CN113514095A - 一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 - Google Patents
一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113514095A CN113514095A CN202110294587.1A CN202110294587A CN113514095A CN 113514095 A CN113514095 A CN 113514095A CN 202110294587 A CN202110294587 A CN 202110294587A CN 113514095 A CN113514095 A CN 113514095A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- carbon
- carbon compounds
- total amount
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 71
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 48
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 215
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 26
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 34
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 299
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- -1 steam Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B39/00—Cooling or quenching coke
- C10B39/02—Dry cooling outside the oven
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B41/00—Safety devices, e.g. signalling or controlling devices for use in the discharge of coke
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B43/00—Preventing or removing incrustations
Abstract
本发明涉及干熄焦技术领域,尤其涉及一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置,该方法包括:在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,第一气体为通过循环风机的气体,第二气体为通过放散气口排出的气体,第三气体为环境除尘装置排出的气体,第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;根据第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率。本发明能实时检测干熄焦设备不同部位气体的碳化合物量,再根据检测到的碳化合物量,获得准确的焦炭烧损率,为有效控制焦炭烧损,提供快速可靠的依据。
Description
技术领域
本发明涉及干熄焦技术领域,尤其涉及一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置。
背景技术
自20世纪80年代中国引进干熄焦技术以来,在消化吸收、技术升级方面取得了很大的成果,部分技术指标达到了国际先进水平。到目前为止,中国已投产的干熄焦设备接近300套,并且形成了一系列不同焦炭处理能力的干熄焦设备,可以满足不同类型的炼焦生产企业的需要。
由于在干熄焦工艺流程的装炉过程中,空气(含有一定水分)随焦炭进入干熄炉,与焦炭发生不完全反应,导致了焦炭烧损现象的发生,生成了一氧化碳CO和少量氢气H2;同时,焦炭在干熄焦炉高温区域会释放少量残余挥发分,其主要成分是H2。随着时间的积累,循环气体中CO和H2浓度随之升高,若达到其爆炸极限,可能带来爆炸危险。因此,需要在干熄焦炉环形烟道导入空气或者氮气,以降低循环气体中CO和H2浓度。为保持系统压力稳定,会在副省煤器处放散部分循环气体。干熄焦炉内焦炭烧损反应主要是循环气体中水蒸气、二氧化碳与焦炭的反应。焦炭烧损,不仅造成焦炭中灰分增加;由于焦炭中含有一定硫,焦炭烧损还会产生硫化物。为了从源头上控制干法熄焦过程中硫化物的产生,需要通过计算焦炭烧损率来提供依据。
目前,针对焦炭烧损率的检测方法中,有的基于灰平衡、热平衡,均不能实时获得焦炭烧损量;有的仅依据导入空气量来计算,准确性不高。
