三废流化混燃炉故障安全保护方法及装置

摘要

三废流化混燃炉故障安全保护方法及装置，涉及合成氨、甲醇生产配套的三废流化混燃炉的安全保护技术。其特征在于：还增设有DCS或PLC中央处理器、引风机开停信号断路器、引风机电流信号传感器、引风机转速信号传感器；引风机电流信号、转速信号分别进入DCS或PLC中央处理器与标准设定值进行比较；两者比较值信号与引风机开停信号数字化后的信号经逻辑处理装置中“一加二”逻辑表决，表决达标，逻辑处理装置则输出数字量指令，使执行继电器常闭触点断开，切断各电磁阀、开关电源线路。优点在于：及时准确判断引风机故障，并智能关闭废气阀门及三个风机，避免事故的发生。

说明书

技术领域：

本发明涉及合成氨、甲醇生产配套的三废流化混燃炉的安全保护 技术。

背景技术：

三废流化混燃炉运用了沸腾床的燃烧特性，借用循环流化床锅炉 的返料回收技术，采用了吹风气余热锅炉的模式。使合成氨造气产生 的废气、废渣、废灰能够达到同时混燃，在单烧吹风气时该炉将成为 一台吹风气余热锅炉，单烧煤(或高硫煤)、矸石、煤渣等将成为一 台流化床锅炉，渣、气、煤混烧将成为气、固流化混燃炉。

其结构为混燃炉设置有吹风气电磁阀、驰放气电磁阀、甲醇气电 磁阀、煤料进料口、废气排出口。废气排出口流经组合除尘器、余热 炉、静电除尘器，由引风机导风进入烟囱，余热炉还设置有出气道， 分别由一次风机、二次风机导流回输给混燃炉。

当废气、废渣、废灰在三废流化混燃炉内混燃时，引风机发生故 障，因风机故障炉温下降后，且操作不及时，废气仍往炉内输送会发 生爆炸。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种三废流化混燃炉故障 安全保护方法及装置。

本发明的方法方案是：包括吹风气电磁阀、驰放气电磁阀、甲醇 气电磁阀、一次风机继电开关、二次风机继电开关、引风机继电开关， 其特征在于：还增设有DCS或PLC中央处理器、引风机开停信号断路 器、引风机电流信号传感器、引风机转速信号传感器；引风机电流信 号、转速信号分别经A/D转换器数字化后进入DCS或PLC中央处理器 与分别设定的标准设定值进行比较；两者比较值信号与引风机开停信 号数字化后的信号分别输入到逻辑处理装置中进行三个信号的“一加 二”逻辑表决，只要开停信号加上其他任一个信号达标，逻辑处理装 置则输出数字量指令，使执行继电器常闭触点断开，切断吹风气电磁 阀、驰放气电磁阀、甲醇气电磁阀、一次风机继电开关、二次风机继 电开关电源线路。

本发明的装置方案是：包括吹风气电磁阀、驰放气电磁阀、甲醇 气电磁阀、一次风机继电开关、二次风机继电开关、引风机继电开关， 其特征在于：还增设有DCS或PLC中央处理器、引风机开停信号断路 器、引风机电流信号传感器、引风机转速信号传感器；DCS或PLC 中央处理器还包括：

用于接收引风机电流信号，并与标准设定值进行运算比较的电流 值比较器；

用于接收引风机转速信号，并与标准设定值进行运算比较的转速 值比较器；

用于将输入的三个信号进行“一加二”逻辑运算，并将“一加二” 逻辑运算结果传输给数字量输出标准电平转换器的逻辑处理装置；

电流值比较器、转速值比较器分别与逻辑处理装置线路连接；

引风机电流信号传感器、引风机转速信号传感器串接A/D转换器 后，分别与DCS或PLC中央处理器的电流值比较器、转速值比较器线 路连接；

引风机开停信号断路器串接数字量输入标准电平转换器后与逻 辑处理装置线路连接；

逻辑处理装置串接数字量输出标准电平转换器后，与切断电路开 关的执行继电器线路连接；

执行继电器若干对常闭开关触点分别串接有吹风气电磁阀、驰放 气电磁阀、甲醇气电磁阀、一次风机继电开关、二次风机继电开关电 源线路。

本发明的优点在于：能及时准确判断引风机故障，并智能关闭送 入三废流化混燃炉炉内的废气阀门及三个风机，避免事故的发生。

附图说明：

图1为混燃炉运行流程示意图。

图2为本发明装置示意图。

图3为“一加二”逻辑处理装置模拟图。

具体实施方式：

本发明的方法为：包括吹风气电磁阀1、驰放气电磁阀2、甲醇 气电磁阀3、一次风机5继电开关、二次风机6继电开关、引风机7 继电开关，其特征在于：还增设有DCS或PLC中央处理器、引风机7 开停信号断路器、引风机7电流信号传感器、引风机7转速信号传感 器；引风机7电流信号、转速信号分别经A/D转换数字化后进入DCS 或PLC中央处理器逻辑区与分别设定的标准设定值进行比较；两者比 较值信号与引风机7开关信号数字化后的信号在逻辑区中进行三个 信号的“一加二”逻辑表决，只要开停信号加上其他任一个信号达标， 逻辑处理装置则输出数字量指令后，使执行继电器常闭触点断开，切 断吹风气电磁阀1、驰放气电磁阀2、甲醇气电磁阀3、一次风机5 继电开关、二次风机6继电开关电源线路。

