專利名稱：應(yīng)用氣體成分實時控制干熄焦系統(tǒng)碳燒損的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及對干熄焦系統(tǒng)的分析控制結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景現(xiàn)有干熄焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為干熄焦?fàn)t設(shè)置的空氣導(dǎo)入口通過空氣導(dǎo)入閥與氣源管連通；干熄焦?fàn)t出氣口與一次除塵器進(jìn)氣口管路連通，一次除塵器出氣口與鍋爐進(jìn)氣口管路連通，鍋爐出氣口與二次除塵器進(jìn)氣口管路連通，二次除塵器出氣口與循環(huán)風(fēng)機進(jìn)氣口管路連通，循環(huán)風(fēng)機排氣口與熱管換熱器進(jìn)氣口管路連通，熱管換熱器出氣口與干熄焦?fàn)t進(jìn)氣口管路連通。人們只根據(jù)管路中的氣壓表來手動調(diào)節(jié)空氣導(dǎo)入閥的開度，從而來控制空氣流量。干熄焦燒損率的優(yōu)化控制是國內(nèi)外學(xué)者爭相研究的技術(shù)領(lǐng)域，能否及時有效控制焦炭燒損是優(yōu)化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)鍵。目前存在的針對干熄焦燒損率的分析和研究大都基于理論計算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)分析后而采取的一系列優(yōu)化控制方案。但是干熄焦各個子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性強，調(diào)節(jié)往往滯后。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種應(yīng)用氣體成分實時控制干熄焦系統(tǒng)碳燒損的裝置。本實用新型方案是包括干熄焦?fàn)t設(shè)置的空氣導(dǎo)入口通過空氣導(dǎo)入閥與氣源管連通；干熄焦?fàn)t出氣口與一次除塵器進(jìn)氣口管路連通，一次除塵器出氣口與鍋爐進(jìn)氣口管路連通，鍋爐出氣口與二次除塵器進(jìn)氣口管路連通，二次除塵器出氣口與循環(huán)風(fēng)機進(jìn)氣口管路連通，循環(huán)風(fēng)機排氣口與熱管換熱器進(jìn)氣口管路連通，熱管換熱器出氣口與干熄焦?fàn)t進(jìn)氣口管路連通，其特征在于在循環(huán)風(fēng)機排氣口與熱管換熱器進(jìn)氣口連通的管路上通過三通與一個氣體分析儀的探測頭管路連通；空氣導(dǎo)入閥為電磁調(diào)節(jié)閥；氣體分析儀的信息輸出端與增設(shè)的PLC中央處理器信息輸入端線路連通，PLC中央處理器的信息輸出端與電磁調(diào)節(jié)閥的信息輸入端線路連通。本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型提供一種能夠?qū)⒏上ń篃龘p率自動化控制功能的結(jié)構(gòu)，以滿足干熄焦快節(jié)奏、連續(xù)、高效的生產(chǎn)需求，為操作人員在優(yōu)化干熄焦運行、降低燒損率提供有效的控制結(jié)構(gòu)。所以能很好地解決在干熄焦生產(chǎn)操作中優(yōu)化滯后、干熄焦運行不經(jīng)濟(jì)等問題。

附圖為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型結(jié)構(gòu)包括干熄焦?fàn)t2設(shè)置的空氣導(dǎo)入口通過空氣導(dǎo)入閥與氣源管連、通；干熄焦?fàn)t2出氣口與一次除塵器3進(jìn)氣口管路連通，一次除塵器3出氣口與鍋爐4進(jìn)氣口管路連通， 鍋爐4出氣口與二次除塵器5進(jìn)氣口管路連通，二次除塵器5出氣口與循環(huán)風(fēng)機6進(jìn)氣口管路連通，循環(huán)風(fēng)機6排氣口與熱管換熱器8進(jìn)氣口管路連通，熱管換熱器8出氣口與干熄焦?fàn)t2進(jìn)氣口管路連通，其特征在于在循環(huán)風(fēng)機6排氣口與熱管換熱器8進(jìn)氣口連通的管路上通過三通與一個氣體分析儀7的探測頭管路連通；空氣導(dǎo)入閥為電磁調(diào)節(jié)閥I ;氣體分析儀7的信息輸出端與增設(shè)的PLC中央處理器9信息輸入端線路連通，PLC中央處理器9的信息輸出端與電磁調(diào)節(jié)閥I的信息輸入端線路連通。在干熄焦自動化EI主界面編寫反饋調(diào)節(jié)程序，根據(jù)氣體分析儀7數(shù)據(jù)經(jīng)計本實用新型所采用的技術(shù)方案是建立通過循環(huán)氣體成分及調(diào)節(jié)導(dǎo)入空氣量來實現(xiàn)控制干熄焦燒損率的數(shù)學(xué)模型，并基于EI自動化控制系統(tǒng)編程實現(xiàn)干熄焦燒損率的實時控制算結(jié)果，并利用PLC中央處理器9調(diào)節(jié)空氣導(dǎo)入量實現(xiàn)干熄焦率控制的結(jié)構(gòu)。我們干熄焦采用燃燒法和氮氣輸入法相結(jié)合的方法有效控制循環(huán)氣體的可燃成分，控制導(dǎo)入空氣量以達(dá)到控制焦炭燒損率的干熄焦系統(tǒng)可行性較好。