CN107699255A - 一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法及装置，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置包括依次连接的干熄炉、除尘器入口管、旋风式除尘器、除尘器出口管、锅炉、循环风机入口管、循环风机、循环风机出口管、给水预热器、干熄炉入口管，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法是在装置上设置有气体调节系统，所述气体调节系统包括控制装置和分别与控制装置相连接的燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管，用于控制旋风式除尘器的除尘效率。本发明能够在干熄焦低负荷运转时，除尘效率满足锅炉及风机等设备的最低要求，保护锅炉及循环风机。
Description
技术领域
本发明涉及一种焦化行业干熄焦装置，尤其是涉及一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法及装置。
背景技术
在专利文献1(专利文献1：新型干熄焦设备，专利编号：CN103814109B)公开的干熄焦(CDQ)技术中，采用了旋风式除尘器，可以大幅降低循环气体通过锅炉时的焦粉浓度，因而锅炉传热面没有耐磨措施,并且实现了小型化。同时，因循环气体粉尘浓度满足循环风机的工作要求，循环风机前没有二次除尘器。
在专利文献1公开的CDQ技术中，采用将助燃风从旋风式除尘器出口导入的技术，使旋风式除尘器入口气体温度控制在900℃以下(通常800℃左右)，因此旋风式除尘器排气管选用了普通耐热钢(不锈钢等)材质。
在此，参照附图2对在专利文献1公开的CDQ技术中旋风式除尘器工作状况简单说明，如图所示：高温红焦(约1000℃)从顶部装入干熄炉1，在干熄炉1内与冷却风Q1进行热交换，冷焦(200℃以下)从干熄炉底部排出。冷却风Q1(约130℃)从干熄炉下部进入干熄炉1，在干熄炉1内与红焦热交换后转变为小于900℃的高温除尘器入口风Q2(通常800℃左右)，包含高浓度焦粉的除尘器入口风Q2通过旋风除尘器3后，大量焦粉沉降从旋风式除尘器底部排出，旋风式除尘器出口气体含尘量极小，由于要除去其中包含的可燃份，所以在旋风式除尘器出口设置导入空气Q5在除尘器出口管4进行燃烧。锅炉入口风Q3(温度约1000℃)在锅炉5中与锅炉水进行热交换温度降为200℃以下，同时锅炉产生高温高压(或中温中压)蒸汽外供汽机或工艺用户，降温为200℃的Q5通过循环风机7加压后进入给水预热器9冷却后进一步降温至130℃，冷却风Q1进入干熄炉冷却红焦，多余气体Q4从给水预热器9端部排放，循环气体随冷焦连续排出而不断循环。
焦炉正常工作时，供给干熄焦的红焦量稳定，干熄槽的冷焦排出量与装入量匹配，按照焦炭冷却热平衡，焦炭冷却风量Q1稳定，因此除尘器入口风量Q2也稳定，旋风式除尘器3在额定工况下工作，除尘效率高，除尘器出口风Q3中含有焦粉量少，后续循环系统中锅炉5及循环风机7可以稳定工作。
在专利文献1公开的CDQ技术中，采用了高效率的旋风式除尘器，但该除尘器的除尘效率会随入口气体的流量下降而下降，出口焦粉的浓度会显著升高，而配套的锅炉受热面又取消了耐磨措施，同时取消了二次除尘器，因此在旋风式除尘器入口流量下降时，进入锅炉及循环风机的循环气体会还有更多的焦粉，对锅炉及循环风机的寿命造成威胁。
在焦炉的实际生产中，焦炉设备需要定期维护，而干熄焦设备的运行状况受焦炉操作状况的左右，焦炉定期维护阶段，供给CDQ的焦炭量会减少。焦炭供给量减少的情况下，供给干熄炉的热能也随之减少，为使干熄焦设备能够维持低负荷运行，则需要减少冷焦排焦量，同时减少循环冷却气体量。此时，旋风除尘器里流入的气体流速就会降低，同时因旋风除尘器没有控制装置，因此除尘效率有下降的倾向。
受焦炉运行状况的影响，长期低负荷运行的情况下，伴随除尘效率下降的同时，旋风除尘器下游布置的锅炉及气体循环风机受到焦粉的侵袭有可能产生损坏。
在专利文献1公开的CDQ技术中，采用了旋风式除尘器，除尘器在干熄焦系统额定工况下除尘效率很高，可以保护系统的锅炉及风机，但在干熄焦低负荷运转时除尘效率下降，对系统的锅炉及风机会造成损害。
发明内容
本发明提供了一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置，解决了在干熄焦低负荷运转时旋风式除尘器的除尘效率降低、锅炉及风机容易受损的问题，其技术方案如下所述：
一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置包括依次连接的干熄炉、除尘器入口管、旋风式除尘器、除尘器出口管、锅炉、循环风机入口管、循环风机、循环风机出口管、给水预热器、干熄炉入口管，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置设置有气体调节系统，所述气体调节系统包括控制装置和分别与控制装置相连接的燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管，用于控制旋风式除尘器的除尘效率。