本发明结构包括吹风气电磁阀1、驰放气电磁阀2、甲醇气电磁 阀3、一次风机5继电开关、二次风机6继电开关、引风机7继电开 关，其特征在于：还增设有DCS或PLC中央处理器、引风机7开停信 号断路器、引风机7电流信号传感器、引风机7转速信号传感器；DCS 或PLC中央处理器还包括：

用于接收引风机7电流信号，并与标准设定值进行运算比较的电 流值比较器；

用于接收引风机7转速信号，并与标准设定值进行运算比较的转 速值比较器；

用于将输入的三个信号进行“一加二”逻辑运算，并将“一加二” 逻辑运算结果传输给数字量数字量输出标准电平转换器的逻辑处理 装置；

电流值比较器、转速值比较器分别与逻辑处理装置线路连接；

引风机7电流信号传感器、引风机7转速信号传感器串接A/D转 换器后，分别与DCS或PLC的中央处理器电流值比较器、转速值比较 器线路连接；

引风机7开停信号断路器串联数字量输入标准电平转换器后与 逻辑处理装置线路连接；

逻辑处理装置串接数字量输出标准电平转换器后，与切断电路开 关的执行继电器线路连接；

执行继电器若干对常闭开关触点分别串接有吹风气电磁阀1、驰 放气电磁阀2、甲醇气电磁阀3、一次风机5继电开关、二次风机6 继电开关电源线路。

控制原理为：报警联锁装置的联锁动作必须及时、准确、可靠， 以避免误动或拒动不必要的事故发生，因此采集“引风机7故障信号” 须及时准确。本发明下位以DCS或PLC中央处理器为核心，通过不同 数据类型的输入模块同时采集引风机7的开停信号、电流信号、转速 信号，与DCS或PLC内的比较器设定的比较值进行比较，该比较值是 根据生产控制需要预先设定好的，比较器比较后的输出值再用“一加 二”表决逻辑运算，以实现当引风机7故障时，DCS或PLC在50ms 内发出联锁输出信号同时关闭送入三废流化混燃炉4炉内的废气(如 吹风气、弛放气、甲醇放空气等)阀门信号；同时联锁一次风机5、 二次风机6停机，使三废流化混燃炉4处于停车状态，确保装置的安 全。同时控制器将所检测的引风机7开停信号、电流信号、转速信号 传输至上位机，实现参数监控。

当引风机7故障时，即引风机7可能由于电路回路中的某个器件 故障，如合闸开关损坏，或线路断路、或断路器损坏、或电流过流、 或电流过欠，或引风机7自身故障等引发的多种故障，由电气系统将 此故障开关量信号输出至DCS或PLC的输入接口数字量模块，转换成 标准电平数字量后传输给DCS或PLC的逻辑区进行逻辑处理运算。引 风机7的“运行”与“故障”即以“开”信号和“停”信号为识别。

引风机7开停信号取自于并接在引风机控制线路中的断路器辅 助触点信号，此触点开或闭信号送出至DCS或PLC系统输入接口数字 量模块，转换成标准电平数字量后进入DCS或PLC逻辑区进行逻辑处 理运算。

当正常时，电源断路器合闸，断路器辅助触点闭合、引风机控制 电路导通，引风机处于运行工作状态。反之，电源断开，断路器辅助 触点开启，引风机处于停止工作状态。

DCS或PLC采集引风机7开停信号可能由于断路器辅助触点接触 不良，或进DCS或PLC系统时模块损坏，或其接线断开等多种因素， 而无法正常采集到，故而增加采集引风机7电流信号或转速信号，以 智能准确的判断引风机7的运行或故障状态，以防联锁系统发生误动 或拒动不必要的事故。

中央处理器接收到以上三个信号，上位机画面即显示“电流”值、 “转速”值和“开/停”状态等，供操作监控。同时将该实际电流值 与比较器设定的值进行比较，当电流值≤设定值时模拟量转换成软触 点的数字量，同样将实际转速值与比较器设定的值进行比较，当转速 值≤设定值时模拟量转换成软触点的数字量，可将引风机7电流信 号、转速信号及引风机7开停信号三者信号构成联锁逻辑线路梯形 图，在PLC内进行逻辑运算判断。

当引风机7运行出现故障时，电气系统发出引风机7“停”开关 量信号标准电平数字化后，进入DCS或PLC控制系统逻辑区，同时引 风机7电流信号或转速信号A/D转换数字化后进入DCS或PLC控制系 统逻辑区，当电流≤10A(该值为假设值，应以具体生产工况而定) 或转速≤300转/分(该值为假设值，应以具体生产工况而定)模拟 量转换成软触点的数字量，DCS或PLC中央处理器逻辑处理装置将以 上触点闭合信号进行“一加二”表决逻辑程序运算处理，若“一加二” 软线圈R1发出得电指令，则经过数字量输出标准电平转换器输出指 令使执行继电器得电，一路常开触点闭合至报警系统进行声光报警； 一路常闭触点断开至联锁系统在50ms内实现联锁控制，切断吹风气、 弛放气、甲醇放空气等阀门的电磁阀电源，使吹风气、弛放气、甲醇 放空气等阀门迅速关闭；同时切断一次风机5、二次风机6电源，使 一次风机5、二次风机6联锁停机，从而实现三废流化混燃炉4安保 装置之混燃故障安全保护。