CN110354630A - 用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置,该方法包括:获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入解析塔中冷风的实际风量;根据换热总量和热量变化量确定目标风量;生成实际风量与目标风量的差值;如果差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入解析塔中冷风的风量,直至进入解析塔中冷风的当前风量与目标风量的差值的绝对值小于或等于预设阈值后,以该当前风量向解析塔中通入冷风。根据该方法调整进入解析塔中冷风的风量,可以将换热后活性炭的温度和热风的温度控制在110‑130摄氏度范围内,并且,冷风风机无需持续以满功率运行,从而延长了冷风风机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域,尤其涉及一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置。
背景技术
目前在钢铁企业中,烧结工序产生的烧结烟气SO2和NOx(NO和NO2等)占钢铁企业污染排放总量的绝大部分,为了减轻由烧结烟气排放导致的大气污染,必须对烧结烟气进行脱硫和脱硝等处理。钢铁企业通常采用专门的烟气净化系统,在烟气净化系统的吸附塔中盛放具有吸附功能的活性炭,吸附烧结烟气,以实现对烧结烟气的脱硫和脱硝等处理。
在使用吸附塔对烧结烟气进行脱硫脱硝处理的过程中,吸附饱和的活性炭会从吸附塔中排出,进入烟气净化系统的解析塔中进行解析再生,生成恢复吸附能力的活性炭,然后被重新运送至吸附塔中进行脱硫脱硝处理。其中,吸附饱和的活性炭进入解析塔之后,首先在解析塔的加热段中被加热至400-440摄氏度,将吸附的硫氧化物、氮氧化物等污染物进行解析或分解,生成恢复吸附能力的活性炭,然后在冷却段冷却至110-130摄氏度范围内,重新被运送至吸附塔中。
在解析塔的冷却段中,通常采用向解析塔中通入冷风的方式,对活性炭进行冷却,同时,冷风与活性炭换热后,转换为热风从解析塔中排出,用于吸附塔的氨气稀释环节。在此过程中,需要将活性炭冷却后的温度以及冷风转换为热风的温度均控制在110-130摄氏度范围内。
现有技术中,通常采用冷风风机向解析塔中通入冷风,对活性炭进行冷却,并且,为了确保可以降低活性炭的温度,通常采用冷风风机满功率运行的方式,向解析塔中通入冷风。不过采用这种方式,一方面,冷风风机的能耗较大,降低了冷风风机的使用寿命,另一方面,无法将活性炭和热风的温度精确控制在110-130摄氏度范围内。
发明内容
本发明提供了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置,以解决现有的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法,无法将活性炭和热风的温度精确控制在110-130摄氏度范围内,以及冷风风机满功率运行,电耗大的问题。
第一方面,本发明提供了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法,该冷风量控制方法包括:获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量;根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量;生成所述实际风量与所述目标风量的差值;如果所述差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
进一步,获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量的过程,具体包括:使用下述关系式,计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量;W1=K×ΔTk×A;其中,W1表示所述换热总量,K表示换热系数,ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积。
进一步,获取解析塔中冷风的热量变化量的过程,具体包括:使用下述关系式,计算生成解析塔中冷风的热量变化量;W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm;其中,W2表示所述热量变化量,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度,η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热。
进一步,根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量的过程,具体包括:如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量;其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度;将所述初始目标风量确定为所述目标风量。
进一步,根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量的过程,具体包括:如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成所述目标风量;其中,Qf′表示所述目标风量,W1表示所述换热总量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度。
第二方面,本发明还提供了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置,该冷风量控制装置包括:获取模块,用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量;确定模块,用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量;生成模块,用于生成所述实际风量与所述目标风量的差值;处理模块,用于如果所述差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
进一步,所述获取模块用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量,包括:所述获取模块用于,使用下述关系式,计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量;W1=K×ΔTk×A;其中,W1表示所述换热总量,K表示换热系数,ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积。