所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都独立设有与控制装置相连接的流量调节阀、流量计，所述旋风式除尘器的入口风量低于设定报警值时，为保证旋风式除尘器入口风稳定，所述控制装置控制燃料导入管导入旋风式除尘器入口燃气，同时控制空气导入管导入旋风式除尘器入口空气，使得在除尘器入口管中发生燃烧现象。
除尘器入口管中发生燃烧现象时，所述控制装置控制除尘器入口旁通管导入除尘器入口旁通气，所述除尘器入口旁通气的温度为115℃-130℃，使得旋风式除尘器入口气体的温度控制在800℃以下。
所述报警值为额定值的75％-85％。
所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都设置在除尘器入口管段或干熄炉斜道顶部。
所述气体调节系统还包括设置在给水预热器上的多余气体排空管、设置在除尘器出口管处的除尘器出口空气导入管。
所述除尘器入口管设置有与控制装置相连接的温度传感器，所述温度传感器和除尘器入口旁通管的开关相连接，当除尘器入口管的气体温度超过800℃时，所述控制装置控制除尘器入口旁通管通过向旋风除尘器入口导入低温旁通气体，控制除尘器入口的气体温度在800℃以下。
所述除尘器入口旁通管连接到所述给水预热器。
所述装置采用PLC控制，根据流量计及温度信号控制燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管的流量调节阀启停及开度。
一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置，包括依次连接的干熄炉、除尘器入口管、旋风式除尘器、除尘器出口管、锅炉、循环风机入口管、循环风机、循环风机出口管、给水预热器、干熄炉入口管，所述干熄炉入口管连接到干熄炉的底部，还包括气体调节系统，所述气体调节系统包括设置在给水预热器的多余气体排空管、设置在除尘器出口管处的除尘器出口空气导入管、设置在除尘器入口管的燃料导入管和空气导入管以及除尘器入口旁通管，所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都设有独立的流量调节阀和流量计。
本发明能够在干熄焦低负荷运转时，除尘效率满足锅炉及风机等设备的最低要求，保护锅炉及循环风机。
附图说明
图1是所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置的结构示意图；
图2是专利文献1的示意图。
具体实施方式
如图1所示，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置，包括干熄炉1、除尘器入口管2、旋风式除尘器3、除尘器出口管4、锅炉5、循环风机入口管6、循环风机7、循环风机出口管8、给水预热器9、干熄炉入口管10，所述干熄炉入口管10连接到干熄炉1的底部，还包括气体调节系统，多余气体排空管11、除尘器出口的空气导入管12、燃料导入管13、除尘器入口空气导入管14、除尘器入口旁通管15组成气体调节系统。所述气体调节系统还包括控制装置，用于控制旋风式除尘器的除尘效率。
所述旋风式除尘器3用于焦粉排出，给水预热器9设置有管道，分别是低温给水和高温回水，所述干熄炉1内用于放置高温红焦，所述锅炉5用于供热，锅炉给水后然后被加热，进入蒸汽供气机或者工艺用户。
焦炭冷却风Q1、除尘器入口风Q2、锅炉入口风Q3、多余排放气体Q4、除尘器出口导入空气Q5、除尘器入口导入燃气Q6、除尘器入口导入空气Q7、除尘器入口导入旁通气Q8组成干熄焦的循环气体。
在结构方面，在旋风式除尘器3的入口管段实施导入燃料(高炉煤气、焦炉煤气等)、导入空气以及旁通气体。
燃料导入管13、空气导入管12及除尘器入口旁通管15都设置在旋风式除尘器入口管段或干熄炉斜道顶部。
燃料导入管13、空气导入管12及除尘器入口旁通管15都设有独立的流量调节阀。
燃料导入管13、空气导入管12及除尘器入口旁通管15都设有独立的流量计。
传统的旋风除尘器没有控制系统，系统风量下降时除尘效率也随之下降。本操作方法实现了对旋风除尘器稳定除尘高效率的控制。
本发明提供了控制装置，所述装置采用PLC控制，根据流量计及温度信号控制燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管的流量调节阀启停及开度。
所述旋风式除尘器的入口风低于额定值的报警值时，为保证旋风式除尘器入口风稳定，所述控制装置控制燃料导入管导入旋风式除尘器入口燃气，同时控制空气导入管导入旋风式除尘器入口空气，使得在除尘器入口管中发生燃烧现象。
所述除尘器入口管设置有与控制装置相连接的温度传感器，所述温度传感器和除尘器入口旁通管的开关相连接，当除尘器入口管的气体温度超过800℃时，所述控制装置控制除尘器入口旁通管通过向旋风除尘器入口导入低温旁通气体，控制气体温度在800℃以下。
在干熄焦正常工况下，燃料导入管13处于关闭状态。
当焦炉等各种原因导致干熄焦排焦量降低，循环风量减少时，打开燃料导入管13及空气导入管12，向旋风式除尘器3入口导入燃料及空气，通过燃烧气体使气体温度及流量上升，来控制旋风除尘器入口流速，从而保证旋风式除尘器3的除尘效率。
当气体温度超过800℃时，打开除尘器入口旁通管15，通过向旋风除尘器入口导入低温旁通气体，来控制气体温度在800℃以下。