因此,如何准确计算焦炭烧损率是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置,解决了现有技术中如何准确计算焦炭烧损率的技术问题,实现了能实时获取焦炭烧损量,准确地计算出焦炭烧损率的技术效果。
第一方面,本发明实施例提供一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法,应用于干熄焦设备,所述干熄焦设备包括:干熄焦炉、循环风机、副省煤器和环境除尘装置,所述副省煤器还设有放散气口;所述方法包括:
在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
根据所述第一气体的碳化合物增量、所述第二气体的碳化合物总量、所述第三气体的碳化合物总量和所述第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率。
优选的,所述检测所述第一气体的碳化合物增量,包括:
通过第一检测装置,检测所述第一气体的流量、所述第一气体的碳化合物的第一浓度值和第二浓度值;其中,所述第一检测装置设置在所述循环风机和所述副省煤器之间的管道处;
根据所述第一浓度值和所述第二浓度值的差值与所述第一气体的流量,获得所述第一气体的碳化合物增量。
优选的,所述检测所述第二气体的碳化合物总量,包括:
通过第二检测装置,检测所述第二气体的流量;其中,所述第二检测装置设置在所述环境除尘装置的出口处;
通过所述第一检测装置,检测每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值;
根据每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值,确定所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值;
根据所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第二气体的流量,获得所述第二气体的碳化合物总量。
优选的,所述检测所述第三气体的碳化合物总量,包括:
通过第三检测装置,检测所述第三气体的流量及每分钟的所述第三气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第三检测装置设置在所述放散气口处;
根据所述第三气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第三气体的流量,获得所述第三气体的碳化合物总量。
优选的,所述检测所述第四气体的碳化合物总量,包括:
通过第四检测装置,检测所述第四气体的流量及每分钟的所述第四气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第四检测装置设置在所述干熄焦炉的进气口处;
根据所述第四气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第四气体的流量,获得所述第四气体的碳化合物总量。
优选的,所述第一气体的碳化合物、所述第二气体的碳化合物、所述第三气体的碳化合物和所述第四气体的碳化合物,均包括:一氧化碳和二氧化碳。
优选的,所述根据所述第一气体的碳化合物增量、所述第二气体的碳化合物总量、所述第三气体的碳化合物总量和所述第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率,包括:
基于等式CM=(S1+S2+S3-S4)*CQ/(CP*M),获得所述焦炭烧损率;
其中,CM为焦炭烧损率,S1为所述第一气体的碳化合物增量,S2为所述第二气体的碳化合物总量,S3为所述第三气体的碳化合物总量,S4为所述第四气体的碳化合物总量,CQ为碳的相对分子质量,CP为焦炭中碳元素含量,M为碳化合物气体的摩尔体积。
基于同一发明构思,第二方面,本发明还提供一种干熄焦焦炭烧损率的检测装置,应用于干熄焦设备,所述干熄焦设备包括:干熄焦炉、循环风机、副省煤器和环境除尘装置,所述副省煤器还设有放散气口;所述装置包括:
检测模块,用于在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
输出模块,用于将所述第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量进行计算,获得焦炭烧损率。
基于同一发明构思,第三方面,本发明提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
基于同一发明构思,第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明提供一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法,其分别通过实时检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量,再将检测到的这四个数据进行计算,获得了焦炭烧损率。其中,第一气体为通过循环风机的气体,第二气体为通过副省煤器的放散气口排出的气体,第三气体为环境除尘装置排出的气体,第四气体为导入干熄焦炉的气体。因此,本实施例不仅能实时检测干熄焦设备不同部位气体的碳化合物量,还能根据检测到的碳化合物量进行的计算,获得准确的焦炭烧损率,为有效控制焦炭烧损,提供快速可靠的依据。故而解决了如何准确计算焦炭烧损率的技术问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例中的干熄焦焦炭烧损率的检测方法的步骤流程示意图;
