需解決降溫、保護等問題，成本較高；而爐蓋上方有裝煤車和操作人員工作，并且，裝煤車下方經(jīng)常受到裝煤孔冒出的高溫氣體熏烤，不宜設(shè)置固定測試裝置等等問題。使現(xiàn)階段還沒有專門地針對煉焦爐無組織排放的在線定量監(jiān)測裝置，仍然是人為定時定點到爐頂取樣，然后拿回實驗室檢測，費時費力，不但存在檢測位置不科學的問題，致使最終檢測效果不佳，而且無法有效抑制某些焦化廠為了節(jié)約成本，檢查時(測試取樣時)開啟治理設(shè)備，而檢查組一走(測試取樣完成)就關(guān)閉治理設(shè)備，環(huán)境污染照樣繼續(xù)，無法實現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測目的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)階段還沒有專門針對煉焦爐無組織排放在線定量監(jiān)測裝置的問題，提供了一種機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置。并以提供該裝置的硬件結(jié)構(gòu)為目的。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，包括爐頂監(jiān)測部分、裝煤時監(jiān)測部分、出焦時監(jiān)測部分和爐門泄漏監(jiān)測部分，其中，爐頂監(jiān)測部分，包括設(shè)置于煉焦爐爐頂?shù)娘L向儀、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測儀、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機柜和受電機驅(qū)動的用于裝載恒溫機柜及攝像機且設(shè)置有升降機構(gòu)的滑行車，滑行車吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運行軌道上，滑行車運行軌道上設(shè)置有與各炭化室位置對應的磁感應位置開關(guān)、位于軌道端部的限位開關(guān)和位于軌道中心位置的總站位置磁感應開關(guān)，在滑行車上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應開關(guān)接收裝置；煉焦爐煉焦過程中，設(shè)置于煉焦爐爐頂?shù)娘L向儀測試到風向并將風向信號無線傳輸?shù)街锌貦CZKJ，中控機ZKJ再將風向信號傳輸給恒溫機柜內(nèi)的控制部件HPLC。在控制部件HPLC控制下，電機驅(qū)動裝載有攝像機和恒溫機柜的滑行車在滑行車運行軌道上運行，并在滑行車運行軌道上磁感應位置開關(guān)的作用下，實現(xiàn)滑行車的定位(將滑行車定位于與各炭化室相對應的位置)，以滑行車的定位點作為監(jiān)測點，控制部件HPLC控制攝像機拍攝滑行車停止位置所對應的炭化室上的爐蓋和上升管圖像，并通過無線傳輸裝置將圖像信號無線傳輸至中控機ZKJ進行圖像分析，確定被監(jiān)測的炭化室的爐蓋及上升管是否泄漏；根據(jù)從中控機ZKJ接收到的風向信號并當滑行車運行到下風向處定位點時，控制部件HPLC控制滑行車的升降機構(gòu)將恒溫機柜降至距離爐頂1.5米處，并控制恒溫機柜內(nèi)的顆粒物測試儀對爐頂?shù)念w粒物濃度進行測量，并將測量結(jié)果傳到控制部件HPLC，再由控制部件HPLC通過無線傳輸裝置無線傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ對信號進行分析看是否超過顆粒物濃度標準。爐頂監(jiān)測部分采取遠距離非接觸式結(jié)構(gòu)來完成采樣過程，進而對采樣結(jié)果進行分析，從而實現(xiàn)對煉焦爐頂部顆粒物濃度及爐蓋和上升管泄漏情況的監(jiān)測。
