一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法及装置，通过在线测量焦炉加热火道的温度，在线测量或辅助测量煤气热值及空气过剩系数，并将以上数据传入计算机分析控制系统，调控各加热火道的煤气量和加热空气量，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：1)既可以实现焦炉氮氧化物排放的控制，又可实现焦炉加热调节的自动化，对我国焦化界的技术提升及环境保护具有重大意义；2)与通过尾气处理方式去除氮氧化物的方法相比，减少了巨额投资和维护成本，投资少，见效快。

【技术实现步骤摘要】
一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法及装置
本专利技术涉及焦炉控制
，尤其涉及一种用于顶装焦炉或捣固焦炉的控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法及装置。
技术介绍
目前，国内外焦炉的加热控制主要是通过人工测温，将测温结果拷贝进计算机系统，在计算机系统中进行数据分析，根据滞后的分析结果，进行人为的机械调控，工作量非常大，往往使加热状态得不到有效的监控。其后果是使用过多的加热用煤气，不仅造成能源浪费，而且过多的加热煤气在燃烧过程中会使焦炉立火道局部加热温度过高，生成大量的氮氧化物。氮氧化物是严重危害人类健康和生态环境的污染排放物，烧焦是氮氧化物排放的主要来源之一，根据炼焦行业协会制定的行业标准，2014-2015年，焦化行业氮氧化物排放的标准是500mg/m3,而几乎所有的独立焦化厂都超过了这一标准。目前企业对于降低焦炉废气中的氮氧化物含量的常规作法，是将废气在烟道部位用风机引出，进行催化反应置换，达到排放标准后再送回烟道排放到大气中。这种做法会造成电能的二次浪费，且处理设备的投资巨大，并会带来次生污染。焦炉燃烧过程中生成氮氧化物的机理分为以下三种类型：1)温度热力型，即燃烧在空气中的氮气在高温下氧化生成的氮氧化物；2)碳氢燃料快速型，即碳化氢系燃料在燃烧时分解，其分解产物和氮气反应生成的氮氧化物；3)含N组分燃料型，即燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物。其中温度热力型是氮氧化物的主要来源，即炼焦生产过程中产生的大部分氮氧化物是由于高温引起的，当温度高于1400℃时，氮氧化物生成量呈指数规律迅速增长，而温度低于1400℃时，几乎不产生氮氧化物。因此，控制好焦炉立火道温度就可以控制氮氧化物的产生。
技术实现思路
本专利技术提供了一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法，通过在线测量和实时数据传输，及时准确地掌握焦炉各部位的加热参数，通过计算机控制系统精确调节加热煤气和加热空气的流量将焦炉加热火道温度控制在950～1320℃，实现控制焦炉氮氧化物生成的目的；本专利技术同时提供了用于实现此方法的装置。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法，通过在线测量焦炉加热火道的温度，在线测量或辅助测量煤气热值及空气过剩系数，并将以上数据传入计算机分析控制系统，调控各加热火道的煤气量和加热空气量，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成。所述加热火道温度测量点位于立火道标准测温火道和焦炉上升管处，煤气热值测量点和总煤气量调控点位于加热煤气管道上，煤气量分量调控点位于加热火道燃烧室，加热空气量调控点位于空气蓄热室入口。作为辅助调控手段，另外在分烟道设分烟道吸力调控点。用于实现一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法的装置，包括：安装在立火道标准测温火道上，用于测量立火道温度的立火道在线测温装置；安装在上升管上，用于测量荒煤气温度的上升管荒煤气温度测量装置；安装在加热煤气管道主管上，用于测量煤气热值和调节总煤气量的加热煤气热值测量及调节装置；安装在焦炉两侧空气蓄热室入口，用于测量和调节加热空气流量的加热空气流量测量和调节装置；安装在加热火道燃烧室，用于调节加热火道燃烧室横排及单个立火道煤气量分量的加热火道燃烧室煤气量调节装置；以上装置分别与计算机分析控制系统连接。所述计算机分析控制系统为DCS或PLC。所述立火道在线测温装置、上升管荒煤气温度测量装置为光学高温计、热电偶或温度传感器。所述加热煤气热值测量及调节装置由热值计、流量计和自动调节阀组成。所述加热空气流量测量及调节装置由流量计和自动调节阀组成。所述加热火道燃烧室煤气量调节装置为自动调节阀。