图2示出了本发明实施例中的干熄焦设备的结构示意图;
图3示出了本发明实施例中的干熄焦气体系统中碳平衡的原理示意图;
图4示出了本发明实施例中的干熄焦焦炭烧损率的检测装置的模块示意图;
图5示出了本发明实施例中的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明第一实施例提供了一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法,如图1所示,包括:
S101,在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
S102,根据所述第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率。
需要说明的是,干熄焦焦炭烧损率的检测方法应用于干熄焦设备,如图2所示,干熄焦设备包括:依次相连的干熄焦炉201、重力除尘器202、锅炉203、旋风除尘器204、循环风机205、副省煤器206和环境除尘装置207,副省煤器206还设有放散气口。其中,在干熄焦工艺过程中,副省煤器206能替换为给水预热器。干熄焦工艺流程具体如下:
将红焦装入干熄焦炉201中,由循环风机205通过干熄焦炉201的底部鼓入冷却的惰性气体,干熄炉中红焦与惰性气体直接进行热交换,冷却后的焦炭经干熄焦炉201的底部排出。然后,干熄焦炉201排出热的惰性气体,热的惰性气体经重力除尘器202(即一次除尘器)除尘后进入锅炉203换热、降温。惰性气体由锅炉203排出后,再依次经旋风除尘器204(即二次除尘)、循环风机205和副省煤器206进行冷却处理,以使惰性气体再次进入干熄焦炉201中循环使用。
在干熄焦工艺中,装焦过程、排焦过程、副省煤器206的放散气口等所产生的烟尘均进入环境除尘装置207进行除尘达标后,再排放。
本实施例分别通过实时检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量,再将检测到的这四个数据进行计算,获得了焦炭烧损率。其中,第一气体为通过循环风机205的气体,第二气体为通过副省煤器206的放散气口排出的气体,第三气体为环境除尘装置207排出的气体,第四气体为导入干熄焦炉201的气体。因此,本实施例不仅能实时检测干熄焦设备不同部位气体的碳化合物量,还能根据检测到的碳化合物量进行的计算,获得准确的焦炭烧损率,为有效控制焦炭烧损,提供快速可靠的依据。
在具体实施操作中,S101中检测第一气体的碳化合物总量,包括:
通过第一检测装置208,检测第一气体的流量、第一气体的碳化合物的第一浓度值和第二浓度值;其中,第一检测装置208设置在循环风机205和副省煤器206之间的管道处;
根据第一浓度值和第二浓度值的差值与第一气体的流量,获得第一气体的碳化合物增量。
具体地,通过设置在循环风机205和副省煤器206之间管道处的第一检测装置208,检测第一气体的流量、第一气体的碳化合物的第一浓度值和第二浓度值。其中,第一浓度值为在预设时间内第一分钟所测得的第一气体的碳化合物的浓度值,第二浓度值为在预设时间内最后一分钟所测得的第一气体的碳化合物的浓度值。然后,根据第一浓度值和第二浓度值的差值与第一气体的流量,计算出第一气体的碳化合物增量。
在具体实施操作中,S101中检测第二气体的碳化合物总量,包括:
通过第二检测装置209,检测第二气体的流量;其中,第二检测装置209设置在环境除尘装置207的出口处;
通过第一检测装置208,检测每分钟的第一气体的碳化合物的浓度值;
根据每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值,确定所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值;
根据第二气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第二气体的流量,获得所述第二气体的碳化合物总量。
具体地,通过设置在环境除尘装置207的出口处的第二检测装置209,检测出第二气体的流量。通过第一检测装置208,检测出预设时间内每分钟第一气体的碳化合物的浓度值,并计算出第一气体的碳化合物的浓度值的均值,此均值也为第二气体的碳化合物的浓度值的均值。根据第二气体的碳化合物的浓度值的均值和第二气体的流量,获得第二气体的碳化合物总量。
在具体实施操作中,S101中检测第三气体的碳化合物总量,包括:
通过第三检测装置210,检测第三气体的流量及每分钟的第三气体的碳化合物的浓度值;其中,第三检测装置210设置在放散气口处;
根据第三气体的碳化合物的浓度值的均值与第三气体的流量,获得第三气体的碳化合物总量。
