CN112705005A - 活性炭的污染吸附系数的获取方法及装置 - Google Patents

活性炭的污染吸附系数的获取方法及装置 Download PDF

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CN112705005A CN201911025483.XA CN201911025483A CN112705005A CN 112705005 A CN112705005 A CN 112705005A CN 201911025483 A CN201911025483 A CN 201911025483A CN 112705005 A CN112705005 A CN 112705005A
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Abstract

本申请公开了一种活性炭的污染吸附系数的获取方法，包括如下步骤：所述活性炭在解析塔初装，且所述活性炭未吸附污染物时：所述活性炭在所述解析塔内启动流动；所述解析塔的热风炉启动，给所述解析塔的加热段内的活性炭加热；获取此时所述加热段的初态热交换系数；所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动，并且被加热而释放污染物时：获取此时所述加热段的生产热交换系数；基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数。该获取方法非常能够非常方便地获取活性炭的污染吸附系数，从而为能够为活性炭系统进行生产控制及设备健康状态进行诊断奠定基础。本申请还公开了一种一种活性炭的污染吸附系数的获取装置。

Description

活性炭的污染吸附系数的获取方法及装置
技术领域
本申请涉及烧结烟气净化技术领域，尤其是涉及一种活性炭的污染吸附系数的获取方法。此外，本申请还涉及一种活性炭的污染吸附系数的获取装置。
背景技术
烧结工序产生的烟气量约占钢铁全流程中的70％左右，烧结烟气中的主要污染物成分为为粉尘、SO2、NOX；另外还有少量VOCs、二噁英、重金属等；需净化处理后才能外排。目前活性炭脱硫脱硝装置处理烧结烟气的技术已经成熟，在国内开始推广使用，取得了良好的效果。
参考图1、图2、图3和图4，图1为现有技术中一种烧结烟气净化装置的结构示意图；图2为图1中烧结烟气净化装置的解析塔的结构示意图；图3为图2中解析塔的加热段的结构示意图；图4为图3中的加热段的截面示意图。
如图1所示，该现有技术中的烧结烟气净化装置包括吸附塔2、第一活性炭输送机S1、活性炭储仓3、皮带秤C1、解析塔1、振动筛4及第二活性炭输送机S2等部件。其中，解析塔1包括缓冲仓106、解析塔进料阀107及解析塔给料机G1等部件。吸附塔2包括吸附塔进料阀201和吸附塔给料机G2等部件。
如图1所示，工作时，烧结工序产生的原烟气(污染物主要成分为SO2)经过吸附塔2体活性炭床层后成为净烟气外排。吸附了烟气中污染物(污染物主要成分为SO2)的活性炭经第一活性炭输送机S1送入解析塔1，在解析塔1内吸附了污染物的活性炭加热到400℃～430℃进行解析活化，解析活化后释放出的SRG(富硫)气体去制酸工序，解析活化后的活性炭冷却到110℃～130℃后排出解析塔1，振动筛4筛分掉活性炭粉尘，筛上活性炭颗粒经第二活性炭输送机S2重新进入吸附塔2，从而实现了活性炭的循环流动。活性炭在循环流动中会出现损耗，因而活性炭储仓3通过皮带秤C1计量，从而对活性炭进行补充。
如图2所示，解析塔1包括缓冲仓106、解析塔进料阀107、进料段101、加热段102、保温段103、停留段108、冷却段104、排料段105、解析塔给料机G1、热风系统、冷却风系统、氮气系统和SRG气体系统等部件。
如图3所示，加热段102内部设有热风折流板1021。热风系统包括热风炉L1和热风风机F1，热风炉L1加热空气，热风风机F1使得加热的空气快速循环运动，使得由热风由风入口进入，由热风出口流出。
如图4所示，活性炭在加热段102的钢管内向下流动，热风穿过加热段102，通过加热钢管来加热其中流动的活性炭，活性炭与热风之间气密隔离；活性炭在加热段102起点的温度在80℃～150℃区间，一般为100℃左右；在加热段102终点的温度在400℃～440℃，温度达到400℃以上即满足活性炭解析要求。
如图3所示，解析塔1内的活性炭来自吸附塔2，吸附了以SO2为主要成分的污染物；吸附了SO2的活性炭在加热到350～400℃左右时，将SO2释放出来，这就是活性炭的解析活化过程；活性炭的解析活化过程是个吸热反应过程；即热风炉提供的热量同时供活性炭升温和解析活化使用。在这个过程中，烧结烟气中污染物的含量越高，则热风炉提供的热量中，由该污染物的解析活化吸取的热量也就越多，其所占比例也就越大。因而，烧结烟气中污染物含量大小与热风炉提供的热量的分配之间存在一定的关联，我们定义这种关联为活性炭的污染吸附系数。
显然，该污染吸附系数是一个关键参数，它对于活性炭系统生产进行控制和设备健康状态进行诊断具有重要的意义。现有技术中还没有能够有效方便获得该污染吸附系数的方法。
发明内容
本申请要解决的技术问题为提供一种活性炭的污染吸附系数的获取方法，该获取方法非常能够非常方便地获取活性炭的污染吸附系数，从而为能够为活性炭系统进行生产控制及设备健康状态进行诊断奠定基础。本申请还提供一种活性炭的污染吸附系数的获取装置。
为解决上述技术问题，本申请的第一方面提供一种活性炭的污染吸附系数的获取方法，用于获取解析塔内吸附了污染物的活性炭的污染吸附系数；所述获取方法包括如下步骤：
所述活性炭在解析塔初装，且所述活性炭未吸附污染物时：
所述活性炭在所述解析塔内启动流动；
所述解析塔的热风炉启动，给所述解析塔的加热段内的活性炭加热；
获取此时所述加热段的初态热交换系数；
所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动，并且被加热而释放污染物时：
获取此时所述加热段的生产热交换系数；
基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数。