结合附图1，对本发明的实施方法进行说明。
干熄焦需要低负荷运行时，干熄槽的冷焦排出量也随之减少，按照焦炭冷却热平衡，焦炭冷却风Q1(约130℃)减小，当除尘器入口风Q2低于额定值的80％(可调整)时，为保证除尘器入口风Q2基本稳定，导入除尘器入口燃气Q6(常温)，同时导入除尘器入口空气Q7(常温)，此时，在除尘器入口管2中就会发生燃烧现象，除尘器入口风Q2的流量及温度都会增加，气流流速加快，旋风式除尘器3的除尘效率得到提高，从而保护后续锅炉5及循环风机7。
同时因为除尘器入口导入燃气Q6的燃烧，除尘器入口风Q2温度会显著升高，为保护旋风式除尘器3的排气管不受损坏，导入除尘器入口旁通气Q8(约130℃)，使除尘器入口气体Q2温度控制在800℃以下。
按照干熄焦低负荷运行的实际工况，调整除尘器入口燃气导入Q6的流量，同时对应调整除尘器入口空气导入Q7的流量，原则上使燃气完全燃烧。
调整除尘器入口燃气导入Q6、除尘器入口空气导入Q7以及旁通气Q8的流量，原则上控制除尘器入口风Q2不超过额定值。
通过在干熄焦低负荷运行时除尘器入口导入燃气Q6、除尘器入口导入空气Q7、除尘器入口导入旁通气Q8,通过提高了旋风式除尘器3的除尘效率，来保护了后续的锅炉5及循环风机7。
本发明能够在干熄焦低负荷运转时，除尘效率满足锅炉及风机等设备的最低要求，保护锅炉及循环风机。
Claims (10)
1.一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置包括依次连接的干熄炉、除尘器入口管、旋风式除尘器、除尘器出口管、锅炉、循环风机入口管、循环风机、循环风机出口管、给水预热器、干熄炉入口管，其特征在于：所述干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置设置有气体调节系统，所述气体调节系统包括控制装置和分别与控制装置相连接的燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管，用于控制旋风式除尘器的除尘效率。
2.根据权利要求1所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都独立设有与控制装置相连接的流量调节阀、流量计，所述旋风式除尘器的入口风低于额定值的报警值时，为保证旋风式除尘器入口风稳定，所述控制装置控制燃料导入管导入旋风式除尘器入口燃气，同时控制空气导入管导入旋风式除尘器入口空气，使得在除尘器入口管中发生燃烧现象。
3.根据权利要求2所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：除尘器入口管中发生燃烧现象时，所述控制装置控制除尘器入口旁通管导入除尘器入口旁通气，所述除尘器入口旁通气的温度为115℃-130℃，使得旋风式除尘器入口气体的温度控制在800℃以下。
4.根据权利要求2所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述报警值为额定值的75％-85％。
5.根据权利要求1所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都设置在除尘器入口管段或干熄炉斜道顶部。
6.根据权利要求1所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述气体调节系统还包括设置在给水预热器的多余气体排空管、设置在除尘器出口管处的除尘器出口空气导入管。
7.根据权利要求1所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述除尘器入口管设置有与控制装置相连接的温度传感器，所述温度传感器和除尘器入口旁通管的开关相连接，当除尘器入口管的气体温度超过800℃时，所述控制装置控制除尘器入口旁通管通过向旋风除尘器入口导入低温旁通气体，控制气体温度在800℃以下。
8.根据权利要求1所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述除尘器入口旁通管连接到所述给水预热器。
9.根据权利要求2所述的干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制方法，其特征在于：所述装置采用PLC控制，根据流量计及温度信号控制燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管的流量调节阀启停及开度。
10.一种干熄焦低负荷生产时旋风除尘器除尘高效率控制装置，其特征在于：包括依次连接的干熄炉、除尘器入口管、旋风式除尘器、除尘器出口管、锅炉、循环风机入口管、循环风机、循环风机出口管、给水预热器、干熄炉入口管，所述干熄炉入口管连接到干熄炉的底部，还包括气体调节系统，所述气体调节系统包括设置在给水预热器的多余气体排空管、设置在除尘器出口管处的除尘器出口空气导入管、设置在除尘器入口管的燃料导入管和空气导入管以及除尘器入口旁通管，所述燃料导入管、空气导入管及除尘器入口旁通管都设有独立的流量调节阀和流量计。
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