[发明专利]一种基于*平衡的干熄焦烧损率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干熄焦烧损率测量方法。

背景技术

我国干熄焦规模和产量居世界第1，截止2011年底已有干熄焦装置150套，处理能力为1.5亿吨。目前，国内焦炭烧损率设计值为0.9%左右，而国内焦化厂的焦炭烧损率远高于这个数，在2%~4%之间；以2011年底的处理能力来算，3%的焦炭烧损就是450万吨，均价1850元/吨，则直接经济损失为83.25亿元；随着更多干熄焦装置的投入运行，焦炭的烧损量会更多，因此控制焦炭烧损率已是刻不容缓的问题，对提高企业的节能减排降耗具有非常重要的实际意义。而要有效地控制焦炭烧损，必须先准确实时地计算出焦炭烧损率。现有的计算方法主要有①碳含量测算法；②热平衡法测算法；③利用循环气体成分测算法。方法①的计算是假定干熄炉内的循环气体可燃成分含量保持不变，空气导入量不变，因此该方法只能作为一种笼统的统计方法，不能准确计算焦炭的烧损率；方法②是利用热平衡原理，分别对干熄炉系统和余热锅炉系统进行热量衡算，计算烧损率与蒸汽产量的关系，间接算得焦炭烧损率，但由于现场操作情况复杂，计算结果滞后于现场调整所带来的变化，特别是在工况多变的环境中，无法起到实时监测，和及时指导生产的作用；方法③的计算简单，只要检测出循环气体中的                                                原子含量就能随时计算出焦炭的烧损率，但由于没把红焦残余的挥发份(和)考虑进去，计算的结果与实际偏差较大，尤其是对焦炉状况不太好的企业，焦饼成熟度不稳定，修正系数波动较大，很难准确计算。

由于烧损率测算不准确，使得干熄焦烧损率的难以精确控制，致使干熄焦过程能耗较高，因此，研究新的干熄焦烧损率测算方法，对降低干熄焦生产成本、提高干熄焦熄焦产量和效率，实现焦化行业节能、降耗、减排具有重要意义。

发明内容

为解决干熄焦烧损率难以准确测算的问题，本发明提供了一种基于火用平衡的干熄焦烧损率测量方法。具体包括以下步骤：

步骤1：根据干熄焦工艺特征建立干熄炉的火用平衡模型：

                    (1)

式中为红焦950~1050进入干熄炉时带来的火用；为低温惰性循环气体进入干熄炉时带来的火用；为焦炭燃烧产生的火用；为惰性循环气体逆流与红焦换热升温成900~980左右的高温烟气所带走的火用；为干熄炉出口180左右的焦炭所带走的火用；为干熄炉表面散热和从干熄炉炉顶排出部分气体所带走的火用损失。所述低温惰性循环气体的温度为120-140。

步骤2：根据干熄焦工艺特征建立锅炉的火用平衡模型：

                      (2)

式中为900~980左右的高温烟气经过一次除尘后的所拥有的火用；为锅炉产生蒸汽所带走的火用；为高温惰性循环气体经过锅炉换热后所 剩下的火用；为蒸发器表面散热所损失的火用。

步骤3：一次除尘系统的火用平衡模型：

                         (3)

式中为一次除尘系统表面散热和焦粉尘所造成的火用损失。

步骤4：二次除尘系统的火用平衡模型：

                         (4)

式中为惰性循环气体经过二次除尘后所剩余的火用，为二次除尘系统表面散热和焦粉尘所造成的火用损失。

步骤5：循环风机的火用平衡模型：

                         (5)

式中为惰性循环气体经循环风机后所剩余的火用，为二次除尘系统表面散热所造成的火用损失。

步骤6：热管换热器的火用平衡模型：

                         (6)

式中为热管换热器表面散热所造成的火用损失。

步骤7：干熄焦系统的总火用平衡模型：

                     (7)

步骤8：火用的计算方法为：

                     (8)