可选的，所述获取此时所述加热段的初态热交换系数的步骤，包括：
获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
可选的，
所述基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数的过程，包括如下步骤：基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
可选的，
所述获取此时所述加热段的生产热交换系数的步骤，包括：
获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
可选的，
所述基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数的过程，包括如下步骤：
基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
可选的，
所述基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数的步骤，包括：
基于如下关系式，得到所述污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
可选的，
所述起点温度通过如下步骤获得：
获取所述加热段的起点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各所述测温点上的温度的算术平均值得到所述起点温度。
可选的，
所述终点温度通过如下步骤获得：
获取所述加热段的终点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各所述测温点上的温度的算术平均值得到所述终点温度。
此外，本申请的第二方面还提供一种活性炭的污染吸附系数的获取装置，用于获取解析塔内吸附了污染物的活性炭的污染吸附系数；所述解析塔包括：
加热段，用于对流经所述解析塔的活性炭进行加热；
热风风机，用于将热风吹入所述解析塔的加热段中；
给料机，用于控制所述解析塔中的活性炭的排料流量；
其特征在于，所述解析塔包括：
第一测温元件，用于获取所述解析塔的加热段的热风入口温度；
第二测温元件，用于获取所述加热段热风出口温度；
第三测温元件，用于获取所述加热段的起点温度；
第四测温元件，用于获取所述加热段的终点温度；
第一处理单元，用于当所述活性炭在解析塔初装、所述活性炭未吸附污染物、所述活性炭在所述加热段被加热流动时，获取所述加热段的初态热交换系数；
第二处理单元，用于当所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动、且被加热而释放污染物时，获取所述加热段的生产热交换系数；
计算单元，用于基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数。
可选的，
所述第一处理单元包括第一获取子单元和第一计算子单元；
当所述活性炭在解析塔初装、所述活性炭未吸附污染物、所述活性炭在所述加热段被加热流动时：
所述第一获取子单元，用于获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
所述第一处理子单元，用于基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
可选的，
所述第一处理子单元，基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
可选的，
所述第二处理单元包括第二获取子单元和第二计算子单元；
当所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动、且被加热而释放污染物时：
所述第二获取子单元，用于获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
所述第二处理子单元，用于基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述生产热交换系数。
可选的，
所述第二处理子单元，基于如下关系式，得到所述生产热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
可选的，
所述计算单元，基于如下关系式，得到所述污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
可选的，
所述第三测温元件为多个，并且均匀分布在所述加热段的起点平面内；
每一个所述第三测温元件上设有多个用于测温的热电偶。
可选的，
所述第三测温元件的外部设置有保护套管。
该获取方法非常能够非常方便地获取活性炭的污染吸附系数，从而为能够为活性炭系统进行生产控制及设备健康状态进行诊断奠定基础。
此外，本申请所提供的一种活性炭的污染吸附系数的获取装置，其技术效果与上文相同，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种烧结烟气净化装置的结构示意图；
图2为图1中烧结烟气净化装置的解析塔的结构示意图；
图3为图2中解析塔的加热段的结构示意图；
图4为图3中的加热段的截面示意图；
图5为本申请一种示例性实施例中示出的解析塔的结构示意图；
图6为图5中解析塔的测温元件的分布示意图；
图7为本申请一种示例性实施例中示出的活性炭的污染吸附系数的获取方法的逻辑流程图。
其中，图1至图6中部件名称与附图标记之间的对应关系为：
1 解析塔；101进料段；102加热段；1021热风折流板；103保温段；108停留段；104冷却段；105排料段；106缓冲仓；107解析塔进料阀；
2 吸附塔；201吸附塔进料阀；
3 活性炭储仓；
4 振动筛；
5 保护套管；
F1 热风风机；
L1 热风炉；
G1 解析塔给料机；G2吸附塔给料机；
S1 第一活性炭输送机；S2第二活性炭输送机；
C1 皮带秤。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型.
