一种干熄焦余热回收利用系统的制作方法

本发明涉及环保节能，具体为一种干熄焦余热回收利用系统。

背景技术：

1、干熄焦是焦炭生产中一个重要工段，干熄焦包括干熄炉和锅炉两个部分，依靠循环惰性气体与干熄炉和锅炉经过两次热交换后，可熄灭干熄炉内红焦，循环气体吸收的热量又加热锅炉产生蒸汽外供，干熄焦余热回收系统包括水箱、除氧给水泵、换热器、除氧器以及余热锅炉，循环气体由余热锅炉进入换热器与流经换热器的水换热进行冷却后返回至干熄炉；

2、结合上述内容需要说明的是：传统的干熄焦在生产运行中，除氧器余热、锅炉余热、锅炉排污水均是直接外排，没有进行余热回收利用，这不仅造成大量热能的浪费也造成环境污染，同时干熄炉连接的设备在使用期间存在一定量的放散蒸汽外溢，其内含有较多热量并直接扩散在作业环境中，不仅导致作业环境恶化，同时较多热量随室内空气流动而浪费；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种干熄焦余热回收利用系统，是对干熄炉及其连接设备进行整合式从细致局部到全面影响的综合分析比对，以便更加精确的了解干熄炉余热回收过程中存在的问题，并对其进行分析后进行针对性管控，提供整体余热回收利用系统的整体管控、预警和应急处理的合理性操作，通过对干熄炉的内部干扰因素参数与外部干扰因素参数的采集与分析，据此分析结果判断干熄炉及其连接的各个设备之间是否存在异常，以及放散蒸汽外溢是否存在合理热回收处理，促使整体设备实现节能型运行，去解决背景技术所提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种干熄焦余热回收利用系统，包括余热监管平台，所述余热监管平台通信连接有综合数据采集单元、余热评估单元、炉维调用单元、风险评估单元、故障分析单元和预警调控单元；

3、综合数据采集单元用于采集干熄炉设备的内部干扰因素数据和外部干扰因素数据，内部干扰因素数据包括运行评估值、热损风险值及热环影响值，外部干扰因素数据包括热流波动值、热耗时效值，并将内部干扰因素数据和外部干扰因素数据分别通信连接发送至余热评估单元和炉维调用单元；

4、余热评估单元在接收到内部干扰因素数据后，立即对干熄炉设备的内部干扰因素数据进行风险评估分析操作，将得到的风险信号通信连接发送至故障分析单元和预警调控单元；

5、故障分析单元在接收到风险信号后，采集风险信号所对应设备的常态数据，常态数据包括故障范围波动值、超限故障率和使用对比值，对常态数据进行分析操作，将得到的文件包k发送至预警调控单元，将得到的更换信号通信连接发送至预警调控单元和风险评估单元；

6、炉维调用单元在接收到外部干扰因素数据后，立即对外部干扰因素数据进行分析，得到热消耗系数g并通信连接发送至风险评估单元；风险评估单元在接收到更换信号和热消耗系数g后并进行分析，将得到的低级调控信号和高级调控信号通信连接发送至预警调控单元。

7、进一步的，所述余热评估单元对干熄炉设备的分析过程如下：

8、获得到各个子时间段内干熄炉的运行评估值，运行评估值表示子时间段内运行参数经归一化处理后得到的积值超出存储预设阈值的部分，运行参数表示平均温度值和平均炉内压力值；

9、获得到各个子时间段内干熄炉热损风险值和热环影响值，热损风险值表示子时间段内干熄炉的特征数据所对应数值超出预设阈值所对应的个数，特征数据表示子时间段内干熄炉的入料量值、热交换波动值和惰性气体变化值，热环影响值表示干熄炉相关配件上放散蒸汽外溢量值超出预设放散蒸汽外溢量值阈值的部分与单位时间环境通风流量经数据归一化处理后得到的积值。

10、进一步的，所述将干熄炉热源流动方向相关配合设备标记为p,p为大于零的自然数，同时将运行评估值、热损风险值和热环影响值经数据归一化处理后得到的积值标记为动态风险评估系数，进而获得到各个设备各个子时间段内的动态风险评估系数lip，以子时间的个数为x轴，以动态风险评估系数lip为y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制动态风险评估系数曲线；

11、同时在该坐标系中绘制预设动态风险评估系数阈值曲线，进而从坐标系中获取到动态风险评估系数曲线与预设动态风险评估系数阈值曲线相交所形成的锐角度数，并将其标记为风险角度范围值；同时获取到动态风险评估系数曲线位于预设动态风险评估系数阈值曲线上方间隔差的差值，将其标记为风险差值，并将风险角度范围值与其内部录入存储的预设风险角度范围值和预设风险差值进行比对分析；

12、若风险角度范围值＜预设风险角度范围值，且风险差值＜预设风险差值，则不生成任何信号，若风险角度范围值≥预设角度范围值，且风险差值≥预设风险差值，则生风险信号。

