基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法与流程

本发明涉及炼焦，具体涉及一种基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法。

背景技术：

1、室式炼焦工艺是配合煤在焦炉炭化室内隔绝空气干馏的过程，炭化室内结焦过程是层状结焦的过程，从接近两侧高温炉墙往炭化室中心依次逐层经历干燥脱水-软化-塑性态-半焦固化-缩聚形成焦炭。

2、装煤和结焦初期会产生大量的荒煤气，炭化室内荒煤气压力为最高阶段。这种生产状态一方面容易造成炉门向焦炉外泄漏、冒烟污染环境，另一方面由于炭化室(正压)与燃烧室(负压)之间存在压力差，荒煤气通过炉墙砖缝泄漏进入燃烧系统，在燃烧室内燃烧，不但造成化工产品浪费，而且由于荒煤气中含有大量的硫化氢，造成焦炉燃烧烟气中二氧化硫浓度升高和后续烟气脱硫运行成本上升。

3、随着结焦过程的进行，荒煤气发生量逐步降低。到结焦末期时，产生的荒煤气量降低到很少阶段，而且荒煤气的成分和密度也会发生很大变化，荒煤气中h2含量急剧升高，造成炭化室内压力急剧降低，炭化室内底部压力可能由正压转为负压状态，外部空气容易从炉门密封面和炉头密封面被吸入炭化室，炭化室内的荒煤气遇到空气，会在泄漏空气处的局部燃烧，从而造成炉门刀边、密封材料和焦炭的烧损，不但影响设备寿命，而且造成焦炭灰分增加和产量降低。

4、传统炼焦技术通常会稳定集气管压力到某一数值。设定这一数值的目标是使那些处于结焦末期的炭化室底部压力维持在5～10pa的微正压状态，防止结焦末期空气的吸入。这样不可避免地导致处于其他结焦阶段的多数炭化室内部压力过高，从而无法减少荒煤气泄露造成的环保问题。

5、为减少焦炉荒煤气的对内、对外泄漏，业内开发了多种形式的单炭化室压力调节技术，就是对焦炉单个炭化室逐一进行压力调节，工艺原理都是将整个结焦时间分为若干段，针对这些时间段，设定桥管处不同压力值，再通过测压仪表测定桥管处的压力值，反馈调节桥管到集气管的通道面积或翻板开度，来控制桥管处的压力值，使之稳定在所处结焦时间段的设定值。该技术通常将结焦时间分为5～9段，随结焦时间变化，每段时间段设定压力值逐步增大。

6、这些单炭化室压力调节技术特点是基于以下条件：1、随结焦时间的进程，荒煤气发生量逐步减少；2、为调节炭化室压力，通常将结焦时间划分为数段时长，每段时长设定桥管处不同的压力值，此压力值逐段增加，调节时需测定此处的压力值并反馈控制此处的压力，通过逐段减少桥管到集气管的通道面积，即逐段减少荒煤气流通面积控制。这种控制方法的单炭化室压力调节系统，可以减少炭化室内整个结焦时间内的平均压力，减少荒煤气泄漏。

7、但在实际应用中，不管是各结焦时长分段的设定桥管处压力值或者是控制调节翻板或其他形式的可调阻力器件的开度值，都只考虑焦炉的结焦时间的变化，而没有考虑配合煤水分的变化会引起炭化室出口(焦炉上升管)的荒煤气发生量变化的情况，造成一旦炼焦配合煤的水分发生变化时，焦炉单炭化室底部压力波动变大。当配合煤水分变小时，往往引起炭化室内压力变小或出现负压的情况，空气易漏入炭化室，造成焦炭烧损或炉门、炉框、炉体受损；当配合煤水分变大时，往往引起炭化室内压力变大而出现冒烟冒火的情况，不利于焦炉的环保水平的进一步提升。

技术实现思路

1、为克服上述技术的不足，本发明提供一种基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，解决焦炉单炭化室压力调节控制参数无法适应配合煤水分发生变化的情况，而导致炭化室压力波动大的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，在当前生产使用的配合煤水分含量与焦炉设计使用的配合煤水分含量不同的情况下，修正各个炭化室的压力调节控制参数：当所述压力调节控制参数为桥管处压力控制值时，使用配合煤水分参数修正桥管处压力控制值；当所述压力调节控制参数为荒煤气流通面积调节设备的开度控制值时，使用配合煤水分参数修正开度控制值。