进一步,所述获取模块用于获取解析塔中冷风的热量变化量,包括:所述获取模块用于,使用下述关系式,计算生成解析塔中冷风的热量变化量;W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm;其中,W2表示所述热量变化量,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度,η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热。
进一步,所述确定模块用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块用于,如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量;其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度;将所述初始目标风量确定为所述目标风量。
进一步,所述确定模块用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块用于,如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成所述目标风量;其中,Qf′表示所述目标风量,W1表示所述换热总量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本发明提供了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置。该冷风量控制方法中,首先获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量和进入解析塔中冷风的实际风量,然后,根据该换热总量和热量变化量确定目标风量,在实际风量和目标风量的差值的绝对值大于预设阈值时,使用PID调节方法调节进入解析塔中冷风的风量,直至进入解析塔中冷风的当前风量与目标风量的差值的绝对值小于或等于预设阈值后,持续以当前风量向解析塔中通入冷风。由于目标风量根据换热总量和热量变化量确定,也就是说,目标风量是根据活性炭与冷风的实际换热情况确定出,根据该目标风量调整进入解析塔中冷风的风量,可以将换热后活性炭的温度和热风的温度控制在110-130摄氏度范围内,并且,冷风风机无需持续以满功率运行,从而延长了冷风风机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种烟气净化系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置的结构框图。
具体实施方式
结合背景技术可知,现有技术中,通常采用冷风风机满功率运行的方式,向解析塔中通入冷风,采用此种方式,一方面,冷风风机的能耗较大,降低了冷风风机的使用寿命,另一方面,无法将活性炭和热风的温度精确控制在110-130摄氏度范围内。为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置。
下面结合附图,详细介绍本发明提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置。
在介绍本发明提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法及装置之前,首先介绍本发明实施例提供的一种烟气净化系统,使用该烟气净化系统可以实施本发明提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法。
参见图1,图1示出的是本发明实施例提供的一种烟气净化系统的结构示意图。结合图1可知,该烟气净化系统包括:解析塔1、冷风输送管道2、热风输送管道3、冷风风机4、第一温度传感器5、第二温度传感器6、第三温度传感器7、第四温度传感器8、流量计9和控制装置10。
其中,冷风输送管道2用于将外部的冷风输送至解析塔1中,从而对解析塔1中加热后的活性炭降温;热风输送管道3用于将冷风换热后生成的热风从解析塔1中输送至吸附塔的氨气混合器中,从而稀释进入吸附塔的氨气浓度;第一温度传感器5设置于冷风输送管道2上,并且与控制装置10相连接,用于检测冷风进入解析塔1之前的温度;第二温度传感器6设置于热风输送管道3上,并且与控制装置10相连接,用于检测冷风与活性炭换热后生成的热风的温度;第三温度传感器7设置于解析塔1的加热段的下方,并且与控制装置10相连接,用于检测加热后的活性炭的温度;第四温度传感器8设置于解析塔1的冷却段的下方,并且与控制装置10相连接,用于检测冷却后的活性炭的温度;流量计9设置于冷风输送管道2上,并且与控制装置10相连接,用于检测进入解析塔1中冷风的流量;冷风风机4设置于冷风输送管道2上,并且与控制装置10相连接,用于控制进入解析塔1中冷风的风量。
具体的,图1所示烟气净化系统中各部件的具体功能可以参考后续实施例的内容,此处不再详述。
参见图2,图2示出的是本发明实施例提供的一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法的流程示意图。该冷风量控制方法用于控制装置(例如图1中示出的控制装置10),结合图2可知,该冷风量控制方法包括:
步骤101、获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量。
解析塔中加热后的活性炭与进入解析塔中的冷风经过换热后,活性炭的温度降低,冷风吸收活性炭的热量生成热风,根据下述活性炭与冷风的总换热量公式W1=K×ΔTk×A,可以计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量,其中,W1表示所述换热总量,单位为千焦(KJ),K表示换热系数,单位为千焦/平方米·摄氏度(KJ/m2·℃),ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,单位为摄氏度(℃),A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积,单位为平方米(m2)。