裝煤時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀、二氧化硫檢測儀、風泵裝置、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機房，集氣管線安裝在裝煤車底部；裝煤車裝煤過程中，控制部件ZPLC根據(jù)接收到的風向信號，控制處于下風向的電磁閥打開并發(fā)出指令控制風泵裝置工作，在風泵裝置的作用下，裝煤時的煙塵通過集氣管線傳輸至顆粒物檢測儀和二氧化硫檢測儀，顆粒物檢測儀和二氧化硫檢測儀對采集到的煙塵進行檢測并將檢測結(jié)果傳到控制部件ZPLC，再由控制部件ZPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ對信號進行分析看是否超標，實現(xiàn)了對裝煤時產(chǎn)生煙塵的監(jiān)測。
出焦時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀、二氧化硫檢測儀、風泵裝置、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機房，集氣管線安裝在攔焦車吸塵罩上；攔焦車攔焦過程中，控制部件CPLC根據(jù)接收到的風向信號，控制處于下風向的電磁閥打開并發(fā)出指令控制風泵裝置工作，在風泵裝置的作用下，出焦時的煙塵通過集氣管線傳輸至顆粒物檢測儀和二氧化硫檢測儀，顆粒物檢測儀和二氧化硫檢測儀對采集到的煙塵進行檢測并將檢測結(jié)果傳到控制部件CPLC，再由控制部件CPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ對信號進行分析看是否超標，實現(xiàn)了對出焦時產(chǎn)生煙塵的監(jiān)測。
爐門泄漏監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥的集氣管線、連接于電磁閥下端的放大采集口、與集氣管線相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測儀器、風泵裝置、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機房，集氣管線上的放大采集口安裝在煉焦爐機側(cè)和焦側(cè)每個爐門上方；在恒溫機房內(nèi)的控制部件MPLC控制下，依次開啟集氣管線上對應于煉焦爐每個爐門的電磁閥，同時在風泵裝置作用下抽取爐門上方的氣體，并將采集到的氣體通過集氣管線傳輸至泄漏氣體檢測儀器，檢測其中某種氣體的含量，并將氣體含量信號通過有線傳輸裝置傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ以該氣體的含量是否超標來確定爐門是否泄漏，以此來實現(xiàn)對煉焦爐爐門的監(jiān)測。
本實用新型采用在煉焦爐易發(fā)生無組織排放的位置上設(shè)置通過電磁閥與集氣管線相連的放大采集口結(jié)構(gòu)來對煉焦爐無組織排放的煙塵進行采集，為實現(xiàn)對煉焦爐無組織排放的監(jiān)測提供了必要條件；另外本實用新型的爐頂監(jiān)測部分采取遠距離非接觸式方案，利用攝像頭對爐蓋、上升管的圖像進行采集，通過對采集到的圖像進行識別，來確定爐蓋、上升管是否泄漏，并利用升降機構(gòu)實現(xiàn)對爐頂顆粒物濃度的測量，解決了爐頂不宜設(shè)置固定測試裝置的問題；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，徹底解決了煉焦爐煉焦過程中無組織排放的連續(xù)在線監(jiān)測問題。


圖1為爐頂監(jiān)測部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為爐頂監(jiān)測部分的滑行車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為爐頂滑行車運行軌道的磁感應開關(guān)示意圖；圖4為爐頂滑行車運行的控制原理圖；圖5為裝煤時監(jiān)測部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為裝煤時監(jiān)測部分的原理圖；圖7為裝煤時監(jiān)測部分的控制原理圖；圖8為出焦時監(jiān)測部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為出焦時監(jiān)測部分的原理圖；圖10為出焦時監(jiān)測部分的控制原理圖；圖11為爐門泄漏監(jiān)測部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為爐門泄漏監(jiān)測部分的原理圖；圖13為爐門泄漏監(jiān)測部分的控制原理圖；圖14為放大采集口與電磁閥的連接示意圖；圖15為本實用新型的無線數(shù)據(jù)通信原理圖；