具体地,通过设置在放散气口处的第三检测装置210,检测出第三气体的流量和预设时间内每分钟的第三气体的碳化合物浓度值。根据预设时间内每分钟的第三气体的碳化合物浓度值计算出其均值,再根据第三气体的碳化合物的浓度值的均值和第三气体的流量,获得第三气体的碳化合物总量。
在具体实施操作中,S101中检测所述第四气体的碳化合物总量,包括:
通过第四检测装置211,检测第四气体的流量及每分钟的第四气体的碳化合物的浓度值;其中,第四检测装置211设置在干熄焦炉201的进气口处;
根据第四气体的碳化合物的浓度值的均值与第四气体的流量,获得第四气体的碳化合物总量。
具体地,第四气体的碳化合物总量的获得方法与第二气体的碳化合物总量或第三气体的碳化合物总量的获得方法一致,此处不再赘述。但是,在实际应用中,第四气体为导入干熄焦炉201的气体,即为空气,由于空气中二氧化碳的含量在0.03%,几乎不含一氧化碳,且导入量一般不超过20000m3/h,则第四气体的碳化合物总量是忽略不计的,可以不进行计算。
优选地,检测装置由激光气体分析仪和孔板流量计组成,激光气体分析仪可实时在线检测气体成分,孔板流量计用于测量气体流量。第一检测装置208、第三检测装置210和第四检测装置211均为由激光气体分析仪和孔板流量计组成的检测装置,第二检测装置209为孔板流量计。
在具体实施操作中,在执行步骤S102时,可以基于如下等式(1),获得焦炭烧损率:
CM=(S1+S2+S3-S4)*CQ/(CP*M)………(1)
其中,CM为焦炭烧损率,S1为第一气体的碳化合物增量,S2为第二气体的碳化合物总量,S3为第三气体的碳化合物总量,S4为第四气体的碳化合物总量,CQ为碳的相对分子质量,CP为焦炭中碳元素含量,M为碳化合物气体的摩尔体积。
本实施例是根据干熄焦气体系统中碳平衡进行计算,则第一气体的碳化合物、第二气体的碳化合物、第三气体的碳化合物和第四气体的碳化合物,均为:一氧化碳和二氧化碳。
根据干熄焦气体系统中碳平衡的原理,如图3所示:
焦炭烧损带入的一氧化碳和二氧化碳的总量=
循环气体中一氧化碳和二氧化碳增加量(即第一气体的碳化合物增量)
+常规放散气中一氧化碳和二氧化碳总量(即第二气体的碳化合物总量)
+环境除尘气体中一氧化碳和二氧化碳总量(即第三气体的碳化合物总量)
-导入气体中一氧化碳和二氧化碳总量(即第四气体的碳化合物总量)
-系统漏入空气中一氧化碳和二氧化碳总量
-焦炭残余挥发分一氧化碳和二氧化碳总量。
由于空气中二氧化碳的含量在0.03%,几乎不含一氧化碳;导入的气体通常为空气,其导入量一般不超过20000m3/h。所以,正常情况下干熄焦设备漏入的空气量亦很少。成熟焦炭的残余挥发分主要成分是氢气,一氧化碳和二氧化碳的含量极少。因此,可将最后三项舍弃,计算方法可简化为:
焦炭烧损带入的一氧化碳和二氧化碳的总量=
循环气体中一氧化碳和二氧化碳增加量(即第一气体的碳化合物增量)
+常规放散气中一氧化碳和二氧化碳总量(即第二气体的碳化合物总量)
+环境除尘气体中一氧化碳和二氧化碳总量(即第三气体的碳化合物总量)。
并且,焦炭烧损带入的一氧化碳和二氧化碳的总量=焦炭烧损量*焦炭中碳元素含量/碳的相对分子质量*(22.4m3/kmol)。其中,22.4m3/kmol为1000摩尔的碳化合物气体体积。(注意:为了简写方便,后面表达式中省略了22.4的单位。)
所以,焦炭烧损量=(循环气体中一氧化碳和二氧化碳增加量+常规放散气中一氧化碳和二氧化碳总量+环境除尘气体中一氧化碳和二氧化碳总量)*碳的相对分子质量/(焦炭中碳元素含量*22.4)。
为了更清楚地对上述方案进行介绍,下面提供两个具体例子:
【例1】某时刻(一分钟内),由第一检测装置208测得第一气体(即循环气体)的流量为180000m3/h,一氧化碳CO和二氧化碳CO2浓度之和为20%,在一分钟内未变化。由第二检测装置209测得第二气体(常规放散气)的流量为9000m3/h,CO和CO2浓度之和采用第一检测装置208所得测值,为20%;由第三检测装置210获得环境除尘气的流量为180000m3/h,以及其中CO和CO2浓度之和为0.32%。则该时刻焦炭烧损量为:
焦炭烧损量=第一气体的碳化合物增量(循环气体中一氧化碳和二氧化碳增加量)+第二气体的碳化合物总量(常规放散气中一氧化碳和二氧化碳总量)+第三气体的碳化合物总量(环境除尘气中一氧化碳和二氧化碳总量)
=(180000/60*0+9000/60*20%+180000/60*0.32%)/22.4*12/86%
=39.6/22.4*12/0.86
=24.67kg/min。
需要注意的是,86%为焦炭里面碳元素的含量。
【例2】某段时间(十分钟),由第一检测装置208测得第一气体(即循环气体)的流量为180000m3/h,CO和CO2浓度之和在第一分钟时的初值为18%,最后一分钟的终值为19%。由第二检测装置209测得第二气体(常规放散气)的流量为9000m3/h,CO和CO2浓度之和采用第一检测装置208所得测值,该段时间内均值为18.5%;由第三检测装置210获得第三气体(环境除尘气)的流量为70000m3/h,以及其中CO和CO2浓度之和为0.3%。则该段时间焦炭烧损量为:
焦炭烧损量=第一气体的碳化合物增量(循环气体中一氧化碳和二氧化碳增加量)+第二气体的碳化合物总量(常规放散气中一氧化碳和二氧化碳总量)+第三气体的碳化合物总量(环境除尘气中一氧化碳和二氧化碳总量)
