[发明专利]焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制装置及方法有效
申请号: | 201410138216.4 | 申请日: | 2014-04-08 |
公开(公告)号: | CN103940213A | 公开(公告)日: | 2014-07-23 |
发明(设计)人: | 林祥海;颜新;肖卫锋 | 申请(专利权)人: | 中冶赛迪工程技术股份有限公司;中冶赛迪上海工程技术有限公司 |
主分类号: | F26B21/14 | 分类号: | F26B21/14 |
代理公司: | 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 | 代理人: | 赵荣之 |
地址: | 400013*** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 焦炭 烘干 系统 干燥 温度 流量 调节 控制 装置 方法 | ||
技术领域
本发明属于调节、控制技术领域,可用于钢铁冶炼行业焦炭烘干系统中干燥气温度与流量的调节控制,具体涉及一种焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制装置及方法。
背景技术
焦炭是高炉炼铁工艺中必不可少的原料,其质量好坏对高炉生产顺行稳定、技术经济指标和高炉炉缸寿命至关重要。由于焦炭含水量在生产、存储、运输等过程中变化很大,致使入炉焦炭含水量偏高,而焦炭水分波动会引起称量不准,从而影响炉况稳定。研究表明,焦炭含水量每增加1%,将增加高炉焦炭用量1.1%~1.3%;焦炭含水量超过4%时,则炉尘量明显上升,高炉顺行变差。因而,降低冶金焦炭含水量具有显著地经济、环保和节能效益。
针对降低冶金焦炭含水量这个课题,国内冶金工作者提出了利用热风炉废气余热对焦炭进行预热,达到降低焦炭水分目的的焦炭烘干工艺。热风炉废气是热风炉燃烧时产生的废烟气,其主要组分为CO2、N2等惰性介质,温度可达到300℃左右,经换热器后其温度降低至150℃左右。在现有报道中,利用热风炉废气作为热源的专利主要包括:公开号为CN203007295U的中国专利公开了一种新型高炉热风炉废气分级回收利用装置,该装置通过设置冷风勾兑阀门对热风炉废气温度进行降温调节;公开号为CN102538491A的中国专利公开了一种利用热风炉烟道废气烘烤预热高炉炉料的系统和方法,该系统通过设置补风控制阀门,将空气通过补风管道引入料仓。
以上焦炭预热烘干工艺的共性在于:在装置中均设置了空气通道进行干燥气的温度调节和驱赶剩余废气。但上述方法在实施过程中,没有考虑冷空气进入焦炭烘干系统所带来的如下负面影响:(1)焦炭是高炉炼铁提供热量的一种燃料,而冷空气会使干燥气的氧含量升高,致使焦炭在高温、高氧含量的环境下存在自燃的安全隐患;(2)采用冷空气调节干燥气温度,会在一定程度上浪费热风炉废气宝贵的热量。此外,由于上述方法缺乏对废气流量进行调节的手段,因而无法满足变工况情况下的稳定运行,不能实现对废气热量的经济、合理利用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一是提供一种焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制装置,该装置利用温度串级控制回路和流量串级控制回路,分别实现热风炉废烟气热量分级回收利用,以及对系统精确控制和维持变工况情况下的稳定运行。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的,焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制装置,包括换热器,还包括分别设置在换热器前后两端的高温废气支管和低温废气支管,所述高温废气支管和低温废气支管与干燥气总管连接,所述干燥气总管上设置有温度传感器;所述高温废气支管上设置有第一流量调节阀,所述低温废气支管上设置有第二流量调节阀,所述温度传感器用于检测干燥气的温度,在温度传感器、第一流量调节阀、第二流量调节阀三者共同反馈调节作用下,控制热风炉烟道废气高温和低温两根废气支管流量,实现高温废气与低温废气混合至焦炭烘干工艺所需要的温度。
进一步,在引风机后的管道上依次设置有第三流量调节阀和流量传感器。
本发明的目的之二是提供一种焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制方法,焦炭烘干系统干燥气温度与流量自调节控制方法,在热风炉烟道废气换热器前后位置分别设置高温废气支管和低温废气支管,在废气总管上设置温度传感器;将高温废气支管与低温废气支管分别通过流量调节阀,在温度传感器的反馈调节下控制高温废气支管与低温废气支管的流量,将二者混合至焦炭烘干工艺所需要的温度,并作为焦炭烘干系统的干燥气源,然后将制备的干燥气引至焦槽将焦炭烘干。
进一步,所述干燥气的温度为200℃~300℃。
进一步,所述干燥气通过流量调节阀引至焦槽。
有益技术效果:
1)通过在热风炉烟道废气换热器前后位置别设置高温和低温两根取热风炉烟道废气支管,不仅可实现干燥气温度的自调节功能,而且还可实现对热风炉废烟气热量分级回收利用,避免废气热量的浪费,具有显著的经济和节能效益;
2)由于未设置冷空气管道,可为焦炭烘干提供惰性(氧含量低)环境,有效地保障了系统运行的安全性,消除了安全隐患,因而具有安全可靠的优点;
3)干燥气总管上设置流量传感器和调节阀,可使总管上的压力保持不变,通过阀门开度对废气流量进行单一变量跟踪调节,易于实现变工况的精确、稳定调节;
4)引风机始终处于定工况运行,可降低故障率,从而延长其使用寿命,起到降低投资的作用;
5)可提高系统的自动化控制水平,降低系统操作员的工作强度和难度。
附图说明
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