CN110377938A - 一种焦炉立火道温度场分析方法 - Google Patents

一种焦炉立火道温度场分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种焦炉立火道温度场的分析方法，为焦炉立火道加热管理提供了更多的特征值，有助于焦炉加热管理的精细化，提高加热调节的及时性、有效性，促进焦炉炉温的均匀合理分布，节能降耗。

Description

一种焦炉立火道温度场分析方法
技术领域
本发明属于炼焦生产工艺技术，涉及一种焦炉立火道温度场分析方法。
背景技术
炼焦生产过程为炼焦煤在炭化室内干馏的过程，要实现焦炉稳定、低耗生产优质的 焦炭，炭化室的高向、长向以及各室之间必须加热均匀。煤气和空气流在立火道内以扩散燃烧方式燃烧，燃烧产生的火焰和热废气的热量通过辐射和对流的方式传递给炉墙， 通过炉墙由燃烧室向炭化室传递。
焦炉炭化室和燃烧室相间排列，一座N孔焦炉就有N+1个燃烧室，每个燃烧室又 有若干个立火道，以当前主流的7米大容积焦炉为例，一个燃烧室就有34只立火道。 焦炉各立火道温度要求不同，是炼焦生产工艺的要求，焦炉加热管理的重心是各立火道 燃烧状况及温度高低的管控。为实现均匀加热和便于检查控制，在每个燃烧室的机侧、 焦侧各选择一个具有代表性的，能够反映出机焦两侧平均火道温度的火道，作为测温火 道，也叫标准火道，机侧、焦侧测温火道的平均温度控制值即为标准温度，该项指标是 在规定的结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标。
焦炉立火道是个耐材构成的立体空间，立体空间内温度分布客观反映立火道内火焰 燃烧状态，对于焦炉各立火道温度调节具有非常大的指导作用，有针对性的焦炉温压制度调节，实现焦炉立火道温度场的合理分布是在确保焦炭均匀成熟的前提下降低成本的关键。
发明内容
为实现焦炉加热调节的精细化，在确保焦炭均匀成熟的前提下，避免局部炉温过剩， 也避免局部温度偏低，本发明提供了一种焦炉立火道温度场的分析方法，具体步骤为：
步骤1：建立三维空间的温度场
通过热成像仪采集焦炉立火道热像，将热像分为立火道底部横切面温度场、立火道纵 切面温度场，其中底部横切面温度场划分为X轴热像、Y轴热像，立火道纵切面温度场划分为Z轴热像，建立三维空间的热像温度场，；
步骤2：获取表征参数
沿Z轴热像分析获得高向温度分布；沿X轴热像、Y轴热像分析获得表征参数，包 括立火道最高温度Tmax、立火道平均温度Tt、立火道温度极差△T；
步骤3：调整指导
利用步骤2中获得表征参数，进行调整、指导焦炉立火道的加热工艺。
作为改进，步骤2中，所述高向温度分布，用于焦炉加热***吸力调整的表征参数。
作为改进，当一段时间内高向温度分布曲线偏离设定的温度标准曲线一定范围后， 将启动焦炉立火道中的报警装置，进行报警，进而实时地调整焦炉加热***吸力，将其高向温度调整至合适的范围内；当一段时间内高向温度分布曲线在设定的温度标准曲线范围内，温度测量将一直持续且保存，焦炉加热***吸力工艺参数维持不变。
作为改进，步骤2中，所述立火道最高温度Tmax为立火道最底部的温度，为极限 温度，设置为热像里面，该温度≤1450℃。
作为改进，当实时测量温度高于立火道最高温度Tmax标准值范围时，判断为非正常，发出报警且同时立即进行调整；当实时测量温度在立火道最高温度Tmax标准值范 围时，判断为正常，继续进行工作。
作为改进，步骤2中，所述立火道平均温度Tt，为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后，各方阵温度的平均值，即Tt＝(T1+T2+.....+Tn)/n，Tn为每个热像网格区域内的 最高温度，n为网格序号，为正整数；Tt为管理温度，用于标定焦炭的成熟度，指导焦 炉加热管理。
作为改进，当立火道实时测量的平均温度在Tt的标准值范围外时，标定为焦炭的成 熟度低，发出报警且同时需要调整焦炉加热速度；当立火道测量的平均温度在Tt的标准值范围内时，标定为焦炭的成熟度合适，继续进行工作。
作为改进，步骤2中，所述立火道温度极差△T为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后各方阵最高温度与最低温度的差值△T＝Tmax-Tmin，其中Tmax、Tmin都可从热 像分析软件中获得；△T用于调整立火道内煤气和空气的比例值。
作为改进，当实时测量温度极差偏离立火道温度极差△T的标准值范围时，发出报警且需要通过调整立火道内煤气和空气比例值，改变燃烧温度；当实时测量温度极差在 立火道温度极差△T的标准值范围时，说明立火道内煤气和空气比例值在合适的范围， 正常工作。
有益效果：本发明提供的一种焦炉立火道温度场的分析方法，为焦炉立火道加热管 理提供了更多的特征值，有助于焦炉加热管理的精细化，提高加热调节的及时性、有效
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可 依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说 明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供了一种焦炉立火道温度场的分析方法，具体步骤为：
步骤1：建立三维空间的温度场
通过热成像仪采集焦炉立火道热像，将热像分为立火道底部横切面温度场、立火道纵 切面温度场，其中底部横切面温度场划分为X轴热像、Y轴热像，立火道纵切面温度场划分为Z轴热像，建立三维空间的热像温度场，；
步骤2：获取表征参数
沿Z轴热像分析获得高向温度分布；沿X轴热像、Y轴热像分析获得表征参数，包 括立火道最高温度Tmax、立火道平均温度Tt、立火道温度极差△T；
步骤3：调整指导
利用步骤2中获得表征参数，进行调整、指导焦炉立火道的加热工艺。
