[发明专利]焦炉荒煤气喷氨冷却系统及冷却方法

权利要求书

1.一种焦炉荒煤气喷氨冷却系统，荒煤气从焦炉上升管进入桥管，其特征在于，喷氨冷却系统包含：

检测模块，包括安装于桥管的烟气入口处的热电偶和压力变送器，热电偶用于检测桥管的烟气入口的荒煤气温度，压力变送器用于检测桥管的烟气入口的荒煤气压力，热电偶和压力变送器与控制模块连接，将实时检测到的荒煤气的温度和流量数据发送给控制模块；

执行模块，包括安装在桥管的烟气入口的氨水喷嘴、与氨水喷嘴连接的氨水管路、调节阀和变频水泵，调节阀和变频水泵都与控制模块连接；

控制模块，根据焦炉的上一炼焦周期内的荒煤气温度和流量数据调节变频水泵和调节阀，使得在本次炼焦周期内氨水流量呈阶梯下降式供应，且每一级阶梯保持流量不变，

炼焦周期根据荒煤气的温度和流量数据划分为三个阶段，并以上一炼焦周期的荒煤气的温度和流量数据来确定本次炼焦周期的氨水流量，所述三个阶段包括：

开始阶段，在所述开始阶段荒煤气的温度逐渐上升，而荒煤气的流量在达到峰值后逐渐下降，根据上一炼焦周期开始阶段的荒煤气温度的平均值以及荒煤气流量的平均值来确定本次炼焦周期开始阶段的氨水的流量，且氨水的流量保持不变；

波动阶段，在所述波动阶段荒煤气的温度逐渐上升，流量则处于波动状态，根据上一炼焦周期波动阶段的荒煤气温度的平均值以及荒煤气流量的平均值来确定本次炼焦周期波动阶段的氨水的流量，且氨水的流量保持不变；

结束阶段，在所述结束阶段荒煤气的温度和流量均在降低，在所述结束阶段采用呈阶梯式降低的氨水流量，且每一级阶梯保持流量不变，直至氨水流量减小到0，

在所述三个阶段都采用热平衡公式q_m2＝(q_v1ρ₁c_p1Δt₁)/(c_p2ρ₂Δt₂)计算出本次炼焦周期内的对应阶段所需氨水流量，

其中，q_v1是荒煤气的流量；

ρ₁是荒煤气的密度；

c_p1是荒煤气的比热容；

Δt₁是荒煤气的温度变化值；

ρ₂是氨水的密度；

c_p2是氨水的比热容；

Δt₂是氨水的温度变化值；

q_m2是氨水流量。

2.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气喷氨冷却系统，其特征在于，以炼焦周期的0-6h为开始阶段，6-14h为波动阶段，14-18h为结束阶段。

3.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气喷氨冷却系统，其特征在于，所述控制模块为PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气喷氨冷却系统，其特征在于，

所述氨水喷嘴为直喷式喷嘴。

5.一种焦炉荒煤气喷氨冷却方法，其特征在于，采用权利要求1所述的焦炉荒煤气喷氨冷却系统，将炼焦周期根据荒煤气的温度和流量数据分为三个阶段，根据上一炼焦周期的三个阶段调节变频水泵和调节阀，使得本次炼焦周期的氨水流量呈阶梯下降式供应，且每一级阶梯保持流量不变，其中所述三个阶段包括：

开始阶段，在所述开始阶段荒煤气的温度逐渐上升，而荒煤气的流量在达到峰值后逐渐下降，根据上一炼焦周期开始阶段的荒煤气温度的平均值以及荒煤气流量的平均值，利用热平衡公式来确定本次炼焦周期开始阶段的氨水的流量，且氨水的流量保持不变；

波动阶段，在所述波动阶段荒煤气的温度逐渐上升，流量则处于波动状态，根据上一炼焦周期波动阶段的荒煤气温度的平均值以及荒煤气流量的平均值，利用热平衡公式来确定本次炼焦周期波动阶段的氨水的流量，且氨水的流量保持不变；

结束阶段，在所述结束阶段荒煤气的温度和流量均在降低，在所述结束阶段采用呈阶梯式降低的氨水流量，且每一级阶梯保持流量不变，直至氨水流量减小到0，其中，结束阶段各阶梯的流量的确定过程是：

将结束阶段切分成多个时段，以各时段的荒煤气平均温度、平均流量为依据，利用热平衡公式来确定本次炼焦周期的对应时段的氨水流量，并保持不变直至到达另一时段，

在所述三个阶段都采用热平衡公式q_m2＝(q_v1ρ₁c_p1Δt₁)/(c_p2ρ₂Δt₂)计算出本次炼焦周期内的对应阶段所需氨水流量，

其中，q_v1是荒煤气的流量；

ρ₁是荒煤气的密度；

c_p1是荒煤气的比热容；

Δt₁是荒煤气的温度变化值；

ρ₂是氨水的密度；

c_p2是氨水的比热容；

Δt₂是氨水的温度变化值；

q_m2是氨水流量。