其中,换热系数K和所述活性炭与所述冷风的间接接触面积A的具体取值均预先存储于系统中,使用时直接从系统中获取即可。所述活性炭与所述冷风的对数平均温差ΔTk可以使用下述公式计算生成,其中,Δtmax=TI104-TI101,Δtmin=TI102-TI103,TI104为解析塔中加热后活性炭的温度,即活性炭与冷风换热前活性炭的温度,可以通过设置于解析塔的加热段下方的温度传感器(例如图1中示出的第三温度传感器7)测量获得,TI101为冷风进入解析塔前的温度,即活性炭与冷风换热前冷风的温度,可以通过设置于解析塔的冷风输送管道(例如图1中示出的冷风输送管道2)上的温度传感器(例如图1中示出的第一温度传感器5)测量获得,TI102为解析塔中冷却后活性炭的温度,即活性炭与冷风换热后活性炭的温度,该温度需要控制在110-130摄氏度范围内,所以在对冷风量进行控制之前,可以预先设置该温度的取值,然后将该取值存储于系统中,使用时直接从系统中调取即可,例如可以将该温度的取值设置为125摄氏度,在将冷风量调整至合适的风量值后,可以通过设置于解析塔的冷却段下方的温度传感器(例如图1中示出的第四温度传感器8)测量验证该温度是否处于110-130摄氏度的范围内,TI103为冷风换热后生成的热风的温度,即活性炭与冷风换热后生成的热风的温度,该温度需要控制在110-130摄氏度范围内,所以在对冷风量进行控制之前,可以预先设置该温度的取值,然后将该取值存储于系统中,使用时直接从系统中调取即可,例如可以将该温度的取值设置为120摄氏度,在将冷风量调整至合适的风量值后,可以通过设置于解析塔的热风输送管道(例如图1中示出的热风输送管道3)上的温度传感器(例如图1中示出的第二温度传感器6)测量验证该温度是否处于110-130摄氏度范围内。需要说明的是,在预先设置TI102和TI103的取值时,TI102的取值必须大于TI103的取值。
其次,活性炭与冷风换热的过程满足热平衡定律,结合热平衡定律,可以使用下述关系式W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm,计算生成解析塔中冷风的热量变化量,其中,W2表示所述热量变化量,单位为焦耳(J),Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,单位为立方米/小时(m3/h),Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,即所述冷风进入解析塔前的温度与换热后生成的热风的温度的差值,单位为摄氏度(℃),Cf表示所述冷风的比热,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃),ρ1表示所述冷风的密度,单位为千克/立方米(kg/m3),η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,单位为百分比(%),Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,单位为千克/小时(kg/h),Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,即换热前活性炭的温度与换热后活性炭的温度的差值,单位为摄氏度(℃),Cm表示所述活性炭的比热,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃)。
其中,所述活性炭与所述冷风的换热效率η和所述活性炭的比热Cm的取值均预先存储于系统中,使用时直接从系统中获取即可。所述活性炭冷却前后的温差Δtm可以使用下述公式Δtm=TI104-TI102计算生成,TI104为解析塔中加热后活性炭的温度,即活性炭与冷风换热前活性炭的温度,可以通过设置于解析塔的加热段下方的温度传感器(例如图1中示出的第三温度传感器7)测量获得,TI102为解析塔中冷却后活性炭的温度,即活性炭与冷风换热后活性炭的温度,该温度需要控制在110-130摄氏度范围内,所以在对冷风量进行控制之前,可以预先设置该温度的取值,然后将该取值存储于系统中,使用时直接从系统中调取即可,例如可以将该温度的取值设置为125摄氏度,在将冷风量调整至合适的风量值后,可以通过设置于解析塔的冷却段下方的温度传感器(例如图1中示出的第四温度传感器8)测量验证该温度是否处于110-130摄氏度的范围内。
所述解析塔中活性炭的排料速度Qm可以通过下述方式获得:获取烟气净化系统中单个吸附塔在单位时间内的总排料量;根据所述总排料量和关系式生成解析塔中活性炭的排料速度Qm,其中,Qm表示解析塔中活性炭的排料速度,单位为转/分钟(r/min),W表示所述总排料量,单位为吨/小时(t/h),N表示烟气净化系统中吸附塔的数量,V表示解析塔的旋转阀的叶轮容积,单位为立方米/转(m3/r),η′表示解析塔的旋转阀的叶轮填充率,通常取值为75%~80%中任意一个值,ρ表示解析塔的旋转阀中活性炭的密度,单位为吨/立方米(t/m3),其中,N、V、η′和ρ的取值均预先存储于系统中,使用时直接从系统中调取即可。
进入所述解析塔中冷风的实际风量可以通过设置于冷风输送管道上的流量计(例如图1中示出的流量计9)测量获得。
步骤102、根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量。
如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,单位为立方米/小时(m3/h),η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,单位为百分比(%),Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,单位为千克/小时(kg/h),Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,即换热前活性炭的温度与换热后活性炭的温度的差值,单位为摄氏度(℃),Cm表示所述活性炭的比热,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃),Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,即所述冷风进入解析塔前的温度与换热后生成的热风的温度的差值,单位为摄氏度(℃),Cf表示所述冷风的比热,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃),ρ1表示所述冷风的密度,单位为千克/立方米(kg/m3),前述各参数的具体获取方式可以参考前述实施例的内容,此处不再赘述;将所述初始目标风量确定为目标风量。
或者,如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成目标风量,其中,Qf′表示所述目标风量,单位为立方米/小时(m3/h),W1表示所述换热总量,单位为千焦(KJ),Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,即所述冷风进入解析塔前的温度与换热后生成的热风的温度的差值,单位为摄氏度(℃),Cf表示所述冷风的比热,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃),ρ1表示所述冷风的密度,单位为千克/立方米(kg/m3),前述各参数的具体获取方式可以参考前述实施例的内容,此处不再赘述。