圖中爐頂監(jiān)測部分1-滑行車；2-滑行車運行軌道；3-支架；4-升降機構(gòu)；5-恒溫機柜；6-風向儀；1XWi-滑行車運行軌道上的限位開關(guān)；1FWi-滑行車運行軌道上的復位開關(guān)；1Wi-滑行車運行軌道上的機側(cè)磁感應位置開關(guān)；2Wi-滑行車運行軌道上的焦側(cè)磁感應位置開關(guān)；ZZ-總站位置磁感應開關(guān)；XXW-滑行車下行限位開關(guān)；SXW-滑行車上行限位開關(guān)；YJ-遙控接收裝置；YKQ-遙控器；HPLC-控制部件。
裝煤時監(jiān)測部分7-放大采集口；8-集氣管線；9-恒溫機房；ZDCFi-電磁閥控制信號；i為序號；KLC-顆粒物檢測儀；CSY-二氧化硫檢測儀；ZM-裝煤開始信號；ZFG-風泵裝置控制信號；ZPLC-控制部件。
出焦時監(jiān)測部分10-放大采集口；211-集氣管線；12-恒溫機房；CDCFi-電磁閥控制信號；i為序號；CFG-風泵裝置控制信號；CG-出焦開始信號；KLC-顆粒物檢測儀CSY-二氧化硫檢測儀；CPLC-控制部件。
爐門泄漏監(jiān)測部分13-放大采集口；14-集氣管線；15-恒溫機房；MDCFi-電磁閥控制信號；i為序號；MFG-風泵裝置控制信號；XLC-泄漏氣體檢測儀；XL-爐門泄漏氣體濃度信號；MPLC-控制部件。
ZKJ-中控機；ST-恒溫機柜室溫信號；SO2-SO2濃度信號；KL-顆粒物濃度信號；FB-風泵裝置；CQG-儲氣罐；RS232-計算機標準串行通訊接口；FX-風向信號；CDMA-碼分多址通訊方式；16-電磁閥；具體實施方式
機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，包括爐頂監(jiān)測部分、出焦時監(jiān)測部分、裝煤時監(jiān)測部分和爐門泄漏監(jiān)測部分，其中，爐頂監(jiān)測部分，包括設(shè)置于煉焦爐爐頂?shù)娘L向儀6、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測儀KLC、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機柜5和受電機驅(qū)動的用于裝載恒溫機柜5及攝像機且設(shè)置有升降機構(gòu)4的滑行車1，滑行車1吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運行軌道2上，滑行車運行軌道2上設(shè)置有與各炭化室位置對應的磁感應位置開關(guān)1Wi、2Wi、位于軌道端部的限位開關(guān)1XW1、1XW2和位于軌道中心位置的總站位置磁感應開關(guān)ZZ，在滑行車1上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應開關(guān)接收裝置；在具體實施時，由于焦爐爐頂炭化室與燃燒室部位是用耐火材料砌筑無法做支架3的基礎(chǔ)，所以利用焦爐兩側(cè)的爐柱作軌道支架3的基礎(chǔ)，其部位為混凝土結(jié)構(gòu)，支架3經(jīng)處理后安裝于混凝土上面，又由于爐頂中間設(shè)有裝煤樓，所以滑行車運行軌道以U型架設(shè)在爐頂裝煤樓的兩側(cè)；滑行車運行軌道上裝有磁感應開關(guān)，磁感應開關(guān)為四組1、設(shè)在滑行車軌道靠近裝煤樓處的限位開關(guān)1XW1、1XW2；2、對應于每一個炭化室的磁感應位置開關(guān)1Wi、2Wi；3、間隔設(shè)置于磁感應位置開關(guān)之間的、供位置計數(shù)器校驗用的復位開關(guān)1FWi，以每間隔10個磁感應位置開關(guān)設(shè)置1個復位開關(guān)；4、總站位置磁感應開關(guān)ZZ。四組磁感應開關(guān)的相應信號接收裝置設(shè)在滑行車上。磁感應開關(guān)的作用是給出確定滑行車位置的位置信號，從而構(gòu)建所采集、發(fā)射出去的信號與滑行車所處位置的對應關(guān)系。