我們根據(jù)干熄焦設(shè)置在循環(huán)風(fēng)機6出口的在線氣體分析儀7實時采集提供的數(shù)據(jù)，輸入中控電腦通過編寫的程序計算，反饋到干熄爐中栓電磁調(diào)節(jié)閥1，并利用PLC中央處理器9自動調(diào)節(jié)，建立循環(huán)氣體和空氣導(dǎo)入閥開度之間的智能模型實現(xiàn)干熄焦炭燒損率的控制。原理如下為保持氣體穩(wěn)定流動，在邊導(dǎo)入空氣的同時，必須外排部份煙氣，使循環(huán)氣體保持一定的量達(dá)到動態(tài)平衡。而焦炭燒損的過程即為參與反應(yīng)的碳元素被所導(dǎo)入空氣中的氧元素所“帶走”的過程，相應(yīng)的焦炭的燒損率則可理解為固態(tài)的“碳”轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的“碳”的速率。因為系統(tǒng)中氧元素含量基本保持不變，結(jié)合氣體成分變化快的特點、可根據(jù)氧的物料平衡建立氣體成分實時測算干熄焦燒損率的數(shù)學(xué)模型如下Q空氣=1000X (02+0. 5C0+C02)/[0. 1125XKX+&燒損 X (C0+C02)] (m3/h)其中為實時空氣導(dǎo)入流量，單位(m3/h)；02、CO、CO2, H2O為循環(huán)氣體成分濃度；&燒損為設(shè)定的焦炭燒損率，單位(t/h)；K為燒損率修正系數(shù)，根據(jù)干熄爐系統(tǒng)質(zhì)能平衡分析推算得到干熄焦燒損率數(shù)學(xué)模型中的輸入變量分別是通過空氣倒入流量和自動在線氣體分析儀7提供實時采集數(shù)據(jù)；通過特定的干熄焦燒損率數(shù)學(xué)模型結(jié)合現(xiàn)有干熄焦EI自動化控制系統(tǒng)的平臺運用計算機計算能力強的特點編寫相應(yīng)程序?qū)崿F(xiàn)干熄焦燒損率的實時控制過程，通過編寫的程序、在EI主界面操作PLC中央處理器9自動調(diào)節(jié)空氣導(dǎo)入量實現(xiàn)最佳燒損率，以滿足干熄焦快節(jié)奏、連續(xù)、高效的生產(chǎn)需求，為操作人員在優(yōu)化干熄焦運行、提高蒸汽產(chǎn)量、降低燒損率提供了有效的操作結(jié)構(gòu)。由于在國內(nèi)焦化同類行業(yè)中干熄焦EI自動化控制系統(tǒng)無論在功能或使用上大同小異，因此所開發(fā)的應(yīng)用氣體成分和調(diào)節(jié)導(dǎo)入空氣量實時控制干熄焦燒損率的數(shù)學(xué)模型及其相應(yīng)自動化調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可以移植到國內(nèi)其他同類的控制結(jié)構(gòu)中，具有新型、實用性和可移植性強的特點。
權(quán)利要求1.應(yīng)用氣體成分實時控制干熄焦系統(tǒng)碳燒損的裝置，包括干熄焦?fàn)t(2)設(shè)置的空氣導(dǎo)入口通過空氣導(dǎo)入閥與氣源管連通；干熄焦?fàn)t(2)出氣口與一次除塵器(3)進(jìn)氣口管路連通，一次除塵器(3)出氣口與鍋爐(4)進(jìn)氣口管路連通，鍋爐(4)出氣口與二次除塵器(5)進(jìn)氣口管路連通，二次除塵器(5)出氣口與循環(huán)風(fēng)機(6)進(jìn)氣口管路連通，循環(huán)風(fēng)機(6)排氣口與熱管換熱器(8)進(jìn)氣口管路連通，熱管換熱器(8)出氣口與干熄焦?fàn)t(2)進(jìn)氣口管路連通，其特征在于在循環(huán)風(fēng)機(6)排氣口與熱管換熱器(8)進(jìn)氣口連通的管路上通過三通與一個氣體分析儀(7)的探測頭管路連通；空氣導(dǎo)入閥為電磁調(diào)節(jié)閥(I);氣體分析儀(7)的信息輸出端與增設(shè)的PLC中央處理器(9)信息輸入端線路連通，PLC中央處理器(9)的信息輸出端與電磁調(diào)節(jié)閥(I)的信息輸入端線路連通。
專利摘要應(yīng)用氣體成分實時控制干熄焦系統(tǒng)碳燒損的裝置，涉及對干熄焦系統(tǒng)的分析控制結(jié)構(gòu)。包括干熄焦?fàn)t設(shè)置的空氣導(dǎo)入口通過空氣導(dǎo)入閥與氣源管連通；干熄焦?fàn)t出氣口依次與一次除塵器、鍋爐、二次除塵器、循環(huán)風(fēng)機、熱管換熱器、干熄焦?fàn)t進(jìn)氣口管路連通，其特征在于在循環(huán)風(fēng)機排氣口與熱管換熱器進(jìn)氣口連通的管路上通過三通與一個氣體分析儀的探測頭管路連通；空氣導(dǎo)入閥為電磁調(diào)節(jié)閥；氣體分析儀的信息輸出端與增設(shè)的PLC中央處理器信息輸入端線路連通，PLC中央處理器的信息輸出端與電磁調(diào)節(jié)閥的信息輸入端線路連通。優(yōu)點在于為優(yōu)化干熄焦運行、降低燒損率提供有效的控制結(jié)構(gòu)。解決操作滯后、運行不經(jīng)濟(jì)等問題。
文檔編號C10B39/02GK202379942SQ20112055524
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者卓昕, 曾惠明, 林增龍, 蘇輪忠 申請人:福建三鋼閩光股份有限公司, 福建省三鋼(集團(tuán))有限責(zé)任公司