[其他]造气炉入炉蒸汽自动调节装置

说明书

本实用新型属于化工生产过程在线控制装置。

目前，国内中、小型氮肥厂造气炉入炉蒸汽的调节方式已开始采用晶体管作控制机，带动两个调节阀的自动调节装置。该装置的工作原理是：造气炉进入制气状态后，随着炉温下降自动输出一个不断降低的电流信号，控制执行机构减小蒸汽流量，以达到节约燃料煤的目的。由于该装置采用属于开环调节的ZZT－Ⅰ型控制机，因此，不能精确控制蒸汽流量，也不能对流量参数进行处理、显示和打印，而且，DDZ－Ⅱ型电动调节阀无故障运行期较短，从使用效果考核该装置，吨氨耗标准燃料煤仅控制在275Kg左右，且造价昂贵，现以年产1.5万吨合成氨的氮肥厂为例，采用该装置控制3台φ2.26m造气炉一次投资3.24万元（单炉1.08万元）。

本实用新型的目的是：在降低吨氨标准燃料煤耗的前提下，简化原装置的电动调节阀变速箱、机械刹车和位置反馈部件，采用步进电机与蝶阀匹配，使新装置可为工艺提供16个流量参数，且造价低，运行可靠，性能好的造气炉入炉蒸汽自动调节装置。

本实用新型是这样实现的（见附图1、2）：

造气炉入炉蒸汽自动调节装置包括微型电子计算机（2），A／D、D／A模数、数模转换板（5），差压变送器（8），压力变送器（9），光电耦合器（6），专用接口（7），伺服电源（10），步进式电动蝶阀（11），步进式电动蝶阀由步进电机（12）、主动齿轮（14）、从动齿轮（17）、蝶阀（15）等主要部件组成，该装置还装有键盘（1），数码显示器（3），长图记录仪（4）。

从动齿轮（17）上装有限位杆（18、19）。

主动齿轮（14）、从动齿轮（17）的齿数比在1：3～10之间。

本实用新型的工作原理（见附图1）：

微型电子计算机首先根据阀位开关－－总蒸汽开关信号（C）和上／下行开关信号（D）判断出造气炉工况阶段的瞬时状态，据此，采取相应的调节方式（工况阶段所指：中、小氮肥厂使用的造气炉属于固定碳层间歇制气法，数分钟为一个制气循环，分为送风、回收、上吹制气、下吹制气、二次上吹制气、吹净6个工况阶段，在上下吹制气阶段中，蒸汽流量应逐步减小到开始时的50％左右），当判明造气炉处于制气阶段后，微型电子计算机系统便开始自动调节。首先，给定的流量变化曲线指令已由键盘输入计算机，从差压变送器采集的差压信号经过开方、压力补偿，算出真实流量，然后，与给定值比较，根据误差，驱动步进式电动蝶阀进行入炉蒸汽调节，调节结果随时显示，并在数据处理后打印保存（以长图记录仪划曲线方式保存）。

附图说明：

附图1是造气炉入炉蒸汽自动调节装置示意框图。

附图2是步进式电动蝶阀结构示意图。

附图标号说明：

（1）键盘，（2）微型电子计算机，（3）数码显示器，（4）长图记录仪，（5）模数、数模转换板，（6）光电耦合器，（7）专用接口，（8）差压变送器，（9）压力变送器，（10）伺服电源，（11）步进式电动蝶阀，（12）步进电机，（13）主动齿轮轴，（14）主动齿轮，（15）蝶阀，（16）蝶阀主轴，（17）从动齿轮，（18）全关限位杆，（19）全开限位杆，（20）固定支架。

A－－蒸汽流量，B－－蒸汽压力，C－－总蒸汽开关信号，D－－上／下行开关信号。

本实用新型实施例见附图1、2，其中微型电子计算机采用TP－－801单板机，与之匹配的是TP－－082A／D、D／A模数、数模转换板，电机型号是BF110步进电机，数码显示器由7支CL－－002数码管组成，专用接口由74LS273锁存器和74LS244驱动器组成，光电耦合器型号是GO102，主动齿轮（14）与从动齿轮（17）的齿数比是1：6。

本实用新型具有以下优点：

它可以根据任意流量曲线调节造气炉入炉蒸汽流量，执行机构使用寿命是原有装置的3倍以上，可为工艺提供16个流量参数，以年产合成氨1.5万吨的小型氮肥厂为例，吨氨耗标准燃料煤56Kg左右，仅为目前国内平均水平的六分之一，造价是原装置费用的三分之一（以控制3台φ2.26m造气炉计）。本实用新型用于固定碳层间歇制气式造气炉入炉蒸汽自动调节，尤其适用于中、小氮肥厂使用的造气炉。