控制部件HPLC的軟件上設(shè)置有機側(cè)和焦側(cè)的位置計數(shù)器和復位計數(shù)器。位置計數(shù)器的最大值為裝煤樓一側(cè)炭化室的最大值，假設(shè)位置計數(shù)器的最大值為50，則復位計數(shù)器的最大值為5。
以總站正轉(zhuǎn)向焦側(cè)裝煤樓運行過程為例，說明位置計數(shù)器與復位計數(shù)器的數(shù)值變化
當FW＝1時；W＝炭化室最大值；當FW＝2時；W＝40；當FW＝3時；W＝30；當FW＝4時；W＝20；當FW＝5時；W＝10；位置計數(shù)器每接收1個位置信號1Wi，位置計數(shù)器減1；如果爐頂監(jiān)測部分的控制部件HPLC接收到限位開關(guān)信號1XW1，置反轉(zhuǎn)狀態(tài)，位置計數(shù)器清零，復位計數(shù)器置“5”?；熊嚪聪蜻\行，從裝煤樓沿焦側(cè)向總站ZZ運行。位置計數(shù)器每接收1個1Wi則加1，此后復位計數(shù)器做減法計數(shù)，即每碰到1個1FWi減1。
當FW＝4時；W＝10當FW＝3時；W＝20當FW＝2時；W＝30當FW＝1時；W＝40當FW＝0時；W＝炭化室最大值滑行車經(jīng)總站ZZ或從總站ZZ開始向機側(cè)裝煤樓反轉(zhuǎn)運行時，機側(cè)位置計數(shù)器和復位計數(shù)器規(guī)律同上。
架設(shè)于滑行車上的攝像機可以設(shè)計4～6檔位置，6m以下煉焦爐的爐蓋設(shè)置3個，加上上升管，使用位置4個；6m煉焦爐的爐蓋設(shè)置4個，加上上升管，使用位置5個。依據(jù)滑行車的運行定位，依靠云臺角度控制器選擇確定所需測試的炭化室爐蓋。控制部件HPLC通過調(diào)正攝象機云臺角度，對準要測爐蓋進行拍攝，并通過無線傳輸裝置將圖像信號無線傳輸至中控機ZKJ進行圖像分析，確定爐蓋、上升管是否泄漏。中控機ZKJ可采用的圖形識別方法有1、比照法首先將不同光照情況下的無泄漏圖像輸入計算機，然后用所測到圖形與無泄漏圖形進行比較，一致為無泄漏，不一致為有泄漏；2、變化法在無泄漏情況下，短時間段內(nèi)圖形應該是一致的(或基本一致)，泄漏時煙氣因空氣的風向、湍流、及煙氣泄漏的不均勻性而圖形發(fā)生變化，通過比較同一測試點的不同圖形變化來確定泄漏與否。所述的云臺角度控制器是現(xiàn)有公知技術(shù)。
為了不影響煉焦爐的正常工作，滑行車運行軌道2一般要架設(shè)一定高度，所以滑行車1上設(shè)置有升降機構(gòu)4，在滑行車滑行定位于第一到第四根上升管(國家規(guī)定)后，或者在控制部件HPLC的控制下，滑行車運行定位于下風向處時，滑行車上的升降機構(gòu)下降到規(guī)定高度(取樣口距爐頂1.5m處)進行顆粒物濃度測試，測試完再回復到原位置，繼續(xù)運行、定位、下降進行下一次測試?；熊嚿系纳禉C構(gòu)上、下行的啟停由上行、下行限位開關(guān)XXW、SXW控制。
本實用新型還設(shè)置有滑行車的遙控部件YKQ，以實現(xiàn)遙控滑行車的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、上行、下行、勻速、高速等功能。
裝煤時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥16的集氣管線8、連接于電磁閥16下端的放大采集口7、與集氣管線8相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀KLC、二氧化硫檢測儀CSY、風泵裝置FB、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機房9，集氣管線8安裝在裝煤車底部；裝煤時監(jiān)測部分主要檢測裝煤時的顆粒物濃度和SO2濃度，具體測試過程如下裝煤時監(jiān)測部分的控制部件ZPLC裝置初始化時，保證將裝煤時監(jiān)測部分的15個連接有放大采集口的電磁閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)(假設(shè)裝煤時監(jiān)測部分的集氣管線上有15個放大采集口)。