步骤103、生成所述实际风量与所述目标风量的差值。
步骤104、如果所述差值的绝对值小于或等于预设阈值,以所述实际风量向所述解析塔中通入冷风。
其中,预设阈值可以根据实际应用场景进行设置,例如,可以将预设阈值的取值范围设置为[0.01m3/h,0.2m3/h]。
如果所述差值的绝对值小于或等于预设阈值,说明实际风量为理想风量,按照该实际风量向解析塔中通入冷风,可以保证换热后活性炭的温度和热风的温度均处于110-130摄氏度范围内,基于此,如果所述差值的绝对值小于或等于预设阈值,则持续以所述实际风量向所述解析塔中通入冷风。控制装置可以通过控制冷风风机(例如图1中示出的冷风风机4)的工作频率,持续以所述实际风量向所述解析塔中通入冷风。
步骤105、如果所述差值的绝对值大于所述预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
具体执行步骤105时,可以将所述差值的绝对值作为初始输入值输入至PID调节器中,然后通过PID调节器的输出值控制冷风风机的工作频率,从而调节进入解析塔中冷风的风量,之后,获取冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值,将该绝对值作为输入值输入至PID调节器中,通过PID调节器的输出值控制冷风风机的工作频率,从而调节进入解析塔中冷风的风量,以此类推,直至冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,持续以该当前风量向解析塔中通入冷风。
需要说明的是,本发明实施例涉及的所有关系式中,参数单位不一致时,可以将参数的单位转换为一致的单位后,再进行计算。
本发明实施例提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法中,首先获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量和进入解析塔中冷风的实际风量,然后,根据该换热总量和热量变化量确定目标风量,在实际风量和目标风量的差值的绝对值大于预设阈值时,使用PID调节方法调节进入解析塔中冷风的风量,直至进入解析塔中冷风的当前风量与目标风量的差值的绝对值小于或等于预设阈值后,持续以当前风量向解析塔中通入冷风。由于目标风量根据换热总量和热量变化量确定,也就是说,目标风量是根据活性炭与冷风的实际换热情况确定出,根据该目标风量调整进入解析塔中冷风的风量,可以将换热后活性炭的温度和热风的温度控制在110-130摄氏度范围内,并且,冷风风机无需持续以满功率运行,从而延长了冷风风机的使用寿命。
与上述用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法相对应,本发明实施例还公开了一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置。
参见图3,图3示出的是本发明实施例提供的一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置的结构框图。该冷风量控制装置可以用于控制装置(例如图1中示出的控制装置10),也可以为该控制装置,本申请对此不进行限制。结合图3可知,该冷风量控制装置包括:
获取模块301,用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量;确定模块302,用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量;生成模块303,用于生成所述实际风量与所述目标风量的差值;处理模块304,用于如果所述差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
进一步,所述获取模块301用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量,包括:所述获取模块301用于,使用下述关系式,计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量;W1=K×ΔTk×A;其中,W1表示所述换热总量,K表示换热系数,ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积。
进一步,所述获取模块301用于获取解析塔中冷风的热量变化量,包括:所述获取模块301用于,使用下述关系式,计算生成解析塔中冷风的热量变化量;W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm;其中,W2表示所述热量变化量,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度,η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热。
进一步,所述确定模块302用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块302用于,如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量;其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度;将所述初始目标风量确定为所述目标风量。
进一步,所述确定模块302用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块302用于,如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成所述目标风量;其中,Qf′表示所述目标风量,W1表示所述换热总量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度。
采用本发明实施例提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置,可以实施上述用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法中的各步骤,并获得相同的有益效果。本发明实施例提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置,首先获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量和进入解析塔中冷风的实际风量,然后,根据该换热总量和热量变化量确定目标风量,在实际风量和目标风量的差值的绝对值大于预设阈值时,使用PID调节方法调节进入解析塔中冷风的风量,直至进入解析塔中冷风的当前风量与目标风量的差值的绝对值小于或等于预设阈值后,持续以当前风量向解析塔中通入冷风。由于目标风量根据换热总量和热量变化量确定,也就是说,目标风量是根据活性炭与冷风的实际换热情况确定出,根据该目标风量调整进入解析塔中冷风的风量,可以将换热后活性炭的温度和热风的温度控制在110-130摄氏度范围内,并且,冷风风机无需持续以满功率运行,从而延长了冷风风机的使用寿命,以及降低了电耗。