=[(180000/60*(19%-18%)+9000/60*10*18.5%+70000/60*10*0.3%)]/22.4*12/86%
=342.5/22.4*12/0.86
=213.4kg/10min。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1、在本申请实施例中,分别通过实时检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量,再将检测到的这四个数据进行计算,获得了焦炭烧损率。其中,第一气体为通过循环风机的气体,第二气体为通过副省煤器的放散气口排出的气体,第三气体为环境除尘装置排出的气体,第四气体为导入干熄焦炉的气体。因此,本实施例不仅能实时检测干熄焦设备不同部位气体的碳化合物量,还能根据检测到的碳化合物量进行的计算,获得准确的焦炭烧损率,为有效控制焦炭烧损,提供快速可靠的依据。故而解决了如何准确计算焦炭烧损率的技术问题。
2、在本申请实施例中,采用了激光气体分析器检测气体中的一氧化碳和二氧化碳浓度,激光气体分析仪是一种光谱吸收技术,通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于,半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽。因此,激光气体分析仪具有现场测量、快速响应(适应时间小于1秒)、适用范围大、精度高、可靠性高和维护量小等优点。
3、在本申请实施例中,采用了孔板流量计,将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及引的流量,具有结构简单,维修方便,性能稳定,数据可靠的优点。
实施例二
基于相同的发明构思,本发明第二实施例还提供了一种干熄焦焦炭烧损率的检测装置,应用于干熄焦设备,所述干熄焦设备包括:干熄焦炉、循环风机、副省煤器和环境除尘装置,所述副省煤器还设有放散气口;如图4所示,所述装置包括:
检测模块301,用于在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
输出模块302,用于将所述第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量进行计算,获得焦炭烧损率。
作为一种可选的实施例,检测模块301,还用于:
通过第一检测装置,检测所述第一气体的流量、所述第一气体的碳化合物的第一浓度值和第二浓度值;其中,所述第一检测装置设置在所述循环风机和所述副省煤器之间的管道处;根据所述第一浓度值和所述第二浓度值的差值与所述第一气体的流量,获得所述第一气体的碳化合物增量。
作为一种可选的实施例,检测模块301,还用于:
通过第二检测装置,检测所述第二气体的流量;其中,所述第二检测装置设置在所述环境除尘装置的出口处;通过所述第一检测装置,检测每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值;根据每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值,确定所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值;根据所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第二气体的流量,获得所述第二气体的碳化合物总量。
作为一种可选的实施例,检测模块301,还用于:
通过第三检测装置,检测所述第三气体的流量及每分钟的所述第三气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第三检测装置设置在所述放散气口处;根据所述第三气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第三气体的流量,获得所述第三气体的碳化合物总量。
作为一种可选的实施例,检测模块301,还用于:
通过第四检测装置,检测所述第四气体的流量及每分钟的所述第四气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第四检测装置设置在所述干熄焦炉的进气口处;根据所述第四气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第四气体的流量,获得所述第四气体的碳化合物总量。
作为一种可选的实施例,所述第一气体的碳化合物、所述第二气体的碳化合物、所述第三气体的碳化合物和所述第四气体的碳化合物,均包括:一氧化碳和二氧化碳。
作为一种可选的实施例,输出模块302,用于基于如下等式,获得焦炭烧损率:
CM=(S1+S2+S3-S4)*CQ/(CP*M);
其中,CM为焦炭烧损率,S1为所述第一气体的碳化合物增量,S2为所述第二气体的碳化合物总量,S3为所述第三气体的碳化合物总量,S4为所述第四气体的碳化合物总量,CQ为碳的相对分子质量,CP为焦炭中碳元素含量,M为碳化合物气体的摩尔体积。