當裝煤車行駛到應裝煤的裝煤孔爐蓋時，對位停車，駕駛員進行提爐蓋操作或裝煤操作，產(chǎn)生裝煤開始信號ZM，裝煤時監(jiān)測部分的控制部件ZPLC接到ZM信號，與此同時，設(shè)置于煉焦爐爐頂?shù)娘L向儀測試到風向并將風向信號FX無線傳輸?shù)街锌貦CZKJ，中控機ZKJ再將風向信號傳輸給恒溫機房內(nèi)的控制部件ZPLC，控制部件ZPLC控制處于下風向的并連接有放大采集口的電磁閥打開并發(fā)出風泵裝置控制信號ZFG控制風泵裝置FB工作，風泵裝置FB啟動，運行x秒鐘，保證顆粒物測試儀和SO2測試儀前的儲氣罐CQG或管道中舊氣抽完，新氣準確到達顆粒物測試儀和SO2測試儀前的儲氣罐CQG或管道。其中，x＝風流路徑長度/風流流速，控制部件ZPLC停止風泵裝置，關(guān)閉電磁閥ZDCF15。然后，開啟儲氣罐與顆粒物測試儀之間的電磁閥ZDCF14，控制部件ZPLC通過RS232接口發(fā)命令，顆粒物測試儀開始抽風、取樣，測試顆粒物濃度。達到取樣時間后(取樣時間由顆粒物測試儀供貨廠家提供)，控制部件ZPLC發(fā)出關(guān)閉儲氣罐與顆粒物測試儀之間電磁閥ZDCF14的信號和開啟儲氣罐與SO2測試儀之間的電磁閥ZDCF13信號，控制部件ZPLC通過RS232接口發(fā)出命令，SO2測試儀抽氣、取樣，測試SO2濃度。達到取樣時間后(取樣時間由SO2測試儀供貨廠家提供)，控制部件ZPLC發(fā)出關(guān)閉ZDCF13電磁閥信號，裝煤測試取樣全部完成。顆粒物測試儀及SO2測試儀完成數(shù)據(jù)測試后，通過各自全雙工RS232接口將數(shù)據(jù)返回控制部件ZPLC，再由控制部件ZPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ對信號進行分析看是否超過規(guī)定，實現(xiàn)了對裝煤時產(chǎn)生煙氣的監(jiān)測。
出焦時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥16的集氣管線11、連接于電磁閥16下端的放大采集口10、與集氣管線11相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀KLC、二氧化硫檢測儀CSY、風泵裝置FB、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機房12，集氣管線11安裝在攔焦車吸塵罩上；出焦時監(jiān)測部分主要檢測出焦時的顆粒物濃度和SO2濃度，具體測試過程如下出焦時監(jiān)測部分的控制部件CPLC裝置初始化時，保證將出焦時監(jiān)測部分的9個連接有放大采集口的電磁閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)(假設(shè)出焦時檢測部分的集氣管線上有9個放大采集口)。當攔焦車行駛到應出焦的爐門時，對位停車，駕駛員進行導焦柵操作，產(chǎn)生出焦開始信號CG，控制部件CPLC接到CG信號，與此同時，設(shè)置于煉焦爐裝煤樓樓頂?shù)娘L向儀測試到風向并將風向信號無線傳輸?shù)街锌貦CZKJ，中控機ZKJ再將風向信號傳輸給恒溫機房內(nèi)的控制部件CPLC，控制部件CPLC控制處于下風向的并連接有放大采集口的電磁閥打開并發(fā)出風泵裝置控制信號CFG控制風泵裝置FB工作，風泵裝置啟動，運行x秒鐘，保證顆粒物測試儀和SO2測試儀前的儲氣罐CQG或管道中舊氣抽完，新氣準確到達顆粒物測試儀和SO2測試儀前的儲氣罐CQG或管道。其中，x＝風流路徑長度/風流流速?？刂撇考﨏PLC停止風泵裝置，關(guān)閉風泵裝置與儲氣罐之間的電磁閥CDCF9。