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图5和图6，图5为本申请一种示例性实施例中示出的解析塔的结构示意图；图6为图5中解析塔的测温元件的分布示意图。
如图5所示，在本申请中，解析塔1包括进料段101、加热段102、保温段103、冷却段104和排料段105，加热102段内设有热风折流板1021。吸附了污染物的活性炭由缓冲仓106进入，通过解析塔进料阀107进入，依次经过进料段101、加热段102、保温段103、冷却段104和排料段105，最后通过解析塔给料机G1排出。解析塔1的热风系统包括热风炉L1和热风风机F1，热风炉L1加热空气，热风风机F1使得加热的空气快速循环运动，使得由热风由风入口进入，由热风出口流出。
如图5所示，在热风入口设置测温元件TF1，用来测量热风入口温度；热风出口设置测温元件TF2，用来测量热风出口温度。在热风管道的合适位置设置流量监测元件VF1，用来测量热风流量。在解析塔1的加热段102起点平面的设置测温元件1TE，用来测量加热段102的起点温度；在解析塔1的加热段102终点平面位置设置测温元件2TE，用来测量加热段102的终点温度。
具体的，如图6所示，解析塔测温元件1TE内有1TE11～1TE19九支热电偶(该热电偶的数量也可以不限于九支，图中为九支)，各热电偶接线均引出到测温元件1TE1接线端；测温元件1TE1插在保护套管内；以保护测温元件不受流动活性炭的冲刷。在一个测温平面上，均匀分布着多支解析塔测温元件(图6表示1TE1～1TEn)。从图上可以看出，每支热电偶相对基准点的位置都是固定不变的，只要知道某个测温元件的检测温度，就知道其对应位置的活性炭温度。1TE的测温值为设在加热段起点的组成1TE的各热电偶测温值的算术平均值。
同理，测温元件2TE的布置方式，也可以同测温元件1TE是布置方式，因而在此不再赘述。相应的，测温元件2TE测温值为设在加热段102终点的组成2TE的各热电偶测温值的算术平均值。
首先，介绍本申请解决技术问题的技术方案，所利用的工作原理：
如图6所示，解析塔1加热段102的热量来自热风炉L1，活性炭温升消耗热量，活性炭解析SQ2消耗热量，还有一部分散热，热量的产生和消耗是平衡的，如公式1所示：
Qf＝Qt+Qj+Qs+Qz 公式1
其中：
Qf:热风炉输入热，单位千焦；
Qt：活性炭温升消耗热，单位千焦；
Qj：活性炭解析SO2消耗热，单位千焦；
Qs：系统散热，单位千焦；
Qz:加热其余成分消耗热，单位千焦；
公式1中，系统散热Qs和加热其余成分消耗热Qz所占比例很小，工程应用中可以忽略其影响，实际使用中公式1可以用公式2代替：
Qf＝Qt+Qj 公式2
其中：
Qf:热风炉输入热，单位千焦；
Qt：活性炭温升消耗热，单位千焦；
Qj：活性炭解析SO2消耗热，单位千焦；
活性炭解析SO2消耗热和活性炭吸收的SO2数量有关，活性炭在吸附塔2中吸附了SO2，在解析塔1中加热了吸附SO2的活性炭，吸附了SO2的活性炭加热到200℃以上是开始释放吸附的SO2,解析的过程为一个吸热过程。在实际应用中，烧结烟气含量中SO2含量不会发生剧烈波动，Qt和Qj之间的关系如公式3所示：
Qj＝K1*Qt 公式3
其中：
Qt：活性炭温升消耗热，单位千焦；
Qj：活性炭解析SO2消耗热，单位千焦；
K1:0.2～0.3，系数,与烟气中污染物含量关联，此处视为常数，取经验值；
从公式2和公式3可以推导出热风炉输入热和活性炭温升消耗热之间的关系如公式4所示：
Qf＝Qt+K1*Qt＝(1+K1)*Qt＝K*Qt 公式4
其中：
Qf:热风炉输入热，单位千焦；
Qt：活性炭温升消耗热，单位千焦；
K:1.2～1.3，系数,与烟气中污染物含量关联，此处视为常数，取经验值；
如图6，热风炉输入热可以按公式5计算：
Qf＝(TTF1–TTF2)*VVF1*Cf 公式5
其中：
Qf:热风炉输入热，单位千焦；
TTF1,TTF2:测温元件TF1,TF2测量的温度值，单位K；
VVF1:流量计VF1测量的热风流量值，单位kg/h；
Cf:热风比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
如图5，在生产稳定时，活性炭温升消耗热按公式6计算：(生产稳定的定义：1、当活性炭出口温度检测元件检测到的活性炭是从入口开始加热的；2、生产过程中活性炭流量、烟气中污染物排放没有大幅变化。)
Qt＝(T2TE–T1TE)*VT*Ct 公式6
其中：
Qt:活性炭温升消耗热，单位千焦；
T1TE,T2TE:测温元件1TE,2TE测量的温度值，单位K；
Vt:活性炭流量，单位kg/h；
Ct:活性炭比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
从公式4、公式5、公式6可以推导：
K*(T2TE–T1TE)*VT*Ct＝(TTF1–TTF2)*VVF1*Cf 公式7