具体实现中,本发明还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供的用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-only memory,简称:ROM)或随机存储记忆体(英文:random access memory,简称:RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置实施例,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制方法,其特征在于,包括:
获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量;
根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量;
生成所述实际风量与所述目标风量的差值;
如果所述差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
2.根据权利要求1所述的冷风量控制方法,其特征在于,获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量的过程,具体包括:
使用下述关系式,计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量;
W1=K×ΔTk×A;
其中,W1表示所述换热总量,K表示换热系数,ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积。
3.根据权利要求1所述的冷风量控制方法,其特征在于,获取解析塔中冷风的热量变化量的过程,具体包括:
使用下述关系式,计算生成解析塔中冷风的热量变化量;
W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm;
其中,W2表示所述热量变化量,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度,η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热。
4.根据权利要求1所述的冷风量控制方法,其特征在于,根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量的过程,具体包括:
如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量;
其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度;
将所述初始目标风量确定为所述目标风量。
5.根据权利要求1所述的冷风量控制方法,其特征在于,根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量的过程,具体包括:
如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成所述目标风量;
其中,Qf′表示所述目标风量,W1表示所述换热总量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度。
6.一种用于烟气净化系统中解析塔的冷风量控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量、冷风的热量变化量,以及进入所述解析塔中冷风的实际风量;
确定模块,用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量;
生成模块,用于生成所述实际风量与所述目标风量的差值;
处理模块,用于如果所述差值的绝对值大于预设阈值,使用PID调节方法调节进入所述解析塔中冷风的风量,直至进入所述解析塔中冷风的当前风量与所述目标风量的差值的绝对值小于或等于所述预设阈值后,以该当前风量向所述解析塔中通入冷风。
7.根据权利要求6所述的冷风量控制装置,其特征在于,所述获取模块用于获取解析塔中活性炭与冷风的换热总量,包括:所述获取模块用于,
使用下述关系式,计算生成解析塔中活性炭与冷风的换热总量;
W1=K×ΔTk×A;
其中,W1表示所述换热总量,K表示换热系数,ΔTk表示所述活性炭与所述冷风的对数平均温差,A表示所述活性炭与所述冷风的间接接触面积。
8.根据权利要求6所述的冷风量控制装置,其特征在于,所述获取模块用于获取解析塔中冷风的热量变化量,包括:所述获取模块用于,
使用下述关系式,计算生成解析塔中冷风的热量变化量;
W2=Qf×Δtf×Cf×ρ1=η×Qm×Δtm×Cm;
其中,W2表示所述热量变化量,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度,η表示所述活性炭与所述冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热。
9.根据权利要求6所述的冷风量控制装置,其特征在于,所述确定模块用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块用于,
如果所述换热总量小于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成进入所述解析塔中冷风的初始目标风量;
其中,Qf表示进入所述解析塔中冷风的初始目标风量,η表示所述解析塔中活性炭与冷风的换热效率,Qm表示所述解析塔中活性炭的排料速度,Δtm表示所述活性炭冷却前后的温差,Cm表示所述活性炭的比热,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度;
将所述初始目标风量确定为所述目标风量。
10.根据权利要求6所述的冷风量控制装置,其特征在于,所述确定模块用于根据所述换热总量和所述热量变化量确定目标风量,包括:所述确定模块用于,
如果所述换热总量大于或等于所述热量变化量,使用下述关系式计算生成所述目标风量;
其中,Qf′表示所述目标风量,W1表示所述换热总量,Δtf表示所述冷风进出所述解析塔的温差,Cf表示所述冷风的比热,ρ1表示所述冷风的密度。
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