CN114281115A - 干熄焦空气导入量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了干熄焦空气导入量控制方法，通过干熄焦气体分析仪得到以下监测数据即干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B，通过循环气体流量计得到干熄焦循环气体的流量Q；以循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B、干熄焦循环气体的流量Q为依据，计算出需要的空气导入量V空，经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。本发明旨在提供一种干熄焦空气导入量的科学运行系统，以循环气体中可燃组分含量为依据，通过科学运行得出即时空气需求量，并将信号传递给空气导入阀，精准控制导入量，实现在循环气体组分控制合格的基础上，降低焦炭烧损，减少碳排放。
Description
技术领域
本发明涉及焦化行业干熄焦技术领域，具体涉及一种干熄焦空气导入量控制方法。
背景技术
干熄焦是用以惰性循环气体N2为主的循环气体在密闭的系统中熄灭红焦，循环气体在干熄炉内与红焦换热，吸收红焦显热温度升高至850～950℃，在锅炉中将热量传递给水产生蒸汽，降温后的循环气体经风机加压返回干熄炉在熄焦的过程中，循环使用。在这个过程中，焦炭中残余挥发分析出及吸入空气发生燃烧反应等，使得循环气体中存在CO、H2等可燃组分，随着循环的进行、可燃组分含量不断增加，达到一定浓度就会发生爆炸，出现安全问题，必须将循环气体中可燃成分控制在一定范围内。
现有技术中通常由操纵人员手动操作导入空气燃烧可燃组分来降低循环气体中可燃组分，现有技术存在的问题为：
由于是以循环风机出口循环气体中可燃组分含量为依据，由操作人员手动设置空气导入阀开度来导入空气的，在调节的过程中，由于循环气体组分在经过干熄炉冷却段时发生水煤气、熔碳等反应，组分会发生变化，仍以循环风机出口循环气体中可燃组分含量为调整依据，因此存在调节滞后的问题，准确性降低；另外，当前的调节是当可燃组分超过控制范围时，由操作人员根据经验打开空气导入阀，空气导入量的控制比较粗放，操作精度低，容易造成空气过度导入，造成一次除尘烧损焦粉，进一步在干熄炉发生熔碳反应，从而造成了焦炭烧损率偏高，有效组分减少，而碳排放增加，不符合国家的碳达峰和碳中和目标。
发明内容
针对上述现有技术问题，本发明旨在提供一种干熄焦空气导入量的科学运行系统，以循环气体中可燃组分含量为依据，通过科学运行得出即时空气需求量，并将信号传递给空气导入阀，精准控制导入量，实现在循环气体组分控制合格的基础上，降低焦炭烧损，减少碳排放。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案解决：
一种干熄焦空气导入量控制方法，通过干熄焦气体分析仪得到以下监测数据即干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B，通过循环气体流量计得到干熄焦循环气体的流量Q；以循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B、干熄焦循环气体的流量Q为依据，计算出需要的空气导入量V空，经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。
所述干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B为对干熄炉斜道口位置的可燃组分监测得到的含量。
所述干熄焦循环气体的流量Q为对风机后的循环气体流量监测得到的流量。
所述CO的含量A为体积百分比含量，干熄焦循环气体中H2的含量B为体积百分比含量。
所述干熄焦循环气体的流量Q为标准体积流量。
所述CO的体积百分比含量为4～6％，所述H2的体积百分比含量B为2～4％。
一种干熄焦空气导入量控制方法，所述的空气导入量V空通过以下公式得到：
V空＝V空1+V空2，
其中V空1为对应CO的含量A时的空气导入量，V空2为对应H2的含量B时的空气导入量；
当A≤4％时，空气导入量V空1为0；
当A>4％时，空气导入量V空1为c(aA-b)Q,式中，a、b、c均为常数；
当B≤2％时，空气导入量V空2为0；
当B>2％时，空气导入量V空2为c(aB-b)Q,式中，a、b、c均为常数；
经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。
本发明的有益效果是：
1.本发明的干熄焦空气导入量以监测的循环气体中可燃组分含量为依据，即时准确计算出控制可燃气体组分在要求范围内的空气量，并将信息传递给空气导入阀，由空气导入阀执行、实现空气导入量的准确、及时调节，避免空气导入量过大或过小对系统造成的焦炭烧损率高、碳排放高等问题，降低了因此而造成的焦炭烧损率，减少了碳排放。
2.高温在线循环气体分析仪是连接干熄炉环道，检测循环气体中可燃组分，通过计算确定空气需求量，并依据计算结果调整自动空气导入阀的开度，确保适时适量的空气导入量，既满足循环气体组分的调节要求，又避免焦炭烧损。
3.本发明配合控制器能够实现循环气体组分的在线自动调节控制，调节更加及时准确，避免了人为阀门开度调节而造成的滞后和过量调节，有利于精准控制循环气体组分，降低焦炭烧损率。
附图说明
图1为本发明的控制流程示意图。
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中的技术方案，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，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。
结合图1，一种干熄焦空气导入量控制方法，通过循环气体组分在线分析仪，本发明采用干熄焦气体分析仪得到以下监测数据：干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B，通过循环气体流量计得到干熄焦循环气体的流量Q；以循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B、干熄焦循环气体的流量Q为依据，计算出需要的空气导入量。
所述干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B为对干熄炉斜道口位置的可燃组分监测得到的含量。即高温在线循环气体分析仪是连接与干熄炉环道中。
所述干熄焦循环气体的流量Q为对风机后的循环气体流量监测得到的流量。
所述CO的含量A为体积百分比含量，干熄焦循环气体中H2的含量B为体积百分比含量。
所述干熄焦循环气体的流量Q为标准体积流量。
所述CO的体积百分比含量为4～6％，所述H2的体积百分比含量B为2～4％。
所述需要的空气导入量V空通过以下公式得到：
V空＝V空1+V空2，
其中V空1为对应CO的含量A时的空气导入量，V空2为对应H2的含量B时的空气导入量；
当A≤4％时，空气导入量V空1为0；
当A>4％时，空气导入量V空1为c(aA-b)Q,式中，a、b、c均为常数，且c可根据干熄焦运行情况进行调整；
当B≤2％时，空气导入量V空2为0；
当B>2％时，空气导入量V空2为c(aB-b)Q,式中，a、b、c均为常数，且c可根据干熄焦运行情况进行调整；
当A≤4％时，同时B≤2％时，V空＝V空1+V空2＝0；
当A>4％时，B≤2％时，V空＝V空1+V空2＝c(aA-b)Q；
当A≤4％时，B>2％时，V空＝V空1+V空2＝c(aB-b)Q；
当A>4％，同时B>2％时，V空＝V空1+V空2＝cQ[a(A+B)-2b]；
将得到的需要的空气导入量V空作用于空气导入阀的执行系统，实现空气量的精准导入，在干熄焦一次除尘燃烧循环气体中部分H2和CO燃烧，使可燃组分降至控制范围内，同时氧气含量保持在较低水平，避免燃烧焦炭或焦粉，降低碳排放。经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。
通过采用本发明的控制方法，以监测的循环气体中可燃组分含量为依据，通过高温在线循环气体分析仪监测到的循环气体组分情况，经过计算，准确计算出空气导入量，并将信号传递给自动空气导入阀调整空气导入量达到需求量，由空气导入阀执行、实现空气导入量的准确即时调节，避免了空气量的过度导入，降低了因此而造成的焦炭烧损率，减少了碳排放。
本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种干熄焦空气导入量控制方法，通过干熄焦气体分析仪得到以下监测数据：干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B，通过循环气体流量计得到干熄焦循环气体的流量Q；以循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B、干熄焦循环气体的流量Q为依据，计算出需要的空气导入量V空，经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。
2.如权利要求1所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述干熄焦循环气体中CO的含量A、干熄焦循环气体中H2的含量B为对干熄炉斜道口位置的可燃组分监测得到的含量。
3.如权利要求1所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述干熄焦循环气体的流量Q为对风机后的循环气体流量监测得到的流量。
4.如权利要求1所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述CO的含量A为体积百分比含量，干熄焦循环气体中H2的含量B为体积百分比含量。
5.如权利要求1所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述干熄焦循环气体的流量Q为标准体积流量。
6.如权利要求4所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述CO的体积百分比含量为4～6％，所述H2的体积百分比含量B为2～4％。
7.如权利要求1所述的干熄焦空气导入量控制方法，其特征是，所述的空气导入量V空通过以下步骤得到：
V空＝V空1+V空2，
其中V空1为对应CO的含量A时的空气导入量，V空2为对应H2的含量B时的空气导入量；
当A≤4％时，空气导入量V空1为0；
当A>4％时，空气导入量V空1为c(aA-b)Q,式中，a、b、c均为常数；
当B≤2％时，空气导入量V空2为0；
当B>2％时，空气导入量V空2为c(aB-b)Q,式中，a、b、c均为常数；
经过空气导入阀导入空气导入量V空，实现空气量的精准导入。
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