其中：
Qt:活性炭温升消耗热，单位千焦；
T1TE,T2TE:测温元件1TE,2TE测量的温度值，单位K；
Vt:活性炭流量，单位kg/h；
Ct:活性炭比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
Qf:热风炉输入热，单位千焦；
TTF1,TTF2:测温元件TF1,TF2测量的温度值，单位K；
VVF1:流量计VF1测量的热风流量值，单位kg/h；
Cf:热风比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
K:1.2～1.3，系数,根据生产情况调整。
公式7中，热风比热Cf和活性炭比热Ct是常数，各温度值均可通过测温元件获取，因为吸附塔2内的活性炭最终都从给料机G1排出，所以给料机G1的工作流量等于加热段中活性炭的流量VT；活性炭流量VT与给料机G1的转速是比例关系。如公式8所示：
VT＝KG1*FG1 公式8
其中：
VT:活性炭流量，单位kg/h；
KG1:常数，由给料机G1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FG1:给料机转速，单位RPM；
需要说明的是，转速(Rotational Speed或Rev)是做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，单位表示为RPM，RPM是Revolutions Per minute的缩写，是转/每分钟。在本文中，所有RPM均代表此含义。
公式7中，热风风机F1风量与热风风机F1的转速是比例关系。如公式9所示：
VVF1＝KF1*FF1 公式9
其中：
VVF1:热风风机流量，单位kg/h；
KF1:常数，由风机F1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FF1:风机转速，单位RPM；
将公式8、公式9代入公式7，可以推导出热风风机转速FF1可以按以下公式设置：
K*(T2TE–T1TE)*KG1*FG1*Ct＝(TTF1–TTF2)*KF1*FF1*Cf
Figure BDA0002248481220000101
其中：
T1TE,T2TE:测温元件1TE,2TE测量的温度值，单位K；
KG1:常数，由给料机G1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FG1:给料机转速，单位RPM；
Ct:活性炭比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
TTF1,TTF2:测温元件TF1,TF2测量的温度值，单位K；
KF1:常数，由热风风机F1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FF1:风机转速，单位RPM；
Cf:热风比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
K:1.2～1.3，系数,根据生产情况调整；
如公式10所示，其右侧的K、KG1、Ct、KF1、Cf均为常数，所以公式10可以简化为：
Figure BDA0002248481220000111
其中：KJ为生产热交换系数，其值：
KJ＝(K*KG1*Ct)/(KF1*Cf) 公式12
公式12可以变形为：
KJ＝K*KH 公式13
其中：K为活性炭的污染吸附系数，
KH＝(KG1*Ct)/(KF1*Cf) 公式14
其中：
KH：解析塔初态热交换系数；
公式11～14各符号注释与公式10相同，不再赘述。
公式10的另外一个推导结论：
Figure BDA0002248481220000112
其中：KJ为生产热交换系数，其值：
KJ＝(K*KG1*Ct)/(KF1*Cf)
公式15各符号注释与公式10相同，不再赘述。
在解析塔初装活性炭时，为满足生产要求，需要解析塔、吸附塔内活性炭内活性炭在不通烟气的条件下连续运转一周左右。如图5所示，此时解析塔加热段内的活性炭正常流动，解析塔加热段内活性炭都以v1的流速经过全部加热段，所有活性炭加热时长均为L/v1，在整个加热段内，活性炭均持续加热。
如图7所示，解析塔控制系统通过比较2TE检测到的温度值T2TE与控制温度的值，对热风循环风机进行调节。
如公式11所示：
Figure BDA0002248481220000121
其中：KJ为系数，其值：
KJ＝(K*KG1*Ct)/(KF1*Cf) 公式12
T1TE,T2TE:测温元件TF1,TF2测量的温度值，单位K；
KG1:常数，由辊式给料机G1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FG1:给料机转速，单位RPM；
