一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于頂裝焦?fàn)t或搗固焦?fàn)t的控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外焦?fàn)t的加熱控制主要是通過(guò)人工測(cè)溫，將測(cè)溫結(jié)果拷貝進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)滯后的分析結(jié)果，進(jìn)行人為的機(jī)械調(diào)控，工作量非常大，往往使加熱狀態(tài)得不到有效的監(jiān)控。其后果是使用過(guò)多的加熱用煤氣，不僅造成能源浪費(fèi)，而且過(guò)多的加熱煤氣在燃燒過(guò)程中會(huì)使焦?fàn)t立火道局部加熱溫度過(guò)高，生成大量的氮氧化物。
[0003]氮氧化物是嚴(yán)重危害人類健康和生態(tài)環(huán)境的污染排放物，燒焦是氮氧化物排放的主要來(lái)源之一，根據(jù)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2014-2015年，焦化行業(yè)氮氧化物排放的標(biāo)準(zhǔn)是500mg/m3，而幾乎所有的獨(dú)立焦化廠都超過(guò)了這一標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]目前企業(yè)對(duì)于降低焦?fàn)t廢氣中的氮氧化物含量的常規(guī)作法，是將廢氣在煙道部位用風(fēng)機(jī)引出，進(jìn)行催化反應(yīng)置換，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再送回?zé)煹琅欧诺酱髿庵?。這種做法會(huì)造成電能的二次浪費(fèi)，且處理設(shè)備的投資巨大，并會(huì)帶來(lái)次生污染。
[0005]焦?fàn)t燃燒過(guò)程中生成氮氧化物的機(jī)理分為以下三種類型:1)溫度熱力型，即燃燒在空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻牡趸铮?)碳?xì)淙剂峡焖傩?，即碳化氫系燃料在燃燒時(shí)分解，其分解產(chǎn)物和氮?dú)夥磻?yīng)生成的氮氧化物；3)含N組分燃料型，即燃料中的有機(jī)氮化合物在燃燒過(guò)程中氧化生成的氮氧化物。其中溫度熱力型是氮氧化物的主要來(lái)源，即煉焦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大部分氮氧化物是由于高溫引起的，當(dāng)溫度高于1400°C時(shí)，氮氧化物生成量呈指數(shù)規(guī)律迅速增長(zhǎng)，而溫度低于1400°C時(shí)，幾乎不產(chǎn)生氮氧化物。因此，控制好焦?fàn)t立火道溫度就可以控制氮氧化物的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，通過(guò)在線測(cè)量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握焦?fàn)t各部位的加熱參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)精確調(diào)節(jié)加熱煤氣和加熱空氣的流量將焦?fàn)t加熱火道溫度控制在950?1320°C，實(shí)現(xiàn)控制焦?fàn)t氮氧化物生成的目的；本發(fā)明同時(shí)提供了用于實(shí)現(xiàn)此方法的裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，通過(guò)在線測(cè)量焦?fàn)t加熱火道的溫度，在線測(cè)量或輔助測(cè)量煤氣熱值及空氣過(guò)剩系數(shù)，并將以上數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)，調(diào)控各加熱火道的煤氣量和加熱空氣量，使焦?fàn)t加熱火道的溫度控制在950?1320°C，從而控制焦?fàn)t中氮氧化物的生成。
[0009]所述加熱火道溫度測(cè)量點(diǎn)位于立火道標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫火道和焦?fàn)t上升管處，煤氣熱值測(cè)量點(diǎn)和總煤氣量調(diào)控點(diǎn)位于加熱煤氣管道上，煤氣量分量調(diào)控點(diǎn)位于加熱火道燃燒室，加熱空氣量調(diào)控點(diǎn)位于空氣蓄熱室入口。
[0010]作為輔助調(diào)控手段，另外在分煙道設(shè)分煙道吸力調(diào)控點(diǎn)。
[0011]用于實(shí)現(xiàn)一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法的裝置，包括:
[0012]安裝在立火道標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫火道上，用于測(cè)量立火道溫度的立火道在線測(cè)溫裝置；
[0013]安裝在上升管上，用于測(cè)量荒煤氣溫度的上升管荒煤氣溫度測(cè)量裝置；
[0014]安裝在加熱煤氣管道主管上，用于測(cè)量煤氣熱值和調(diào)節(jié)總煤氣量的加熱煤氣熱值測(cè)量及調(diào)節(jié)裝置；
[0015]安裝在焦?fàn)t兩側(cè)空氣蓄熱室入口，用于測(cè)量和調(diào)節(jié)加熱空氣流量的加熱空氣流量測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置；
[0016]安裝在加熱火道燃燒室，用于調(diào)節(jié)加熱火道燃燒室橫排及單個(gè)立火道煤氣量分量的加熱火道燃燒室煤氣量調(diào)節(jié)裝置；
[0017]以上裝置分別與計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)連接。
[0018]所述計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)為DCS或PLC。
[0019]所述立火道在線測(cè)溫裝置、上升管荒煤氣溫度測(cè)量裝置為光學(xué)高溫計(jì)、熱電偶或溫度傳感器。
[0020]所述加熱煤氣熱值測(cè)量及調(diào)節(jié)裝置由熱值計(jì)、流量計(jì)和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成。
[0021]所述加熱空氣流量測(cè)量及調(diào)節(jié)裝置由流量計(jì)和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成。
[0022]所述加熱火道燃燒室煤氣量調(diào)節(jié)裝置為自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0023]所述計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)另外連接設(shè)置在分煙道上的分煙道吸力調(diào)節(jié)裝置，分煙道吸力調(diào)節(jié)裝置為分煙道自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0025]I)既可以實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t氮氧化物排放的控制，又可實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t加熱調(diào)節(jié)的自動(dòng)化，對(duì)我國(guó)焦化界的技術(shù)提升及環(huán)境保護(hù)具有重大意義；
[0026]2)與通過(guò)尾氣處理方式去除氮氧化物的方法相比，減少了巨額投資和維護(hù)成本，投資少，見(jiàn)效快。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明所述方法的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0029]見(jiàn)圖1，是本發(fā)明所述方法的原理圖，本發(fā)明所述一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，通過(guò)在線測(cè)量焦?fàn)t加熱火道的溫度，在線測(cè)量或輔助測(cè)量煤氣熱值及空氣過(guò)剩系數(shù)，并將以上數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)，調(diào)控各加熱火道的煤氣量和加熱空氣量，使焦?fàn)t加熱火道的溫度控制在950?1320°C，從而控制焦?fàn)t中氮氧化物的生成。
[0030]所述加熱火道溫度測(cè)量點(diǎn)位于立火道標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫火道和焦?fàn)t上升管處，煤氣熱值測(cè)量點(diǎn)和總煤氣量調(diào)控點(diǎn)位于加熱煤氣管道上，煤氣量分量調(diào)控點(diǎn)位于加熱火道燃燒室，加熱空氣量調(diào)控點(diǎn)位于空氣蓄熱室入口。
[0031]作為輔助調(diào)控手段，另外在分煙道設(shè)分煙道吸力調(diào)控點(diǎn)。
[0032]用于實(shí)現(xiàn)一種控制焦?fàn)t氮氧化物生成的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法的裝置，包括:
[0033]安裝在立火道標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫火道上，用于測(cè)量立火道溫度的立火道在線測(cè)溫