4、优选地，在当前生产使用的配合煤水分含量与焦炉设计使用的配合煤水分含量不同的情况下，对炭化室内结焦时间处于火落点之前的阶段进行炭化室压力调节控制参数的修正。

5、优选地，所述桥管处压力控制值的修正方法如下：

6、(1)当w≥w0时：

7、p＝p0×{1-[(w-w0)÷1250]1/2}；

8、(2)当w＜w0时：

9、p＝p0×{1+[(w0-w)÷1250]1/2}；

10、其中：p为基于配合煤水分变化修正后的桥管处压力控制值，单位为pa；p0为桥管处原设计压力控制值，单位为pa；w为当前生产使用的配合煤水分含量，单位为％；w0为焦炉设计使用的配合煤水分含量，单位为％。

11、优选地，所述开度控制值的修正方法如下：

12、(1)当w≥w0时：

13、k＝k0×{1+[(w-w0)÷1250]1/2}；

14、(2)当w＜w0时：

15、k＝k0×{1-[(w0-w)÷1250]1/2}；

16、其中：k为基于配合煤水分变化修正后的荒煤气流通面积调节设备的开度控制值，单位为％；k0为荒煤气流通面积调节设备的原设计开度控制值，单位为％；w为当前生产使用的配合煤水分含量，单位为％；w0为焦炉设计使用的配合煤水分含量，单位为％。

17、优选地，所述荒煤气流通面积调节设备包括翻板阀，所述开度控制值为翻板阀中翻板的开度控制值。

18、本发明还提供了一种焦炉单炭化室压力调节系统，用于实现上述基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，包括控制模块，所述控制模块控制各个炭化室压力调节控制参数的修正。

19、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

20、本发明提供的一种基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法和系统，在焦炉使用的配合煤水分发生变化时，每个单炭化室内处于结焦时间火落点之前各阶段的荒煤气发生量也随之变化，使用了本发明方法对桥管处各阶段压力控制值或其他荒煤气流通面积调节设备的开度值进行修正，可以进一步精确控制焦炉单个炭化室压力，减少炭化室压力随配合煤水分变化而引起的波动，更好地控制炭化室底部压力在各结焦时间分段内都平稳地稳定在微正压状态，减少荒煤气对内、对外泄漏造成的环保问题或吸入空气烧损焦炭、损坏设备的问题。

技术特征：

1.基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：在当前生产使用的配合煤水分含量与焦炉设计使用的配合煤水分含量不同的情况下，修正各个炭化室的压力调节控制参数：当所述压力调节控制参数为桥管处压力控制值时，使用配合煤水分参数修正桥管处压力控制值；当所述压力调节控制参数为荒煤气流通面积调节设备的开度控制值时，使用配合煤水分参数修正开度控制值。

2.根据权利要求1所述的基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：在当前生产使用的配合煤水分含量与焦炉设计使用的配合煤水分含量不同的情况下，对炭化室内结焦时间处于火落点之前的阶段进行炭化室压力调节控制参数的修正。

3.根据权利要求1所述的基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：所述桥管处压力控制值的修正方法如下：

4.根据权利要求1所述的基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：所述开度控制值的修正方法如下：

5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：所述荒煤气流通面积调节设备包括翻板阀，所述开度控制值为翻板阀中翻板的开度控制值。

6.一种焦炉单炭化室压力调节系统，用于实现权利要求1-5任意一项所述的基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，其特征在于：包括控制模块，所述控制模块控制各个炭化室压力调节控制参数的修正。

技术总结本发明公开了一种基于配合煤水分修正焦炉炭化室压力调节控制参数的方法，在当前生产使用的配合煤水分含量与焦炉设计使用的配合煤水分含量不同的情况下，修正各个炭化室的压力调节控制参数：当焦炉炭化室的压力调节控制参数为桥管处压力控制值时，使用配合煤水分参数修正桥管处压力控制值；当压力调节控制参数为荒煤气流通面积调节设备的开度控制值时，使用配合煤水分参数修正开度控制值。本发明方法依据当前生产使用的配合煤水分含量进行修正后，可以更好地控制各个炭化室底部压力在各结焦时间分段内都平稳地稳定在微正压状态，减少荒煤气对内、对外泄漏造成的环保问题或吸入空气烧损焦炭、损坏设备的问题。技术研发人员：常红兵,陈细涛,陈鹏,鲁婷受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9