Ct:活性炭比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
TTF1,TTF2:测温元件TF1,TF2测量的温度值，单位K；
KF1:常数，由风机F1的设计参数确定，单位kg/(h*RPM)；
FF1:风机转速，单位RPM；
Cf:热风比热，常数，单位千焦/(K*kg/h)；
K:1.2～1.3，系数,根据生产情况调整；
公式11可以推导出公式13：
Figure BDA0002248481220000122
公式14各符号注释与公式10相同，不再赘述。
以上便是本申请解决技术问题的技术方案，所利用的工作原理。
现在，让我们具体介绍本申请技术方案的实施例。
请参考图7，图7为本申请一种示例性实施例中示出的活性炭的污染吸附系数的获取方法的逻辑流程图。
在本申请一种实施例中，活性炭的污染吸附系数的获取方法用于获取解析塔1内吸附了污染物的活性炭的污染吸附系数；如图7所示，该获得方法包括如下步骤：
步骤S101：活性炭在解析塔1初装，且活性炭未吸附污染物时：活性炭在解析塔1内启动流动；解析塔1的热风炉启动，给解析塔1的加热段102内的活性炭加热；
步骤S102：获取此时加热段102的初态热交换系数；需要说明的是，如前文介绍，在解析塔1初装活性炭时，为满足生产要求，需要解析塔1、吸附塔内活性炭内活性炭在不通烟气的条件下连续运转一周左右，此时解析塔1的加热段102的热交换系数定义为初态热交换系数KH。
步骤S103：活性炭吸附了污染物在加热段102内流动，并且被加热而释放污染物；此外，解析塔1的加热段102的热交换系数定义为生产热交换系数KJ。
步骤S104：获取此时加热段102的生产热交换系数；
步骤S105：基于初态热交换系数和生产热交换系数，获得污染吸附系数。
该获取方法非常能够非常方便地获取活性炭的污染吸附系数，从而为能够为活性炭系统进行生产控制及设备健康状态进行诊断奠定基础。
在上述实施例中，可以对热交换系数的具体获得方法做出进一步设计。比如，获取此时加热段102的初态热交换系数的步骤，包括：
获取当前加热段102的起点温度、加热段102的终点温度、加热段102的热风入口温度、加热段102的热风出口温度、解析塔1的热风风机F1的当前风机转速、解析塔1的给料机G1的当前给料机转速；
基于起点温度、终点温度、热风入口温度、热风出口温度、当前风机转速和当前给料机转速，得到初态热交换系数。
具体的，得到初态热交换系数的过程，包括如下步骤：
基于如下关系式，得到初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1热风入口温度；TTF2热风出口温度；FF1表示当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
我们知道，初态热交换系数KH与给料机G1的设计参数、风机设计参数、系数K、活性炭比热、热风比热等一系列参数有关；但是在实际生产中，获取这些参数往往很困难。但是在上述公式中，四个温度值及两个转速均可以通过比较容易获得，因而能够非常容易获得该初态热交换系数。
此外，需要说明的是，在上述公式中，右侧的TTF1、TTF2、T1TE、T2TE、FG1、FG2可从计算机控制系统直接读取；解析塔1稳定生产时，在活性炭初装时，吸附塔未通烟气，即流经解析塔1的活性炭中未含污染物，热风炉L1加热解析塔1活性炭时，对应于公式1，活性炭解析SO2消耗热Qj为0；对应于公式3，K1为0，对应于公式4～公式11，对应的污染吸附系数K值为1，所以在活性炭初装阶段，根据公式16计算出的KJ＝KH。
在上述实施例中，还可以做出进一步改进。比如，获取此时加热段102的生产热交换系数的步骤，包括：
获取当前加热段102的起点温度、加热段102的终点温度、加热段102的热风入口温度、加热段102的热风出口温度、解析塔1的热风风机F1的当前风机转速、解析塔1的给料机G1的当前给料机转速；
基于起点温度、终点温度、热风入口温度、热风出口温度、当前风机转速和当前给料机转速，得到初态热交换系数。
具体的，基于如下关系式，得到初态热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1热风入口温度；TTF2热风出口温度；FF1表示当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
此外，基于初态热交换系数和生产热交换系数，获得污染吸附系数的步骤，包括：
基于如下关系式，得到污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
在上述实施例中，可以做出进一步改进。具体的，步骤S101之前，还包括如下步骤：
给解析塔1装活性炭，至解析塔1达到其自身的容量值。
此外，在步骤S102中，给加热段102内的活性炭加热预定工作时长。
预定工作时长满足如下关系式：
t>n*L/v1
