[发明专利]焦炉荒煤气喷氨冷却系统及冷却方法

说明书

一种焦炉荒煤气喷氨冷却系统及冷却方法，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，使氨水流量呈阶梯下降式供应，每一级阶梯保持流量不变。本发明采用氨水分阶段喷淋，减少氨水量，降低耗电量，降低运行成本。

技术领域

本发明属于炼焦技术领域，尤其涉及焦炉荒煤气喷氨冷却系统及冷却方法。

背景技术

在炼焦生产过程中，会产生大量高温荒煤气，为便于后期获得焦炉煤气，首先需要对高温的荒煤气进行降温处理。目前冷却荒煤气的技术做法通常是：在焦炉桥管处喷洒大量循环氨水与荒煤气直接接触，依靠过量循环氨水的汽化来将荒煤气温度降低到80℃，在整个炼焦周期内，氨水喷洒的流量通常保持不变。然而在炼焦过程中，从焦炉中出来的荒煤气温度与流量都不是定值，而是随着炼焦的时间而发生波动的，采用固定流量式氨水喷淋冷却虽然简化了操作，但是也造成了极大的能源浪费。

现有技术中申请号为201710601303.2的中国专利申请中公开了一种自动化快速装车线防冻液节能喷洒联动系统及方法，该技术实现了防冻液制备的自动化作业，能对防冻液配置的浓度精确控制，并根据皮带输送速度及带煤量的不同自动调节防冻液的喷洒量。该技术虽然能够精确控制防冻液的喷洒流量，但是目前仅仅应用于快速装车线防冻液的喷洒，此外该发明公开的设备复杂，无法应用于焦炉桥管荒煤气喷氨冷却。

现有技术中申请号为201120140348.2的中国专利中公开了一种焦炉专用氨水喷嘴，该技术通过在喷嘴中间位置的内腔上端开设通孔以及将导流片改成斜孔的方法来提高氨水喷洒的均匀性。该技术虽然能够通过提高氨水喷洒的均匀性来减少氨水的喷淋量，但是利用该方法来降低氨水消耗量的效果并不明显。

目前国内虽然对流量控制及氨水喷嘴优化做出了一系列研究，然而对于控制焦炉桥管氨水喷淋流量这方面的相关技术近乎空白。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种焦炉荒煤气喷氨冷却系统及冷却方法，能够极大的降低过量氨水喷淋而导致的浪费问题，减少了氨水循环泵的电能消耗及焦油分离装置的工作负荷和污水处理量。具体的方案如下：

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，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。

优选地，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；