CN102621183B - 一种焦炭成熟度的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焦炭成熟度的判断方法，属于焦炉炼焦自动化技术领域。该方法将焦炭成熟度K定义为（τ_c-τ_m)/τ_c，τ_c：结焦周期，从装煤开始到推焦结束的时间，单位为分钟；τ_m：火落时间，是指从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间，单位为分钟；(τ_c–τ_m)表示闷炉时间，单位为分钟，从粗煤气温度达到最高点到推焦的时间；焦炭成熟度控制在20%附近比较适合，若K=20%±2%，则焦炭成熟度适中。本发明方法所提供的焦炭成熟度判断方法，包括粗煤气温度的测量、焦炭成熟度计算，用焦炭成熟度调整或修正标准火道温度、监测异常炉号部分组成修正标准温度，调整直行均匀性，本发明方法具有节能减排、投资低、经济效益显著的特点。

Description

一种焦炭成熟度的判断方法

技术领域

本发明属于焦炉炼焦自动化技术领域，具体涉及一种焦炭成熟度的判断方法。

技术背景

我国是焦化生产大国，全国大大小小的焦炉有数千座，焦炭成熟度作为焦炉生产中的一个非常重要的工艺参数，它的有效、长期稳定的监测一直是炼焦生产难以解决的问题；国内大多数企业由于缺乏有效的焦炭成熟度的判别方法，因此在生产过程中经常出现生焦或焦炭过火现象，即影响焦炭质量，又浪费能源；焦炭成熟度的判别方法为制定、调整标准温度提高依据，也可以监测焦炉生产中的异常炉号；焦炭成熟度的判别方法的应用，对焦化行业提高产品质量、降低单位产品能耗有非常重要的意义。

发明内容

本发明针对现有焦炉生产中存在的技术问题，提供一种焦炭成熟度的判断方法。

本发明所提供一种焦炭成熟度的判断方法具体内容如下：

（1）将所述焦炭成熟度K定义为：

K=（τ_c-τ_m )/ τ_c，式中：

K—焦炭成熟度，

τ_c－结焦周期，从装煤开始到推焦结束的时间，单位为分钟（min），

τ_m－火落时间，是指从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间，单位为分钟（min），

(τ_c –τ_m ) 表示闷炉时间，单位为分钟（min），从粗煤气温度达到最高点到推焦的时间；

（2）结焦周期τ_c、火落时间τ_m的测定：

根据粗煤气温度的变化对焦炭成熟度进行判断；在炼焦过程中，煤中的挥发份从炭化室中逸出，形成粗煤气，粗煤气经过上升管、桥管最后汇集到集气管中，进入下一道生产工序；在装煤初期，挥发份的量大，炭化室温度低，粗煤气的温度也相对较低，随着炭化室温度的升高，从炭化室内部逸出粗煤气温度也随之升高，大约十几小时后上升至最高点，通常称之为火落点，火落时间τ_m就是指从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间，这一时期，煤基本上变成了焦炭，挥发份很少，从炭化室带走的热量也很少，所以粗煤气的温度也缓慢下降，直到推焦结束，结焦周期τ_c就是从装煤开始到推焦结束的时间；

（3）焦炭成熟度判断：

焦炭成熟度控制在20%附近比较适合，

若K = 20%±2%，则焦炭成熟度适中；

若 K < 20%-2%，则焦炭成熟度不足；

若 K > 20%+2%，则焦炭成熟度过度。

粗煤气的温度的变化（见图1）在一定程度上反映了炭化室中煤变焦过程变化，因此通过对粗煤气温度变化的研究，可以判断焦炭的成熟情况。粗煤气4温度的测量位置（见图2），一般选择在上升管2或桥管5部分，粗煤气的温度一般不超过1000℃，通常采用廉价的K型热电偶1测量。