步骤2中，所述高向温度分布，用于焦炉加热***吸力调整的表征参数。当一段时间内高向温度分布曲线偏离设定的温度标准曲线一定范围后，将启动焦炉立火道中的报警装置，进行报警，进而实时地调整焦炉加热***吸力，将其高向温度调整至合适的范 围内；当一段时间内高向温度分布曲线在设定的温度标准曲线范围内，温度测量将一直 持续且保存，焦炉加热***吸力工艺参数维持不变。
步骤2中，所述立火道最高温度Tmax为立火道最底部的温度，为极限温度，设置 为热像里面，该温度≤1450℃。当实时测量温度高于立火道最高温度Tmax标准值范围 时，判断为非正常，发出报警且同时立即进行调整；当实时测量温度在立火道最高温度 Tmax标准值范围时，判断为正常，继续进行工作。
步骤2中，所述立火道平均温度Tt，为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后，各方阵温度的平均值，即Tt＝(T1+T2+.....+Tn)/n，Tn为每个热像网格区域内的最高温度，n为网格序号，为正整数；Tt为管理温度，用于标定焦炭的成熟度，指导焦炉加热管理。
当立火道实时测量的平均温度在Tt的标准值范围外时，标定为焦炭的成熟度低，发 出报警且同时需要调整焦炉加热速度；当立火道测量的平均温度在Tt的标准值范围内时，标定为焦炭的成熟度合适，继续进行工作。
步骤2中，所述立火道温度极差△T为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后各方阵最高温度与最低温度的差值△T＝Tmax-Tmin，其中Tmax、Tmin都可从热像分析软件 中获得；△T用于调整立火道内煤气和空气的比例值。
当实时测量温度极差偏离立火道温度极差△T的标准值范围时，发出报警且需要通过 调整立火道内煤气和空气比例值，改变燃烧温度；当实时测量温度极差在立火道温度极 差△T的标准值范围时，说明立火道内煤气和空气比例值在合适的范围，正常工作。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能 因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤1：建立三维空间的温度场
通过热成像仪采集焦炉立火道热像，将热像分为立火道底部横切面温度场、立火道纵切面温度场，其中底部横切面温度场划分为X轴热像、Y轴热像，立火道纵切面温度场划分为Z轴热像，建立三维空间的热像温度场，；
步骤2：获取表征参数
沿Z轴热像分析获得高向温度分布；沿X轴热像、Y轴热像分析获得表征参数，包括立火道最高温度Tmax、立火道平均温度Tt、立火道温度极差△T；
步骤3：调整指导
利用步骤2中获得表征参数，进行调整、指导焦炉立火道的加热工艺。
2.根据权利要求1所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：步骤2中，所述高向温度分布，用于焦炉加热***吸力调整的表征参数。
3.根据权利要求2所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：当一段时间内高向温度分布曲线偏离设定的温度标准曲线一定范围后，将启动焦炉立火道中的报警装置，进行报警，进而实时地调整焦炉加热***吸力，将其高向温度调整至合适的范围内；当一段时间内高向温度分布曲线在设定的温度标准曲线范围内，温度测量将一直持续且保存，焦炉加热***吸力工艺参数维持不变。
4.根据权利要求1所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：步骤2中，所述立火道最高温度Tmax为立火道最底部的温度，为极限温度，该温度≤1450℃。
5.根据权利要求4所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：当实时测量温度高于立火道最高温度Tmax标准值范围时，判断为非正常，发出报警且同时立即进行调整；当实时测量温度在立火道最高温度Tmax标准值范围时，判断为正常，继续进行工作。
6.根据权利要求1所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：步骤2中，所述立火道平均温度Tt，为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后，各方阵温度的平均值，即Tt＝(T1+T2+.....+Tn)/n，Tn为每个热像网格区域内的最高温度，n为网格序号，为正整数；Tt为管理温度，用于标定焦炭的成熟度，指导焦炉加热管理。
7.根据权利要求6所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：当立火道实时测量的平均温度在Tt的标准值范围外时，标定为焦炭的成熟度低，发出报警且同时需要调整焦炉加热速度；当立火道测量的平均温度在Tt的标准值范围内时，标定为焦炭的成熟度合适，继续进行工作。
8.根据权利要求1所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：步骤2中，所述立火道温度极差△T为将热像网格化、剔除圆周不规则方阵后各方阵最高温度与最低温度的差值，△T＝Tmax-Tmin，其中Tmax、Tmin从热像分析软件中获得；△T用于调整立火道内煤气和空气的比例值。
9.根据权利要求8所述的焦炉立火道温度场的分析方法，其特征在于：当实时测量温度极差偏离立火道温度极差△T的标准值范围时，发出报警且需要通过调整立火道内煤气和空气比例值，改变燃烧温度；当实时测量温度极差在立火道温度极差△T的标准值范围时，说明立火道内煤气和空气比例值在合适的范围，正常工作。
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