[发明专利]一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法

权利要求书

1.一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、设计解冻库烟气循环量的优化思路并建立评价指标；该过程是一个循环迭代寻优的过程，以环境温度为基准，热效率最大情况下的循环煤气量为最佳；检测解冻煤的解冻量、比热容、温度变化量，以计算解冻煤所得热量；检测煤气消耗量、煤气热值，进而计算煤气燃烧放热量；

解冻库的热效率为解冻煤所得热量与煤气燃烧放热量的比值：

步骤二、建立解冻库煤气燃烧放热数学模型；依据燃烧学原理，热力学第一定律，物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所做的功的总和；

步骤三、建立解冻过程的热量需求数学模型；解冻库将解冻煤和运输车厢由寒冷的环境温度解冻至预定温度，冻煤在环境温度下为T’℃，进入解冻库中，在温度T℃下解冻，煤温升至T”℃时出解冻库；由于解冻库内解冻煤装在运输车厢内进行解冻，解冻库的热量从两侧传递给运输车厢，运输车厢两侧受热均匀，所以可以将运输车厢中间煤作为对称轴，运输车厢宽为L，故距离运输车厢中间煤L/2处的侧部煤最先受热，并一步步地将热量传递至运输车厢中间煤，直至运输车厢中间煤温度升至T”℃，结束解冻，此时煤已经全部解冻；

步骤四、建立解冻库温度核算数学模型；解冻库内的温度直接影响解冻工艺效果，解冻工艺涉及解冻煤的比热容、解冻煤进入解冻库前的温度、解冻煤的总量、解冻煤在解冻库中停留时间、解冻煤的受热面积、解冻煤与运输车厢的传热系数；

步骤五、建立解冻库排烟热量损失数学模型；根据热力学第二定律，热量只能从高温物体向低温物体转移，所以解冻库的热量始终高于解冻煤的热量，多出的热量以烟气形式排出，这部分属于热量损失；

步骤六、建立解冻库煤气量与循环烟气量的关联模型；煤气燃烧放热量传递至解冻库，解冻库内有效热增量又转变为循环烟气热量增量、解冻煤和车厢所需热量、排烟携带热量；煤气燃烧放热量等于解冻车厢及解冻煤过程所需热量、排烟带走热量、循环烟气热量增量之和；

步骤七、通过循环迭代，求解热效率最大条件下的解冻库最佳循环烟气量；先读取解冻库所有基础参数，基于所建模型进行计算，得到循环烟气量值；然后，确定循环烟气量的最小值和最大值，在循环烟气量的最小值和最大值之间取数，计算对应的热效率，得到一系列的热效率值，取热效率最大时的循环烟气量为最佳循环烟气量。

2.根据权利要求1所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法，其特征在于：所述步骤二，煤气燃烧放热数学模型为：

Q_煤气＝V_煤气×H_煤气 (2)

式中：Q_煤气—进入解冻库的煤气放热量；

V_煤气—作为解冻库燃料的煤气量；

H_煤气—煤气的低位发热量。

3.根据权利要求1所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法，其特征在于：所述步骤三，从解冻煤和解冻车厢所需热量角度分析，所需提供热量为：

Q_解冻车厢＝c_综合(m_冻煤+m_车厢)(T″_冻煤-T′_冻煤) (3)

式中：Q_解冻车厢—解冻过程所需提供的热量；

c_综合—解冻车厢和解冻煤的综合比热容；

m_冻煤、m_车厢—需要解冻的冻煤质量和解冻车厢的质量；

T′_冻煤—冻煤进入解冻库的初始温度；

T″_冻煤—冻煤解冻完成后的结束温度。