其中，t表示预定工作时长，L表示加热段102的长度，v1表示活性炭的流速,n为系数，取值1.5-3。
在上述任一种实施例中，我们还可以对各个温度的获得方法做出具体设计。比如，终点温度通过如下步骤获得：
获取加热段102的终点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各测温点上的温度的算术平均值得到终点温度。
比如，起点温度通过如下步骤获得：
获取加热段102的起点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各测温点上的温度的算术平均值得到起点温度。
显然，通过该种方法获得起点温度和终点温度，将更精确。
此外，还需要说明的是，实际应用中，吸附塔2部分可能为多个吸附塔2并联，解析塔1部分可能为多解析塔1并联；烧结活性炭烟气净化装置规模较大，例如宝钢700m2烧结活性炭烟气净化装置活性炭装填量将近1万吨，吸附塔2、解析塔1空塔装料时间将近1月；解析塔1、吸附塔2内活性炭完成一个循环需要10天左右时间；活性炭烟气净化装置内活性炭走完两个循环后，吸附塔2方可通烧结烟气(参见现有技术中的图1)。
活性炭烟气净化装置建成后，吸附塔2与解析塔1内均未装填活性炭，此时首先要通过活性炭储仓3，将活性炭装填入活性炭烟气净化装置。
活性炭装填时，新活性炭依次经过活性炭储仓3、第一活性炭输送机S1、缓冲仓106、解析塔进料阀107、解析塔1、解析塔给料机G1、振动筛4、第二活性炭输送机S2、吸附塔进料阀201、吸附塔2、吸附塔给料机G2、第一活性炭输送机S1，最终形成解析塔1吸附塔内的活性炭循环。
解析塔1开始装填活性炭后，热风炉L1即可开机，活性炭经过加热段102解析活化后再进入吸附塔。
正常情况下，活性炭烟气净化装置全生命周期中，只有一次活性炭初装；将来生产中损耗活性炭通过活性炭储仓补充(参见图1)；烧结机大修停产期间，活性炭烟气净化装置停止循环，热风炉L1停机；烧结生产恢复后，活性炭烟气净化装置可以立即投入生产。
如图5所示，现有活性炭装填方式在解析塔1开始装填活性炭时，即可开热风循环系统，在这种情况下流经解析塔1加热段102的活性炭料流不稳定，将导致检测数据失真，本发明要求在解析塔1装填完成后才可开热风循环系统。
如图5所示，在活性炭初装时，解析塔1内的活性炭全为冷态，在烟气净化系统启动时，先建立吸附塔-解析塔1之间的循环，按设计工况设置活性炭的循环速度；然后再起动热风炉L1，起动热风风机F1，吹入热风加热冷态的活性炭。
如图5所示，在活性炭循环建立后，活性炭在解析塔1加热段102内的流速为v1，活性炭加热段102的长度为L；可知活性炭在加热段102的最大加热时长为L/v1，即热风炉L1开始工作，吹入热风后，处于加热段102入口的活性炭进入加热段102开始加热，离开加热段102时，经过L/v1时长，而距加热段102出口越近的活性炭，其加热时长越短。
此外，本申请还提供一种装置发明，一种的解析塔1的热交换系数获得装置，用于获得解析塔1的加热段102的热交换系数，解析塔1包括：
加热段102，用于对流经解析塔1的活性炭进行加热；
热风风机F1，用于将热风吹入解析塔1的加热段102中；
给料机，用于控制解析塔1中的活性炭的排料流量；
解析塔1包括：
第一测温元件，用于获取解析塔1的加热段102的热风入口温度；
第二测温元件，用于获取加热段102热风出口温度；
第三测温元件，用于获取加热段102的起点温度；
第四测温元件，用于获取加热段102的终点温度；
需要说明的是，为了便于区别，在这里对于测温元件进行编号，仅仅是措辞表达上的需要，与前文并不矛盾。第一测温文件也就是图5中用来测量热风入口温度的测温元件TF1，第二测温文件也就是图5中用来测量热风出口温度的测温元件TF2；第三测温文件也就是图5中用来测量加热段102的起点温度的测温元件1TE，第四测温文件也就是图5中用来测量加热段102的终点温度的测温元件2TE。
第一处理单元，用于当活性炭在解析塔1初装、活性炭未吸附污染物、活性炭在加热段102被加热流动时，获取加热段的初态热交换系数；
第二处理单元，用于当活性炭吸附了污染物在加热段内流动、且被加热而释放污染物时，获取加热段102的生产热交换系数；
计算单元，用于基于初态热交换系数和生产热交换系数，获得污染吸附系数。
在上述装置实施例中，可以做出进一步改进。比如，第一处理单元包括第一获取子单元和第一计算子单元；
当活性炭在解析塔1初装、活性炭未吸附污染物、活性炭在加热段102被加热流动时：
第一获取子单元，用于获取当前加热段102的起点温度、加热段102的终点温度、加热段102的热风入口温度、加热段102的热风出口温度、解析塔1的热风风机F1的当前风机转速、解析塔1的给料机G1的当前给料机转速；
第一处理子单元，用于基于起点温度、终点温度、热风入口温度、热风出口温度、当前风机转速和当前给料机转速，得到初态热交换系数。