在炼焦过程中，煤中的挥发份就从炭化室3中逸出，形成粗煤气4，粗煤气4经过上升管2、桥管5最后汇集到集气管中，进入下一道生产工序。在装煤初期，挥发份的量大，炭化室3温度低，粗煤气4的温度也相对较低，随着炭化室3温度的升高，从炭化室3内部逸出粗煤气4温度也随之升高，大约十几小时后上升至最高点（通常称之为火落点），这一时期，煤基本上变成了焦炭，挥发份很少，从炭化室3带走的热量也很少，所以粗煤气4的温度也缓慢下降，直到推焦结束。从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间称为火落时间τ_c，从火落点到推焦的时间称为闷炉时间(τ_c -τ_c )，在规定的结焦周期内，若闷炉时间过长，表明焦炭成熟过度，加热温度偏高；反之若闷炉时间过短，表明焦炭成熟不足，加热温度偏低。

本发明所提供的焦炭成熟度判断方法，包括粗煤气温度的测量、焦炭成熟度计算；用焦炭成熟度调整或修正标准火道温度、监测异常炉号部分组成修正标准温度，调整直行均匀性。本发明方法具有节能减排、投资低、经济效益显著的特点。

附图说明

图1：粗煤气温度的变化趋势示意图；

图2：粗煤气温度测量示意图。

图中：τ_c：结焦周期；τ_m：火落时间；1：热电偶；2：上升管：3：炭化室；4：粗煤气：5：桥管。

具体实施方式

实施例1：焦炭成熟度判断

某JN60型焦炉，50孔炭化室，结焦周期为24小时，全炉平均成熟度为20.0%,炭化室的成熟度如下：

根据焦炭成熟度判断,01、44号炭化室为高温号，04为低温号。

实施例2：标准火道温度修正

在每个上升管或桥管位置安装热电偶，检测粗煤气温度，按照上述方法计算每个炭化室对应的焦炭成熟度，并求平均值，若全炉平均焦炭成熟度指标偏高，则需降低标准火道温度，反之，若全炉平均焦炭成熟度指标偏低，则需提高标准火道温度；

某JN60型焦炉，50孔炭化室，结交周期为24小时，根据工艺要求，标准的焦炭成熟度为20.0%，

现全炉平均成熟度为22.4，（见下表），则应降低标准火道温度。

反之，若全炉平均成熟度为17.9，（见下表），则应增加标准火道温度。

Claims (1)

1.一种焦炭成熟度的判断方法，其特征在于该方法具体内容如下：

（1）将焦炭成熟度K定义为：

 K ＝(τ_c-τ_m)/τ_c，式中： 

K—焦炭成熟度，

τ_c－结焦周期，从装煤开始到推焦结束的时间，单位为分钟，

τ_m－火落时间，是指从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间，单位为分钟，

τ_c -τm表示闷炉时间，单位为分钟，从粗煤气温度达到最高点到推焦的时间；

（2）结焦周期τ_c、火落时间τ_m的测定：

根据粗煤气温度的变化对焦炭成熟度进行判断；在炼焦过程中，煤中的挥发份从炭化室中逸出，形成粗煤气，粗煤气经过上升管、桥管最后汇集到集气管中，进入下一道生产工序；在装煤初期，挥发份的量大，炭化室温度低，粗煤气的温度也相对较低，随着炭化室温度的升高，从炭化室内部逸出粗煤气温度也随之升高，大约十几小时后上升至最高点，通常称之为火落点，火落时间τ_m就是指从装煤开始到粗煤气温度达到最高点的时间，这一时期，煤基本上变成了焦炭，挥发份很少，从炭化室带走的热量也很少，所以粗煤气的温度也缓慢下降，直到推焦结束，结焦周期τ_c就是从装煤开始到推焦结束的时间；

（3）焦炭成熟度的判断：

若 K = 20%±2%，则焦炭成熟度适中； 

若 K < 20%-2%，则焦炭成熟度不足； 

若 K > 20%+2%，则焦炭成熟度过度。

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