CN103940213A - 焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法及装置，在换热器的前后两端设置高温和低温废气支管，在支管上设置流量调节阀，在引风机后的干燥气总管上设置温度传感器；通过温度传感器和两支管上的流量调节阀控制来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。本发明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，通过温度传感器的反馈对两支管的流量进行控制，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。
Description
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***中干燥气温度与流量的调节控制，具体涉及一种焦炭烘干***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***和方法，该***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***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***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***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***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***干燥气温度与流量自调节控制方法，焦炭烘干***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***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***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***的自动化控制水平，降低***操作员的工作强度和难度。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法及装置结构示意图；
图中：1、热风炉；2、热风炉废烟气管道；3、高温废气支管；4、电动蝶阀；5、流量调节阀；6、流量调节阀；7、电动蝶阀；8、低温废气支管；9、换热器；10、热风炉烟囱；11、温度传感器；12、干燥气总管；13、引风机；14、流量传感器；15、流量调节阀；16、焦槽；17、轴流风机。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，为焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制装置的实施例结构示意图。本实施例的焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制装置，包括热风炉1、换热器9、热风炉烟囱10、引风机13、焦槽16和轴流风机17；所述热风炉1中的废烟气经过热风炉废烟气管道2输送到换热器9，在换热器的两端分别设置高温废气支管3和低温废气支管8，在高温废气支管上沿气体流向依次设置电动蝶阀4和第一流量调节阀5，在低温废气支管上沿气体流向依次设置电动蝶阀7和第二流量调节阀6，两支管的末端汇合后与干燥气总管12连接，干燥气总管12与引风机13连接，引风机、焦槽16和轴流风机17依次连接。所述干燥气总管上设置有温度传感器11，在连接引风机与焦槽的管道上依次设置流量传感器14和第三流量调节阀15。
从热风炉出来的废气一部分进入高温废气支管，另一部分进入换热器；从换热器出来的废气一部分经热风炉烟囱排出，另一部分进入低温废气支管，两支管中的废气经引风机输送到焦槽对焦炭进行烘干。
下面结合上述焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制装置对本发明焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法的具体实施方式作详细说明。
本实施例的焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法，利用引风机13的抽力，将热风炉外排废烟气经高温废气支管3和低温废气支管8混合，在温度传感器的反馈调节下通过控制第一流量调节阀和第二流量调节阀的开度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，作为烘干焦炭水分的直接介质——干燥气（200℃～300℃），然后将制备的干燥气引至焦槽将焦炭烘干，最后通过轴流风机17将预热后的干燥气经除尘后外排。
本实施例干燥气在进入焦槽16前，通过流量传感器14反馈控制流量调节阀15的阀门开度来调节干燥气的流量至焦炭烘干工艺所需要的流量。
本发明通过在热风炉烟道废气换热器前后位置分别设置高温和低温两根取热风炉烟道废气支管，通过温度传感器的反馈对两支管的流量进行控制，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。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制装置，包括换热器，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的焦炭烘干***干燥气温度与量自调节控制装置，其特征在于：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。
3.焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法，其特征在于：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***的干燥气源，然后将制备的干燥气引至焦槽将焦炭烘干。
4.根据权利要求3所述的焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法，其特征在于：所述干燥气的温度为200℃～300℃。
5.根据权利要求3所述的焦炭烘干***干燥气温度与流量自调节控制方法，其特征在于：所述干燥气通过流量调节阀引至焦槽。
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