13、进一步的，所述故障分析单元的运行过程如下：

14、获取到时间阈值内风险信号所对应的干熄炉配合设备，将其标记为分析设备，以此构建分析设备的文件包h，获取到时间阈值内各个设备的故障范围波动值、超限故障率和使用对比值，故障范围波动值表示为设备故障曲线的变化范围，设备故障曲线表示为以时间为x轴和以故障次数为y轴绘制的坐标系曲线，使用对比值表示设备的有效工作时长与停机时长之间的对比值，有效工作时间表示为设备开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将故障范围值、超限故障率及使用对比值经数据归一化处理后得到的积值标记为设备评估值；

15、将设备评估值与其内部录入存储的预设设备评估值阈值进行比对分析：若设备评估值与预设设备评估值阈值之间的比值小于1，则生成反馈信号，并以此构建文件包j，进而获得文件包h和文件包j的重叠文件，并将重叠文件标记为文件包k；若设备评估值与预设设备评估值阈值之间的比值大于等于1，则生成更换信号。

16、进一步的，所述炉维调用单元的分析过程如下：

17、获取到时间阈值内干熄炉及其连接设备的放散蒸汽的热流波动值rd，热流波动值rd表示为放散蒸汽与周围正常空气之间的比值，放散蒸汽指的是从干熄炉内外溢放散蒸汽可回收单位量值超出预设可回收单位量值的差，可回收单位量值表示为放散蒸汽中高温热量与低温热量之间的占比值；

18、获取到时间阈值内干熄炉及其连接设备的热耗时效值，热耗时效值表示放散蒸汽的热量损耗时长超出预设热量损耗时长阈值的部分，热量损耗时长表示为干熄炉及其连接设备的外溢时刻到经外部热转换设备对热能吸收之间的时长，并将热耗时效值与录入存储的预设热耗时效值进行比对分析；若热耗时效值＞预设热耗时效值，则将热耗时效值大于预设热耗时效值的部分表示为热量白损值bs，根据公式得到热消耗系数，其中，z1和z2分别为热流波动值和热量白损值的预设影响因子系数，z1和z2均为大于零的正数，z3为预设补偿因子系数，取值为1.544，g为热消耗系数。

19、进一步的，所述风险评估单元的分析过程如下：

20、获取到时间阈值内更换信号所对应的干熄炉连接的设备的个数与干熄炉连接总设备个数之间的比值，并将风险信号所对应的干熄炉连接设备个数与干熄炉连接总设备个数之间的比值标记为热回收影响值ws，同时获取到时间阈值内干熄炉的热消耗系数g，获取到时间阈值内干熄炉的热量白损值bs，热量白损值bs表示干熄炉连接设备故障预警总次数中预警风险值大于预设预警风险值阈值所对应次数与预警总次数之比，预警风险值表示预警指令生产时刻到预警干预执行时刻之间的时长与指令传输距离之间的比值；

21、经公式获得综合风险评估系数ev，其中，a1、a2和a3分别为热回收影响值、热消耗系数和热量白损值的预设比例因子系数，a1、a2和a3均为大于零的正数，a4为预设修正因子系数，取值为2.139，ev为综合风险评估系数，并将综合风险评估系数ev与其内部录入存储的预设综合风险评估系数阈值进行比对分析；若综合风险评估系数ev＜预设综合风险评估系数阈值，则生成低级调控信号；若综合风险评估系数ev≥预设综合风险评估系数阈值，则生成高级调控信号。

22、本发明的有益效果是：

23、1、本发明是通过对干熄炉及其连接设备进行整合式从细致局部到全面影响的综合分析比对，以便更加精确的了解干熄炉余热回收过程中存在的问题，并对其进行分析后进行针对性管控，从而提供整体余热回收利用系统的整体管控、预警和应急处理的合理性操作，通过对干熄炉的内部干扰因素参数与外部干扰因素参数的采集与分析，据此分析结果判断干熄炉及其连接的各个设备之间是否存在异常，以及放散蒸汽外溢是否存在合理热回收处理，从而促使整体设备蒸汽消耗量，实现节能降耗；

24、2、本发明是通过对采集的信息多重、多角度分析后，据此分析结果来判别整体设备在运行期间，放散蒸汽在回收再利用时是否达到预期效果，以及存在异常情况下产生更换信号，以便于发出警报进行及时停机维护更换，避免干熄炉使用存在的安全隐患，经济效果显著，同时由于节能而减少了能源的消耗，也就间接减少了碳、烟尘和硫化物排放，也可大大降低排气噪音，起到了环保的作用，社会综合经济效益也极为可观，通过对干熄炉以及连接的设备进行风险评估分析，以了解整体设备在使用中存在的风险隐患，进而根据不同的风险等级进行合理、针对性的预警、调控，提高干熄炉余热回收系统的运行效果。