由于本实施例所介绍的干熄焦焦炭烧损率的检测装置为实施本申请实施例一中干熄焦焦炭烧损率的检测方法所采用的装置,故而基于本申请实施例一中所介绍的干熄焦焦炭烧损率的检测方法,本领域所属技术人员能够了解本实施例的干熄焦焦炭烧损率的检测装置的具体实施方式以及其各种变化形式,所以在此对于该干熄焦焦炭烧损率的检测装置如何实现本申请实施例一中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例一中干熄焦焦炭烧损率的检测方法所采用的装置,都属于本申请所欲保护的范围。
实施例三
基于相同的发明构思,本发明第三实施例还提供了一种计算机设备,如图5所示,包括存储器404、处理器402及存储在存储器404上并可在处理器402上运行的计算机程序,所述处理器402执行所述程序时实现上述干熄焦焦炭烧损率的检测方法中的任一方法的步骤。
其中,在图5中,总线架构(用总线400来代表),总线400可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线400将包括由处理器402代表的一个或多个处理器和存储器404代表的存储器的各种电路链接在一起。总线400还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口406在总线400和接收器401和发送器403之间提供接口。接收器401和发送器403可以是同一个元件,即收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器402负责管理总线400和通常的处理,而存储器404可以被用于存储处理器402在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思,本发明第四实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前文所述干熄焦焦炭烧损率的检测方法的任一方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法,应用于干熄焦设备,所述干熄焦设备包括:干熄焦炉、循环风机、副省煤器和环境除尘装置,所述副省煤器还设有放散气口;其特征在于,所述方法包括:
在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
根据所述第一气体的碳化合物增量、所述第二气体的碳化合物总量、所述第三气体的碳化合物总量和所述第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测所述第一气体的碳化合物增量,包括:
通过第一检测装置,检测所述第一气体的流量、所述第一气体的碳化合物的第一浓度值和第二浓度值;其中,所述第一检测装置设置在所述循环风机和所述副省煤器之间的管道处;
根据所述第一浓度值和所述第二浓度值的差值与所述第一气体的流量,获得所述第一气体的碳化合物增量。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述检测所述第二气体的碳化合物总量,包括:
通过第二检测装置,检测所述第二气体的流量;其中,所述第二检测装置设置在所述环境除尘装置的出口处;
通过所述第一检测装置,检测每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值;
根据每分钟的所述第一气体的碳化合物的浓度值,确定所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值;
根据所述第二气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第二气体的流量,获得所述第二气体的碳化合物总量。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述检测所述第三气体的碳化合物总量,包括:
通过第三检测装置,检测所述第三气体的流量及每分钟的所述第三气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第三检测装置设置在所述放散气口处;
根据所述第三气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第三气体的流量,获得所述第三气体的碳化合物总量。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测所述第四气体的碳化合物总量,包括:
通过第四检测装置,检测所述第四气体的流量及每分钟的所述第四气体的碳化合物的浓度值;其中,所述第四检测装置设置在所述干熄焦炉的进气口处;
根据所述第四气体的碳化合物的浓度值的均值与所述第四气体的流量,获得所述第四气体的碳化合物总量。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一气体的碳化合物、所述第二气体的碳化合物、所述第三气体的碳化合物和所述第四气体的碳化合物,均包括:一氧化碳和二氧化碳。
7.如权利要求1~6任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一气体的碳化合物增量、所述第二气体的碳化合物总量、所述第三气体的碳化合物总量和所述第四气体的碳化合物总量,获得焦炭烧损率,包括:
基于等式CM=(S1+S2+S3-S4)*CQ/(CP*M),获得所述焦炭烧损率;
其中,CM为焦炭烧损率,S1为所述第一气体的碳化合物增量,S2为所述第二气体的碳化合物总量,S3为所述第三气体的碳化合物总量,S4为所述第四气体的碳化合物总量,CQ为碳的相对分子质量,CP为焦炭中碳元素含量,M为碳化合物气体的摩尔体积。
8.一种干熄焦焦炭烧损率的检测装置,应用于干熄焦设备,所述干熄焦设备包括:干熄焦炉、循环风机、副省煤器和环境除尘装置,所述副省煤器还设有放散气口;其特征在于,所述装置包括:
检测模块,用于在预设时间内,检测第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量;其中,所述第一气体为通过所述循环风机的气体,所述第二气体为通过所述放散气口排出的气体,所述第三气体为所述环境除尘装置排出的气体,所述第四气体为导入所述干熄焦炉的气体;
输出模块,用于将所述第一气体的碳化合物增量、第二气体的碳化合物总量、第三气体的碳化合物总量和第四气体的碳化合物总量进行计算,获得焦炭烧损率。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110294587.1A CN113514095A (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110294587.1A CN113514095A (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113514095A true CN113514095A (zh) | 2021-10-19 |
Family
ID=78061303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110294587.1A Pending CN113514095A (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113514095A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114236089A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-25 | 首钢集团有限公司 | 一种焦炭成熟度的评价方法及系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202512076U (zh) * | 2011-12-16 | 2012-10-31 | 北京三博中自科技有限公司 | 一种准确获得干熄焦碳烧损率的系统 |
CN103163041A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 景德镇开门子陶瓷化工集团有限公司 | 一种准确获得干熄焦碳烧损率的方法和系统 |
CN104865367A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-26 | 临涣焦化股份有限公司 | 一种干熄焦炭烧损率的实时测算方法 |
CN107367442A (zh) * | 2016-05-12 | 2017-11-21 | 鞍钢股份有限公司 | 一种利用干熄炉气体放散量测定烧损量的方法 |
CN110003923A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-12 | 华泰永创(北京)科技股份有限公司 | 一种用于测量干熄炉内焦炭烧损的装置及测量方法 |
CN111899804A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-06 | 鞍山华泰环能工程技术有限公司 | 干熄焦焦炭烧损率的测算方法及测算装置 |
-
2021
- 2021-03-19 CN CN202110294587.1A patent/CN113514095A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202512076U (zh) * | 2011-12-16 | 2012-10-31 | 北京三博中自科技有限公司 | 一种准确获得干熄焦碳烧损率的系统 |
CN103163041A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 景德镇开门子陶瓷化工集团有限公司 | 一种准确获得干熄焦碳烧损率的方法和系统 |
CN104865367A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-26 | 临涣焦化股份有限公司 | 一种干熄焦炭烧损率的实时测算方法 |
CN107367442A (zh) * | 2016-05-12 | 2017-11-21 | 鞍钢股份有限公司 | 一种利用干熄炉气体放散量测定烧损量的方法 |
