第四章 煤气柜.docx

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第四章煤气柜

第4章煤气柜

4．1工艺简述

4．1．1煤气柜的主要作用

煤气柜的主要作用是当高炉、焦炉煤气管网中煤气压力高于规定值时，即管网中煤气过剩，气柜便充气，存储煤气；当煤气管网中煤气压力低于规定值时，即管网中煤气欠缺，气柜便排气，释放煤气，以保证煤气管网的稳定运行。

4．1．2煤气柜的构成

煤气柜共有两个，一个容积为5万立方米，用于存储焦炉煤气；一个容积为15万立方米，用于存储高炉煤气。

两个气柜均为干式气柜。

基本结构由柜体和活塞组成。

活塞顶部有一定重量的配重块，保证活塞在一定压力下平稳地上下移动。

主要检测项目有柜容/柜位、柜内煤气压力、煤气进出口管煤气压力、柜底油温和柜顶CO浓度。

4．1．2．1煤气进出口管道有闸阀和返板调节阀。

气柜运行时，闸阀提起，调节阀根据煤气进出口压力的大小改变开关状态。

当柜容大于上上限值或小于下下限值时，闸阀和返板调节阀全部关闭，防止冒顶或着床事故的发生。

4．1．2．2柜壁上的密封油顺柜壁流入油沟，为保证密封油有一定的粘稠度，还设有密封油加热装置。

4．1．2．3在气柜外壁装有柜容指示盘，用于指示柜容。

它是机械式的，靠一根连接在活塞上的钢丝绳，通过变比齿轮与指示盘的指针相连来指示柜容值。

4．1．2．4为保护气柜还设有煤气放散管，当柜内煤气过量时，打开放散阀，把煤气排入大气。

排放的煤气有流量计量装置。

4．1．2．5柜顶处还设有CO浓度检测装置，用于检测柜内CO浓度，从而观察是否有煤气泄漏，保证进柜人员的生命安全。

4．1．3煤气柜工艺简图

如图一、图二

4．2控制原理

4．2．1柜容/柜位的测量

柜容/柜位的测量目前有两种方式。

方式之一是采用机械式“位置变送器”，当活塞上下移动时，该变送器发出正或负脉冲，然后通过“隔离放大器”将信号放大，再由“柜位指示仪”显示相应的柜容/柜位。

方式之二是采用“超声波物位计”，由安装在柜顶的“换能器”检测活塞距柜顶的距离，通过屏蔽电缆把信号传送到二次显示表。

如图三、图四

4．2．2气柜压力显示回路

气柜的压力测量有两个，一个是柜内煤气压力，一个是进出口煤气压力。

都是由“压力变送器”检测并转换成相应的标准电信号，经“安全栅”送给“指示（显示）仪”显示压力。

5万柜的压力显示仪表为“单针指示仪”；15万柜的压力显示仪表为“数字显示仪”。

如图五

4．2．3煤气放散流量显示回路

煤气放散流量的检测是通过安装在管道平台上的“标准孔板”，通过“变送器”把流量的电信号传送到控制室，经过“安全栅”进入“开方积算器”进行开方、累计，经“开方积算器”进行开方运算后的流量信号被送入“单针指示仪”显示流量。

15万柜的测量回路中没有“开方积算器”，而是从“安全栅”进入“智能流量计”进行开方、累计显示流量。

如图六、图七

4．2．415万柜煤气放散联锁系统

在15万柜煤气放散系统中，增加了放散阀的联锁控制。

当气柜活塞高于设定值时，电力送来联锁接点，使调节阀自动控制系统形成回路，调节阀根据“给定器”的给定值开到相应开度。

如图八

4．2．5柜容/柜位、柜底油温联锁

4．2．5．1如图九中，5万柜柜位到下下限时，中间继电器1ZJ线圈得电，1ZJ的接点一路送“闪光信号报警器”，一路送电力联锁回路。

同理，下限、上限、上上限报警时响应的继电器动作，执行响应任务。

下限、上限没有电力联锁接点。

在油温联锁回路中，当“转换开关”打“手动”时，可通过ZK“开关”分别控制“电磁阀”的开关；当“转换开关”打“自动”时，油温高时“继电器”3ZJ得电，“电磁阀”A、B失电，C得电，不在进行加热。

