CN105524641A - 一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述添加装置包括焦油渣槽，所述焦油渣槽的槽面上设置有槽面蒸汽排管（5），所述焦油渣槽内部设置有安装在焦油渣槽中的蒸汽管（10），所述添加装置还包括蒸汽主管和蒸汽支管，所述蒸汽支管设置在蒸汽主管和焦油渣槽之间，所述添加装置还包括定量给定装置，所述定量给定装置设置在焦油渣槽的下部。

Description

一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种煤处理工艺配比方法，具体地说是一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置及控制方法，属于焦化和电气控制技术领域。

背景技术

焦炉炼焦煤中添加焦油渣工艺，不但解决了焦炉炼焦付产品焦油渣的处理问题，而且焦油渣也可以替代部分炼焦煤进行炼焦，是一项环保高附加值项目。在我国各焦化行业中使用过程中，发现普遍存在焦油渣易凝结卡阻在添加管道中和焦油渣添加比例或配比无法准确掌控的问题，尤其在环境温度相对较低的北方地区，焦油渣因为冷凝较快，且人为添加时机控制不当，造成焦油渣与炼焦煤的配比波动较大，而且在使用热水水浴方式软化焦油渣过程中不可避免的渗出热水，加剧了焦油渣在配煤皮带上的粘结，造成了环境的二次污染。在不能很好处理焦油渣软化问题和配比问题的情况下，有的企业甚至放弃焦油渣添加工艺的应用，这不仅对环境造成很大的污染，而且变相的增加了企业生产成本，因此，迫切需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种在炼焦煤中添加焦油渣的装置与方法，在确保焦油渣充分软化可以连续稳定流动供料情况下按设定的配比进行自动配料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述添加装置包括焦油渣槽，所述焦油渣槽的槽面上设置有槽面蒸汽排管，所述焦油渣槽内部设置有安装在焦油渣槽中的蒸汽管，所述添加装置还包括蒸汽主管和蒸汽支管，所述蒸汽支管设置在蒸汽主管和焦油渣槽之间，所述添加装置还包括定量给定装置，所述传送装置设置在焦油渣槽的下部。

作为本发明的一种改进，所述定量给定装置设置为螺旋绞笼，所述螺旋绞笼的外壁上设置有绞笼蒸汽排管。螺旋绞笼外壁上的蒸汽排管保证焦油渣在螺旋绞笼的输送过程中始终处于被加热软化状态。

作为本发明的一种改进，所述定量给定装置还包括螺旋给料器，所述螺旋给料器设置在螺旋绞笼的内部。

作为本发明的一种改进，所述定量给定装置还包括口径喷射装置和漫射蒸汽装置，所述口径喷射装置安装在螺旋绞笼入口处的内部，漫射蒸汽装置安装在螺旋绞笼的内部。

作为本发明的一种改进，所述螺旋绞笼的尾部设置有焦油渣排放口，便于对油渣及时排放。

作为本发明的一种改进，所述添加装置包括控制装置，所述控制装置包括煤皮带、皮带称量装置、渣煤配比控制器、变频控制器、螺旋给料器电机以及螺旋给料器速度反馈装置，所述皮带称量装置、变频控制器、螺旋给料器速度反馈装置均与渣煤配比控制器相连，所述螺旋给料器电机同时连接变频控制器、螺旋给料器速度反馈装置，所述皮带称量装置安装在焦油渣排放口的前端，用于称量煤皮带上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器，渣煤配比控制器按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器检测到煤皮带上有煤流量时，将控制变频器的运行转速，使螺旋给料器电机转速达到设定值，螺旋给料器速度反馈装置用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。

一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下，采用变频控制器控制螺旋绞笼转速，在加焦油渣之前，煤称量系统将检测煤皮带上的煤流量，然后由渣煤配比控制系统根据设定的配比计算出螺旋绞笼的输出速度，对焦油渣定量输送装置中的变频传动系统进行速度控制，设定皮带上的煤流量为M吨/小时，渣煤配比为1：P,则焦油渣的流量就为吨/小时，而螺旋绞笼每圈排出焦油渣为Q吨/圈，螺旋绞笼与变频器的速比为1：S，而变频器的转速N转/分钟，可以得出以下公式：

（1）

进而可算出变频器的每分钟转速N=（2）

作为本发明的一种改进，所述皮带称量装置安装在焦油渣排放口的前端，用于称量煤皮带上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器，渣煤配比控制器按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器检测到煤皮带上有煤流量时，将控制变频器的运行转速，使螺旋给料器电机转速达到设定值N=，螺旋给料器速度反馈装置用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：1）该技术方案采用蒸汽排管间接隔离加热，采用排管形式，呈面状分布在焦油渣槽周围，保证焦油渣的充分软化，同时在焦油渣槽排列几根蒸汽管道，进一步提高软化效果；

2）该技术方案采用热蒸汽高压清淤，应用高压蒸汽使焦油渣快速溶融原理，在绞笼入口处的内部采用一组小口径喷射装置，把粘结于绞笼底部的焦油渣快速软化并很方便的排出，同时在绞笼内部其他部位还装有大口径无压力的蒸汽漫射装置，确保绞笼系统处于高温软化焦油渣的状态，不避免焦油渣在绞笼内壁出现粘结；