具体的，第一处理子单元，基于如下关系式，得到初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1热风入口温度；TTF2热风出口温度；FF1表示当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
此外，在上述实施例中，还可以做出进一步改进。比如，第二处理单元包括第二获取子单元和第二计算子单元；
当活性炭吸附了污染物在加热段102内流动、且被加热而释放污染物时：
第二获取子单元，用于获取当前加热段102的起点温度、加热段102的终点温度、加热段102的热风入口温度、加热段102的热风出口温度、解析塔1的热风风机F1的当前风机转速、解析塔1的给料机G1的当前给料机转速；
第二处理子单元，用于基于起点温度、终点温度、热风入口温度、热风出口温度、当前风机转速和当前给料机转速，得到生产热交换系数。
具体的，第二处理子单元，基于如下关系式，得到生产热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1热风入口温度；TTF2热风出口温度；FF1表示当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
再者，计算单元，基于如下关系式，得到污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
此外，在上述实施例中，可以对测温元件的布局方式做出具体设计。比如，如图6所示，第三测温元件为多个，并且均匀分布在加热段102的起点平面内；每一个第三测温元件上设有多个用于测温的热电偶。第三测温元件的外部设置有保护套管5。
比如，如图6所示，第四测温元件为多个，并且均匀分布在加热段102的终点平面内；每一个第四测温元件上设有多个用于测温的热电偶。第四测温元件的外部设置有保护套管5。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程及相应的技术效果，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种活性炭的污染吸附系数的获取方法，用于获取解析塔内吸附了污染物的活性炭的污染吸附系数；其特征在于，所述获取方法包括如下步骤：
所述活性炭在解析塔初装，且所述活性炭未吸附污染物时：
所述活性炭在所述解析塔内启动流动；
所述解析塔的热风炉启动，给所述解析塔的加热段内的活性炭加热；
获取此时所述加热段的初态热交换系数；
所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动，并且被加热而释放污染物时：
获取此时所述加热段的生产热交换系数；
基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数。
2.如权利要求1所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，所述获取此时所述加热段的初态热交换系数的步骤，包括：
获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
3.如权利要求2所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，
所述基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数的过程，包括如下步骤：基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
4.如权利要求1所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，所述获取此时所述加热段的生产热交换系数的步骤，包括：
获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
5.如权利要求4所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，
所述基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数的过程，包括如下步骤：
基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
6.如权利要求1所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，所述基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数的步骤，包括：
基于如下关系式，得到所述污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