反之，“继电器”3ZJ不得电，“电磁阀”A、B得电，C失电，进行加热。

LI-102LL、L、H、HH：

柜容/柜位显示表报警接点

LAS-101a、d：

缝式开关

1ZJ、2ZJ、3ZJ、4ZJ、5ZJ：

中间继电器

TIS-104L、H：

柜底油温下限、上限报警

HK-101：

万能转换开关

ZK-101、102、103：

组合开关

TV-104A、B、C：

电磁阀

LI-101LL、L、H、HH：

柜容/柜位显示表报警接点

1ZJ、2ZJ、3ZJ、4ZJ：

中间继电器

TIS-101---104L、H：

柜底油温下限、上限报警

HK-101：

万能转换开关

ZK-101、102：

组合开关

TV-104A、B：

电磁阀

4．2．5．2如图十中，15万柜柜位到下下限、上上限时，中间继电器4ZJ线圈得电，4ZJ的接点一路送“闪光信号报警器”，一路送电力联锁回路。

同理，下限、上限、报警时响应的继电器动作，执行响应任务。

下限、上限没有电力联锁接点。

在油温联锁回路中，当“转换开关”打“手动”时，可通过ZK“开关”分别控制“电磁阀”的开关；当“转换开关”打“自动”时，油温高时“继电器”1ZJ不得电，“电磁阀”A、B失电，不在进行加热。

反之，油温低时“继电器”1ZJ得电，“电磁阀”A得电，B失电，进行加热。

4．2．6报警系统

4．2．6．15万柜报警系统包括柜容/柜位下下限、下限、上限、上上限报警，进出口压力高、低报警。

报警信号来自“柜容/柜位指示仪”和“单针指示报警仪”，信号通过“闪光信号报警器”发出报警，再由“闪光信号报警器”带动“电铃”发出声音报警。

如图十一

4．2．6．215万柜报警系统包括柜容/柜位下下限、下限、上限、上上限报警。

报警信号来自“柜容/柜位指示仪”，信号通过“闪光信号报警器”发出报警，再由“闪光信号报警器”带动“电铃”发出声音报警。

如图十二

4．3盘面布置及仪表接线

4．3．1仪表盘正面布置

煤气柜的仪表盘有三块。

其中5万柜、15万柜、改造盘各一块。

5万柜1YP安装了闪光信号报警器、柜容/柜位显示表、放散流量表、煤气进出口压力表、柜内压力表、柜底油温指示表、柜底油温手动/自动转换开关、电磁阀开关、消音按钮、试灯按钮。