3）该技术方案采样煤皮带的流量，通过控制系统实时计算出需要添加的焦油渣量，保证渣煤配比的稳定；

4）该技术方案变频转动系统控制螺旋绞笼的运转速度，提高焦油渣量输出的可控性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为控制装置结构原理图；

图中：1-焦油渣槽；2-螺旋绞笼；3-蒸汽主管；4-蒸汽支管；5-槽面蒸汽排管；6-绞笼蒸汽排管；7-焦油渣排放口；8-小口径喷射装置；9-漫射蒸汽装置；10-安装在焦油渣槽中的蒸汽管；11-螺旋给料器；12-煤皮带；13-皮带称量装置；14-渣煤配比控制器；15-变频控制器；16-螺旋给料器电机；17-螺旋给料器速度反馈装置。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：

参见图1、图2，一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，所述添加装置包括焦油渣槽1，所述焦油渣槽1的槽面上设置有槽面蒸汽排管5，所述焦油渣槽内部设置有安装在焦油渣槽中的蒸汽管10，所述添加装置还包括蒸汽主管3和蒸汽支管4，所述蒸汽支管4设置在蒸汽主管3和焦油渣槽1之间，所述添加装置还包括定量给定装置，所述传送装置设置在焦油渣槽的下部；所述定量给定装置设置为螺旋绞笼2，所述螺旋绞笼2的外壁上设置有绞笼蒸汽排管6，绞笼蒸汽排管6保证焦油渣在螺旋绞笼的输送过程中始终处于被加热软化状态。为实现焦油渣充分软化，同时也为减少热水软化焦油渣对环境的二次破坏，本方案采一种蒸汽隔离加热法替代传统的热水水浴方式，在焦油渣槽1的周围设置了蒸汽排管。蒸汽深度加热，充分软化焦油渣，改变由热水箱加热为蒸汽深度加热，热水箱加热类似于电饭煲的形式，把焦油渣放在加热容器中，通入热水，因为在敞开式环境中，温度最多不超过70℃，这样导致焦油渣软化不足，流动性差，并且因为温度不足，硬化速度特别快，导致焦油渣在输送螺旋绞笼中就开始凝固硬化，从而卡死绞笼。而蒸汽隔离加热是采用排管形式，实现排管在焦油渣槽四壁上呈面状分布，类似于目前流行的地热管道敷设方式，从而提高焦油渣槽的热值；并且因为排管中采用孔状蒸汽泄放孔，除了加热均匀外，不会因为蒸汽的高压性在焦油渣快速软化时大量释放出酸焦油的气味，通过一个蒸汽流量调节阀，根据不同环境温度，调节蒸汽流量，充分软化焦油渣的同时也确保对人体和环境影响程度小。

实施例2：

参见图1、图2，作为本发明的一种改进，所述定量给定装置还包括螺旋给料器2，所述螺旋给料器设置在螺旋绞笼的内部，所述定量给定装置还包括口径喷射装置8和漫射蒸汽装置9，所述口径喷射装置8安装在螺旋绞笼2入口处的内部，漫射蒸汽装置9安装在螺旋绞笼2的内部，所述螺旋绞笼的尾部设置有焦油渣排放口7。该技术方案采用热蒸汽高压清淤，焦油渣在软化后，通过定量给定装置进入煤皮带，在这个过程中，受配料速度的影响，焦油渣会按一定的速度进行给定，因为环境温度的影响，会导致焦油渣一定程度的固化，如果严重，将堵塞螺旋绞笼装置。利用高压蒸汽使焦油渣快速溶融的原理，在绞笼入口处的内部采用一组小口径喷射装置8，把粘结于绞笼底部的焦油渣快速软化并很方便的排出，同时在绞笼内部其他部位还装有大口径高力的蒸汽漫射装置9，确保绞笼系统处于高温软化焦油渣的状态，不避免焦油渣在绞笼内壁出现粘结。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：

参见图3，作为本发明的一种改进，所述添加装置包括控制装置，所述控制装置包括煤皮带12、皮带称量装置13、渣煤配比控制器14、变频控制器15、螺旋给料器电机16以及螺旋给料器速度反馈装置17，所述皮带称量装置13、变频控制器15、螺旋给料器速度反馈装置17均与渣煤配比控制器14相连，所述螺旋给料器电机16同时连接变频控制器15、螺旋给料器速度反馈装置17，所述皮带称量装置13安装在焦油渣排放口7的前端，用于称量煤皮带12上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器14，渣煤配比控制器14按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器14检测到煤皮带12上有煤流量时，将控制变频器15的运行转速，使螺旋给料器电机16转速达到设定值，螺旋给料器速度反馈装置17用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器14进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：