7.如权利要求2-6任一项所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，
所述起点温度通过如下步骤获得：
获取所述加热段的起点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各所述测温点上的温度的算术平均值得到所述起点温度。
8.如权利要求2-6任一项所述的活性炭的污染吸附系数的获取方法，其特征在于，
所述终点温度通过如下步骤获得：
获取所述加热段的终点平面内预定的各个测温点上的温度；
基于各所述测温点上的温度的算术平均值得到所述终点温度。
9.一种活性炭的污染吸附系数的获取装置，用于获取解析塔内吸附了污染物的活性炭的污染吸附系数；所述解析塔包括：
加热段，用于对流经所述解析塔的活性炭进行加热；
热风风机，用于将热风吹入所述解析塔的加热段中；
给料机，用于控制所述解析塔中的活性炭的排料流量；
其特征在于，所述解析塔包括：
第一测温元件，用于获取所述解析塔的加热段的热风入口温度；
第二测温元件，用于获取所述加热段热风出口温度；
第三测温元件，用于获取所述加热段的起点温度；
第四测温元件，用于获取所述加热段的终点温度；
第一处理单元，用于当所述活性炭在解析塔初装、所述活性炭未吸附污染物、所述活性炭在所述加热段被加热流动时，获取所述加热段的初态热交换系数；
第二处理单元，用于当所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动、且被加热而释放污染物时，获取所述加热段的生产热交换系数；
计算单元，用于基于所述初态热交换系数和所述生产热交换系数，获得所述污染吸附系数。
10.如权利要求9所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述第一处理单元包括第一获取子单元和第一计算子单元；
当所述活性炭在解析塔初装、所述活性炭未吸附污染物、所述活性炭在所述加热段被加热流动时：
所述第一获取子单元，用于获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
所述第一处理子单元，用于基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述初态热交换系数。
11.如权利要求10所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述第一处理子单元，基于如下关系式，得到所述初态热交换系数：
KH＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KH表示初态热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
12.如权利要求9所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述第二处理单元包括第二获取子单元和第二计算子单元；
当所述活性炭吸附了污染物在所述加热段内流动、且被加热而释放污染物时：
所述第二获取子单元，用于获取当前所述加热段的起点温度、所述加热段的终点温度、所述加热段的热风入口温度、所述加热段的热风出口温度、所述解析塔的热风风机的当前风机转速、所述解析塔的给料机的当前给料机转速；
所述第二处理子单元，用于基于所述起点温度、所述终点温度、所述热风入口温度、所述热风出口温度、所述当前风机转速和所述当前给料机转速，得到所述生产热交换系数。
13.如权利要求12所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述第二处理子单元，基于如下关系式，得到所述生产热交换系数：
KJ＝FF1*(TTF1-TTF2)/(T2TE-T1TE)*FG1
其中，KJ表示生产热交换系数；T1TE表示起点温度；T2TE表示终点温度；TTF1所述热风入口温度；TTF2所述热风出口温度；FF1表示所述当前风机转速；FG1表示当前给料机转速。
14.如权利要求9所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述计算单元，基于如下关系式，得到所述污染吸附系数：
K＝KJ/KH
其中，K表示污染吸附系数；KH表示初态热交换系数；KJ表示生产热交换系数。
15.如权利要求9-14任一项所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，其特征在于，
所述第三测温元件为多个，并且均匀分布在所述加热段的起点平面内；
每一个所述第三测温元件上设有多个用于测温的热电偶。
16.如权利要求15所述的活性炭的污染吸附系数的获取装置，，其特征在于，
所述第三测温元件的外部设置有保护套管。
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