如图十三

15万柜1YP安装了柜容/柜位显示表、放散流量表、煤气进出口压力

表、柜内压力表、手操器、恒流给定器、柜底油温指示表、柜底油温手动/自动转换开关、电磁阀开关。

如图十四

4．3．2仪表盘背面布置

5万柜1YP背面安装有24VDC电源箱、用于转换压力、流量信号的安全栅、隔离放大器、电源插座。

如图十五

15万柜1YP背面安装有24VDC电源箱、用于转换压力、流量信号的安全栅、隔离放大器、伺服放大器、电源插座。

如图十六

4．3．3仪表盘侧面布置

5万柜1YP侧面安装有供电箱、继电器盘、电铃。

如图十七

15万柜1YP侧面安装有供电箱、继电器盘。

如图十八

4．3．4仪表改造盘布置

改造盘安装了两台“闪光信号报警器”，分别用于5万柜和15万柜的报警；两台“超声波物位计”，分别用于5万柜和15万柜的柜容/柜位的显示；柜内CO报警仪。

如图十九

改造盘背面安装有八台CO报警仪专用安全栅、电源开关、电铃、数采箱。

如图二十

改造盘是为安装“超声波物位计”而设计，由于两个气柜以前使用的柜容/柜位指示表经常发生故障，为了能取代旧表，使仪表指示准确可靠，因而试用了“超声波物位计”。

在5万柜的使用中效果比较好，15万柜由于“超声波物位计”本身量程的限制，在一定范围内比较准确。

4．3．5柜容/柜位指示表接线

5万柜的柜容/柜位显示系统由“位置变送器”、“隔离放大器”和“柜位指示表”组成。

“柜位指示表”为“隔离放大器”、“位置变送器”提供电源。

当气柜活塞上下移动时，固定在活塞顶部的“钢索”及位于气柜外部的“齿轮机构”，把上下方向的直线运动改变为齿轮转动，使与“齿轮机构”同轴连接的“位置变送器”同方向转动，并发出与转动方向相对应的正或负脉冲信号。

脉冲信号通过“隔离放大器”放大，被送入“柜位指示表”显示柜容/柜位。

显示方式为数字显示。

如图二十一

柜位指示表的使用：

柜位指示表在使用之前要进行参数设定，首先将仪表后部的“锁定开关”打开，按动S键用▲或▼输入实际高度值（E），再按动S键用▲或▼输入下下限报警值（D），再按动S键用▲或▼输入下限报警值（C），再按动S键用▲或▼输入上限报警值（B），再按动S键用▲或▼输入上上限报警值（A），再按动S键仪表恢复到测量状态，最后将“锁定开关”关闭即完成了仪表的设定工作。

仪表面板上的V/H按钮用于切换柜容和高度显示。

下下限报警值：

2.3米下限报警值：

3.2米

上上限报警值：

43.2米上限报警值：

42.3米

15万柜的柜容/柜位显示系统基本相同，不在重复。

下下限报警值：

5.4米下限报警值：

6.7米

上上限报警值：

70.47米上限报警值：

69.66米

4．3．6压力系统接线

5万柜的压力系统由“变送器”、“安全栅”、“指示报警仪”组成。

“安全栅”为“变送器”提供24VDC电源，同时接收“变送器”的4~20mA电流信号，经转换后输出标准电压和电流信号。

报警接点从“指示报警仪”３、４端引出。

如图二十二

压力报警值的设定：

在“指示报警仪”的前面板上有压力设定“按钮”。

当按下“按钮”时，仪表的“测量指针”便指示“报警设定值”，要调整“报警设定值”只须在“按钮”按下时转动“按钮”使“测量指针”指示“报警设定值”即可。

15万柜的压力系统与5万柜基本相同，只是将“指示报警仪”换成了“数显表”。

如图二十三

4．3．7放散流量系统接线

安全栅为变送器提供24VDC电源，同时接收变送器的4~20mA电流信号，经转换后输出标准电压和电流信号。

3．7．15万柜用于流量积算的仪表为“开方积算器”，它的输入信号为1~5VDC电压信号，供电电源为24VDC。

从“开方积算器”输出的流量信号进入“单针指示仪”，按刻度显示流量值，它的输入信号为4~20mADC电流信号，无供电电源。

如图二十四

3．7．215万柜用于流量积算显示的仪表为“智能流量积算仪”，它的输入信号为1~5VDC电压信号，供电电源为220VAC。

显示方式为数字显示。

如图二十五

ZLJ智能流量计的使用：

1．将仪表面板上的“瞬时流量/累计流量”显示转换开关拨到上面时，瞬时流量、累计流量循环显示。

2．参数设定方法：

仪表在使用前需对仪表的量程进行设定。

先将“瞬时流量/累计流量”显示转换开关拨到循环显示状态，将表芯从表壳中抽出，再将右侧的“锁定”开关拨到上面，按动“复位”按钮，按动仪表内键盘中的“FH”键，最后通过键盘输入小于四位的仪表量程值。

4．3．85万柜报警系统接线

5万柜闪光信号报警器能显示柜位下下限、下限、上限、上上限报警，进出口煤气压力高报警。

如图二十六

4．3．95万柜缝式开关接线图

缝式开关安装在柜容指示盘上，共有四个。

当金属指针通过开关时，开关便产生感应信号，通过控制放大器放大发出报警信号。

如图二十七

4．3．1015万柜煤气放散联锁系统接线

15万柜煤气放散联锁系统由“恒流给定器”、“伺服放大器”、“手操器”和“电动执行器”组成。

“恒流给定器”输出4~20mA电流信号，做为“伺服放大器”的输入信号。

来自电力的联锁接点串接在“恒流给定器”和“伺服放大器”之间。

当系统处于“手动”状态时，由“手操器”直接控制“电动执行器”；当系统处于“自动”状态时，由“伺服放大器”判断是否有输入信号，如果有即当来自电力的联锁接点闭和时，“伺服放大器”的输入回路便形成了闭和回路，此时“伺服放大器”的输出端通过处于“自动”状态的“手操器”发出开阀信号。

当“调节阀”的开度达到设定值时，“调节阀”停止动作，完成一次联锁开阀动作。

当来自电力的联锁接点断开时，“伺服放大器”的输入回路便也随即断开，此时“伺服放大器”的输出端通过处于“自动”状态的“手操器”发出关阀信号，“调节阀”关闭后系统便恢复到初始状态，等待下一次的联锁动作。

如图二十八

“恒流给定器”设定值用面板上的“拨盘”来设定。

4．3．11超声波物位计系统接线图

超声波物位计是利用回波测距原理工作的，它是一种非接触、连续测量的仪表。

二次表在使用前需要对有关参数进行设定，如测量介质、反应速度、传感器类型、单位、测量范围、报警值、输出信号类型等。

超声波物位计传感器的安装要求很高，应尽量对准反射面，同时反射面的平整度也是影响测量是否准确、稳定的重要因素。

如图二十九

1

2

6

7

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

36

37

参数设定方法：

用编程器进入编程状态，然后对下列参数进行设定。

P001操作类型P001=1（物位测量）

P002介质类型P002=2（固体）

P003响应速度P003=1（m/min）

P004传感器类型P004=110（XLS-60）

P005测量值单位P005=1（米）

P006底部到传感器发射面的距离P006=75

P007测量范围P007=68

P100继电器设定P100=4（Hi,Lo,HiHi,LoLo）

P101高位报警P101=60

P102低位报警P102=5

P103超高位报警P103=65

P104超低位报警P104=3

P200输出类型P200=2（4~20mA）

P2104mA设定P210=0（0米为4mA）

P21120mA设定P211=68（68米为20mA）

附录：

仪表参数

序号

工位

仪表名称

量程

型号

数量

1

5万柜压力

DDZ-III压力变送器

10KPa

DBY-1200BH

1

2

15万柜压力

1151压力变送器

16KPa

1151DP

1

3

5万柜进出口压力

DDZ-III压力变送器

10KPa

DBY-1200BH

1

4

15万柜进出口压力

1151压力变送器

16KPa

1151DP

1

5

5万柜放散流量

DDZ-III差压变送器

6KPa

DBC-3400BH

1

6

15万柜放散流量

1151差压变送器

4KPa

1151GP

1

7

安全栅

DFA-1100

6

8

5万柜放散流量

开方积算器

DXS-2100

1

9

5万柜放散流量

单针指示仪

1600m3/h

DXZ-1010

1

10

15万柜放散流量

智能流量计

4000*10m3/h

ZLJ-D221

1

11

15万柜温度显示仪

分度号Pt100

0~50℃

XST-122

4

12

15万柜压力显示仪

16KPa

DSZ-110

2

13

5万柜温度显示仪

0~50℃

XCT-122

1

14

5万柜压力显示仪

10KPa

DXB-1300

1

15

柜容指示仪

OPGZ-2

2

16

超声物位计

SPL妙声力

XLS-60

2

17

闪光信号报警器

八路

XXS-01

4

18

电动执行器

DKJ-520G

1

19

伺服放大器

DDZ-III

1

20

恒流给定器

DGA-2000

1

21

24VDC电源箱

5A

2

22

按钮

LA19-11

2

23

电铃

220VAC

2

24

中间继电器

220VAC

J27-44

12

25

手操器

DFD-0700

1

26

27

28

附注说明：

5万柜图号：

DK276

15万柜图号：

36.198K1