CN110003923A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-12 | 华泰永创(北京)科技股份有限公司 | 一种用于测量干熄炉内焦炭烧损的装置及测量方法 |
CN111899804A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-06 | 鞍山华泰环能工程技术有限公司 | 干熄焦焦炭烧损率的测算方法及测算装置 |
Non-Patent Citations (9)
Title |
---|
吕锐;李庆奎;: "焦炭烧损率测定及降低烧损率措施", 燃料与化工, no. 03 * |
吴春晖;陈博通;: "干熄焦碳烧损率实时计算与监控系统", 科技与创新, no. 16 * |
江丹;孟兆成;李贤涛;张宁国;: "干熄焦系统烧损率标定及工艺参数优化研究", 中国资源综合利用 * |
白新革;吕青青;李志华;: "干熄焦烧损率及空气泄漏量计算方法研究", 广东化工, no. 21 * |
白朝亮;: "干熄焦烧损的研究与探讨", 山东化工, no. 21 * |
罗时政;康春清;祝仰勇;乔继军;徐瑞阳;: "干熄焦循环气体对焦炭烧损的影响分析", 山东冶金, no. 01 * |
肖忠东;蒋忠平;王雪峰;: "干熄焦烧损率的标定及控制", 燃料与化工, no. 04 * |
陈永军;: "干熄焦工艺及干熄炉", 工业炉, no. 04 * |
高哲发;苏轮忠;卓昕;曾惠明;杨之瑞;: "应用气体成分测算干熄焦系统中碳的烧损", 燃料与化工, no. 03 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114236089A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-25 | 首钢集团有限公司 | 一种焦炭成熟度的评价方法及系统 |
CN114236089B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-10-13 | 首钢集团有限公司 | 一种焦炭成熟度的评价方法及系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106268261A (zh) | 一种sncr烟气脱硝的方法 | |
CN109190967B (zh) | 一种用于火力发电机组的碳排放量核算方法和系统 | |
CN113514095A (zh) | 一种干熄焦焦炭烧损率的检测方法及装置 | |
CN110223007B (zh) | 一种锅炉炉膛漏风率计算方法 | |
WO2017085941A1 (ja) | 廃棄物の燃焼制御方法およびこれを適用した燃焼制御装置 | |
CN103512858A (zh) | 一种生物质燃料中碳氢氮元素含量的测定方法 | |
CN114118726A (zh) | 一种燃煤电厂基于煤炭全价值链管理的科学配煤掺烧系统 | |
CN111899804A (zh) | 干熄焦焦炭烧损率的测算方法及测算装置 | |
CN105842401A (zh) | 一种无渗漏快捷环保的烟气预处理器 | |
JP6429911B2 (ja) | 被燃焼物の発熱量の測定方法および測定された発熱量を用いた燃焼炉の燃焼制御方法と燃焼制御装置 | |
CN116522053A (zh) | 一种碳排放量核算过程中的不确定度测算方法及系统 | |
CN109002687B (zh) | 基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法 | |
CN107622178B (zh) | 一种基于钙平衡的循环流化床锅炉性能计算方法 | |
KR100694430B1 (ko) | 보일러 화로출구 연소가스 온도 계산 시스템 및 방법 | |
CN106599563B (zh) | 一种制粉设备校验方法及装置 | |
CN105042582B (zh) | 一种循环流化床锅炉炉膛释放热量监测系统及方法 | |
CN115187012A (zh) | 一种基于日数据验证燃煤电厂燃烧产生的碳排放方法 | |
Staller et al. | Exploring a Variant of PTC 4-2013 for Real-Time Performance Monitoring of Fossil Fuel Power Plants | |
JPS60169015A (ja) | 燃焼状態診断方法 | |
CN115060424A (zh) | 干熄焦设备的漏风量检测方法、装置、系统、介质及设备 | |
CN108051563A (zh) | 基于14c同位素在线检测的生物质混燃比监测系统及方法 | |
JP4070646B2 (ja) | 燃焼制御方法及び廃棄物処理装置 | |
CN109887613A (zh) | 一种计算锅炉效率的方法及系统 | |
KR950001573Y1 (ko) | 열풍로 배열회수 설비의 산로점 제어장치 | |
CN114236089B (zh) | 一种焦炭成熟度的评价方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |