[发明专利]一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法在审

专利信息
申请号: 202210608017.X 申请日: 2022-05-31
公开(公告)号: CN114936461A 公开(公告)日: 2022-08-23
发明(设计)人: 杨靖辉;耿胜松;夏袁昊 申请(专利权)人: 南京罕华流体技术有限公司
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/04;G06Q50/06;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/06
代理公司: 沈阳亚泰专利商标代理有限公司 21107 代理人: 王荣亮
地址: 210029 江苏省南*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 焦化厂 解冻 烟气 循环 优化 方法
【说明书】:

一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法,解决传统的焦化厂循环烟气的工艺过程相对粗糙,没有准确合理的量化指导,排烟量、循环烟气量、煤气消耗量损失严重的问题。该焦化厂解冻库烟气循环量优化方法,设计解冻库最佳烟气循环量的优化思路并建立评价指标,建立解冻库相关热工模型群,进而通过对各类热工参数的优化、以及解冻库最佳循环烟气量迭代优化过程,来优化解冻库的循环烟气量,有效提高解冻库的循环热效率,并可指导解冻库温度等参数的设定,优化系统运行,实现节能降耗。

技术领域

发明属于冶金自动化的工业人工智能技术领域,具体涉及一种能够优化解冻库的循环烟气量,有效提高解冻库的循环热效率,可指导解冻库温度等参数的设定,优化系统运行,实现节能降耗的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法。

背景技术

北方焦化厂均采用解冻库来解冻进入厂内的原煤。普遍采用煤气燃烧释放热量作为热源,且为了能够有效利用烟气余热,通过烟气循环技术与新的煤气燃烧所产生的烟气混合,来作为加热解冻库内物料的热源,剩余烟气部分排出。循环烟气量直接影响到解冻库的运行、煤气消耗量、解冻库内物料的解冻效果等。循环烟气量过低,使解冻库内参与换热的烟气量少,导致解冻效果差,且外排烟气量高,造成严重的能量浪费。而循环烟气量过高,会使解冻库内温度降低,需要增加煤气消耗量以保证提供更多的热量、维持系统的温度需求;进而引起煤气、助燃空气的消耗量增加,所产生的烟气总量增加,排烟量进一步增加,导致严重的能量浪费。

另外,由于解冻库内温度受频繁进出的车载煤料、冬季外部寒冷环境、燃料量、空气及排烟量、解冻库本体巨大散热面积等的影响,所以,导致解冻库内温度变化频繁,温度场不稳定的现象。因此,现有焦化厂常规的假设解冻库温度T恒定、煤气、空气、排烟量恒定,并在此基础上设计解冻库恒定的循环烟气量运行模型的方式是不成立的,缺乏实用性。故有必要对现有的焦化厂解冻库烟气循环量的优化方式进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题,提供一种能够优化解冻库的循环烟气量,有效提高解冻库的循环热效率,可指导解冻库温度等参数的设定,优化系统运行,实现节能降耗的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法。

本发明所采用的技术方案是:该焦化厂解冻库烟气循环量优化方法包括如下步骤:

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;

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