参见图3，一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置的控制方法，所述控制方法如下，采用变频控制器控制螺旋绞笼转速，在加焦油渣之前，煤称量系统将检测煤皮带上的煤流量，然后由渣煤配比控制系统根据设定的配比计算出螺旋绞笼的输出速度，对焦油渣定量输送装置中的变频传动系统进行速度控制，设定皮带上的煤流量为M吨/小时，渣煤配比为1：P,则焦油渣的流量就为吨/小时，而螺旋绞笼每圈排出焦油渣为Q吨/圈，螺旋绞笼与变频器的速比为1：S，而变频器的转速N转/分钟，可以得出以下公式：

（1）

进而可算出变频器的每分钟转速N=（2）。

皮带称量装置13安装在焦油渣排放口7的前端，用于称量煤皮带12上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器14，渣煤配比控制器14按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器14检测到煤皮带12上有煤流量时，将控制变频器15的运行转速，使螺旋给料器电机16转速达到设定值N=，螺旋给料器速度反馈装置17用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器14进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。

为稳定焦油渣和炼焦煤的配比，减少配料波动，该技术方案提出一种焦油渣配料闭环控制方法，主要包括焦油渣定量输送装置、渣煤配比控制器和煤称量系统。由于蒸汽隔离加热法保证了焦油渣的流体特性和无水软化，因此在向炼焦煤添加的过程中，焦油渣定量输送装置的螺旋绞笼每圈排出的焦油渣量也是恒定的，这为配料闭环控制提供了前提条件。该技术方案采样煤皮带的流量，通过控制系统实时计算出需要添加的焦油渣量，保证渣煤配比的稳定；变频转动系统控制螺旋绞笼的运转速度，提高焦油渣量输出的可控性。

本发明还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (8)

1.一种在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述添加装置包括焦油渣槽，所述焦油渣槽的槽面上设置有槽面蒸汽排管（5），所述焦油渣槽内部设置有安装在焦油渣槽中的蒸汽管（10），所述添加装置还包括蒸汽主管和蒸汽支管，所述蒸汽支管设置在蒸汽主管和焦油渣槽之间，所述添加装置还包括定量给定装置，所述传送装置设置在焦油渣槽的下部。

2.如权利要求1所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述定量给定装置设置为螺旋绞笼（2），所述螺旋绞笼的外壁上设置有绞笼蒸汽排管（6）。

3.如权利要求2所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述定量给定装置还包括螺旋给料器（11），所述螺旋给料器（11）设置在螺旋绞笼（2）的内部。

4.如权利要求3所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述定量给定装置还包括口径喷射装置（8）和漫射蒸汽装置（9），所述口径喷射装置（8）安装在螺旋绞笼2入口处的内部，漫射蒸汽装置（9）安装在螺旋绞笼（2）的内部。

5.如权利要求2或3或4所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述螺旋绞笼（2）的尾部设置有焦油渣排放口（7）。

6.如权利要求1所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置，其特征在于，所述添加装置包括控制装置，所述控制装置包括煤皮带（12）、皮带称量装置（13）、渣煤配比控制器（14）、变频控制器（15）、螺旋给料器电机（16）以及螺旋给料器速度反馈装置（17），所述皮带称量装置（13）、变频控制器（15）、螺旋给料器速度反馈装置（17）均与渣煤配比控制器（14）相连，所述螺旋给料器电机（16）同时连接变频控制器（15）、螺旋给料器速度反馈装置（17），所述皮带称量装置（13）安装在焦油渣排放口（7）的前端，用于称量煤皮带（12）上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器（14），渣煤配比控制器（14）按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器（14）检测到煤皮带（12）上有煤流量时，将控制变频器（15）的运行转速，使螺旋给料器电机（16）转速达到设定值，螺旋给料器速度反馈装置（17）用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器（14）进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。

7.如权利要求1所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下，采用变频控制器控制螺旋绞笼转速，以达到控制焦油渣定量给定的功能，在加焦油渣之前，煤称量系统将检测煤皮带上的煤流量，然后由渣煤配比控制系统根据设定的配比计算出螺旋绞笼的输出速度，对焦油渣定量输送装置中的变频传动系统进行速度控制，设定皮带上的煤流量为M吨/小时，渣煤配比为1：P,则焦油渣的流量就为吨/小时，而螺旋绞笼每圈排出焦油渣为Q吨/圈，螺旋绞笼与变频器的速比为1：S，而变频器的转速N转/分钟，可以得出以下公式：

（1）

进而可算出变频器的每分钟转速N=（2）。

8.如权利要求7所述的在炼焦煤中添加焦油渣的添加装置的控制方法，其特征在于，所述皮带称量装置（13）安装在焦油渣排放口（7）的前端，用于称量煤皮带（12）上的煤流量，并将煤流量信号送入渣煤配比控制器（14），渣煤配比控制器（14）按照预先设定的配比公式实时计算出变频器的每分钟转速，当进行焦油渣添加时，渣煤配比控制器（14）检测到煤皮带（12）上有煤流量时，将控制变频器（15）的运行转速，使螺旋给料器电机（16）转速达到设定值N=，螺旋给料器速度反馈装置（17）用于检测螺旋给料器的实际给料速度，并向渣煤配比控制器（14）进行反馈，形成闭环控制系统，用于动态调节螺旋给料器的速度，确保渣煤配料比的稳定。