開啟儲氣罐與顆粒物測試儀之間的電磁閥CDCF7，控制部件CPLC通過RS232接口發(fā)命令，顆粒物測試儀抽風、采樣，測試顆粒物濃度。達到取樣時間后(取樣時間由顆粒物測試儀供貨廠家提供)，控制部件CPLC發(fā)出關(guān)閉儲氣管與顆粒物測試儀之間的電磁閥CDCF7信號，控制部件CPLC同時發(fā)出開啟儲氣管與SO2測試儀之間的電磁閥CDCF8信號。控制部件CPLC通過RS232接口發(fā)出命令，SO2測試儀抽氣、取樣，測試SO2濃度。達到取樣時間后(取樣時間由SO2測試儀供貨廠家提供)，控制部件CPLC發(fā)出關(guān)閉CDCF8電磁閥信號，出焦測試取樣全部完成。顆粒物測試儀及SO2測試儀完成數(shù)據(jù)測試后，通過RS232接口將數(shù)據(jù)返回控制部件CPLC，再由控制部件CPLC通過無線傳輸裝置傳輸至中控機ZKJ，中控機ZKJ對信號進行分析看是否超過規(guī)定，實現(xiàn)了對出焦時產(chǎn)生煙氣的監(jiān)測。
爐門泄漏監(jiān)測部分，包括包括其上連接有電磁閥16的集氣管線14、連接于電磁閥16下端的放大采集口13、與集氣管線14相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測儀器XLC、風泵裝置FB、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機房15，集氣管14的放大采集口13安裝在煉焦爐機側(cè)和焦側(cè)每個爐門上方。
爐門泄漏監(jiān)測部分主要檢測爐門的泄漏氣體，依據(jù)煉焦過程中火落原理，在煉焦期間，特別是出焦時，甲烷CH4的含量明顯減低，因此選擇測量甲烷CH4來避免推焦、出焦時對泄漏氣體的誤判；具體測試過程如下(結(jié)合圖12、13)爐門泄漏監(jiān)測部分的控制部件MPLC在做裝置初始化時，將爐門泄漏監(jiān)測部分中的所有連接有放大采集口的電磁閥均置于關(guān)閉狀態(tài)，三通電磁閥MDCFm+1置于機側(cè)開啟狀態(tài)?？刂撇考﨧PLC選擇應測爐門，順序開啟對應的連接有放大采集口的電磁閥MDCF001-MDCF0m、風泵裝置前總電磁閥MDCFm+2，發(fā)出風泵裝置控制信號MFG，控制風泵裝置FB抽風，抽風時間為x，其中，x＝風流路徑長度/風流流速，達到抽風時間x，關(guān)閉風泵裝置和電磁閥MDCFm+2，同時開啟電磁閥MDCFm+3，控制部件MPLC控制甲烷CH4氣體測試儀開始測試，待測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，控制部件MPLC取回數(shù)據(jù)。
控制部件MPLC的軟件中設(shè)置炭化室位號計數(shù)器，控制部件MPLC每取回一次數(shù)據(jù)，計數(shù)器計數(shù)1次，以確定每次所采數(shù)據(jù)與爐門位置的對應關(guān)系。重復對煉焦爐炭化室進行測試動作，直到炭化室位號計數(shù)器達到最大值m，反置三通電磁閥MDCFm+1，開始測試焦側(cè)泄漏。
焦側(cè)泄漏過程同機側(cè)，測試完焦側(cè)，再反置三通電磁閥MDCFm+1開始測機側(cè)泄漏，周而復始，直至煉焦完成。理論上，在煉焦過程中，測試一次焦側(cè)和機側(cè)就可以了。
推完焦裝煤時，因爐門沒有封閉好而發(fā)生泄漏屬正常泄漏，可以用一個固定時間內(nèi)裝煤時刻延遲一段時間在軟件上剔除。
為了保證檢測儀器、控制部件等設(shè)備能夠在惡劣環(huán)境(灰塵大、溫度高、有腐蝕性氣體)條件下，工作性能穩(wěn)定、運行數(shù)據(jù)準確，為儀器提供理想的運行環(huán)境，延長儀器的使用壽命，增強儀器的可靠性，本實用新型各部分的恒溫機柜和恒溫機房設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。本實用新型的控制部件、無(有)線傳輸裝置、各檢測儀、風泵裝置和風向儀等是現(xiàn)有公知技術(shù)或公知產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，其特征在于包括爐頂檢測部分、出焦時檢測部分、裝煤時檢測部分和爐門泄漏檢測部分，其中，爐頂監(jiān)測部分，包括設(shè)置于煉焦爐爐頂?shù)娘L向儀(6)、內(nèi)部設(shè)置有顆粒物檢測儀(KLC)、無線傳輸裝置及控制部件HPLC的恒溫機柜(5)和受電機驅(qū)動的用于裝載恒溫機柜(5)及攝像機且設(shè)置有升降機構(gòu)(4)的滑行車(1)，滑行車(1)吊掛于架設(shè)在爐頂上的滑行車運行軌道(2)上，滑行車運行軌道(2)上設(shè)置有與各炭化室位置對應的磁感應位置開關(guān)(1Wi、2Wi)、位于軌道端部的限位開關(guān)(1XW1、1XW2)和位于軌道中心位置的總站位置磁感應開關(guān)(ZZ)，在滑行車(1)上設(shè)置有與控制部件HPLC相連的磁感應開關(guān)接收裝置；裝煤時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(8)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(7)、與集氣管線(8)相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀(KLC)、二氧化硫檢測儀(CSY)、風泵裝置(FB)、無線傳輸裝置及控制部件ZPLC的恒溫機房(9)，集氣管線(8)安裝在裝煤車底部；出焦時監(jiān)測部分，包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(11)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(10)、與集氣管線(11)相連通的內(nèi)設(shè)置有顆粒物檢測儀(KLC)、二氧化硫檢測儀(CSY)、風泵裝置(FB)、無線傳輸裝置及控制部件CPLC的恒溫機房(12)，集氣管線(11)安裝在攔焦車吸塵罩上；爐門泄漏監(jiān)測部分，包括包括其上連接有電磁閥(16)的集氣管線(14)、連接于電磁閥(16)下端的放大采集口(13)、與集氣管線(14)相連通的內(nèi)設(shè)置有泄漏氣體檢測儀器(XLC)、風泵裝置(FB)、有線傳輸裝置及控制部件MPLC的恒溫機房(15)，集氣管(14)的放大采集口(13)安裝在煉焦爐機側(cè)和焦側(cè)每個爐門上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的恒溫機柜(5)設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的恒溫機房(9、12、15)設(shè)置有空調(diào)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，其特征在于滑行車運行軌道上裝有間隔設(shè)置于磁感應位置開關(guān)之間的、供位置計數(shù)器校驗用的復位開關(guān)(1FWi)。
專利摘要本實用新型涉及一種對煉焦爐在煉焦過程中排放的煙塵進行監(jiān)測的裝置，具體是針對機械化頂裝煉焦爐無組織排放的煙塵進行監(jiān)測的裝置——一種機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置。本實用新型解決了現(xiàn)階段還沒有專門地針對煉焦爐無組織排放的在線定量監(jiān)測裝置的問題，該機械化頂裝煉焦爐無組織排放連續(xù)在線監(jiān)測裝置，包括爐頂監(jiān)測部分、裝煤時監(jiān)測部分、出焦時監(jiān)測部分和爐門泄漏監(jiān)測部分。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，徹底解決了煉焦爐煉焦過程中無組織排放的連續(xù)在線監(jiān)測問題。
文檔編號C10B41/08GK2853793SQ20052013540
公開日2007年1月3日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者張萬管 申請人:張萬管