所述计算机分析控制系统另外连接设置在分烟道上的分烟道吸力调节装置，分烟道吸力调节装置为分烟道自动调节装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)既可以实现焦炉氮氧化物排放的控制，又可实现焦炉加热调节的自动化，对我国焦化界的技术提升及环境保护具有重大意义；2)与通过尾气处理方式去除氮氧化物的方法相比，减少了巨额投资和维护成本，投资少，见效快。附图说明图1是本专利技术所述方法的原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：见图1，是本专利技术所述方法的原理图，本专利技术所述一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法，通过在线测量焦炉加热火道的温度，在线测量或辅助测量煤气热值及空气过剩系数，并将以上数据传入计算机分析控制系统，调控各加热火道的煤气量和加热空气量，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成。所述加热火道温度测量点位于立火道标准测温火道和焦炉上升管处，煤气热值测量点和总煤气量调控点位于加热煤气管道上，煤气量分量调控点位于加热火道燃烧室，加热空气量调控点位于空气蓄热室入口。作为辅助调控手段，另外在分烟道设分烟道吸力调控点。用于实现一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法的装置，包括：安装在立火道标准测温火道上，用于测量立火道温度的立火道在线测温装置；安装在上升管上，用于测量荒煤气温度的上升管荒煤气温度测量装置；安装在加热煤气管道主管上，用于测量煤气热值和调节总煤气量的加热煤气热值测量及调节装置；安装在焦炉两侧空气蓄热室入口，用于测量和调节加热空气流量的加热空气流量测量和调节装置；安装在加热火道燃烧室，用于调节加热火道燃烧室横排及单个立火道煤气量分量的加热火道燃烧室煤气量调节装置；以上装置分别与计算机分析控制系统连接。所述计算机分析控制系统为DCS或PLC。所述立火道在线测温装置、上升管荒煤气温度测量装置为光学高温计、热电偶或温度传感器。所述加热煤气热值测量及调节装置由热值计、流量计和自动调节阀组成。所述加热空气流量测量及调节装置由流量计和自动调节阀组成。所述加热火道燃烧室煤气量调节装置为自动调节阀。所述计算机分析控制系统另外连接设置在分烟道上的分烟道吸力调节装置，分烟道吸力调节装置为分烟道自动调节装置。以上所述自动调节阀可以是旋塞阀、翻板阀等耐高温阀门，分烟道自动调节装置为焦炉原有设备，采用翻板结构调节控制。本专利技术所述一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节装置的工作原理为：安装在立火道标准测温火道上的立火道在线测温装置测量立火道温度，安装在焦炉上升管上的上升管荒煤气温度测量装置测量上升管荒煤气温度，安装在加热煤气管道主管上的加热煤气热值测量装置如热值计测量煤气热值，流量计测量总煤气流量；安装在焦炉两侧空气蓄热室入口的加热空气流量测量装置如流量计测量加热空气流量；以上测量装置得到的数字化信息通过信号转换和传输电路传递到计算机分析及控制系统中，由计算机按预先输入的程序进行分析计算。计算结果与设定目标值比较后，计算机分析及控制系统自动启动相应的调节装置，如加热煤气测量及调节装置中用于调节煤气量的自动调节阀，加热空气流量测量和调节装置中用于调节加热空气流量的自动调节阀及加热火道燃烧室温度调节装置。通过协调动作，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法，其特征在于，通过在线测量焦炉加热火道的温度，在线测量或辅助测量煤气热值及空气过剩系数，并将以上数据传入计算机分析控制系统，调控各加热火道的煤气量和加热空气量，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成。

【技术特征摘要】
1.一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法，其特征在于，通过在线测量焦炉加热火道的温度，在线测量或辅助测量煤气热值及空气过剩系数，并将以上数据传入计算机分析控制系统，调控各加热火道的煤气量和加热空气量，使焦炉加热火道的温度控制在950～1320℃，从而控制焦炉中氮氧化物的生成；所述加热火道温度测量点位于立火道标准测温火道和焦炉上升管处，煤气热值测量点和总煤气量调控点位于加热煤气管道上，煤气量分量调控点位于加热火道燃烧室，加热空气量调控点位于空气蓄热室入口；控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法所采用的装置包括：安装在立火道标准测温火道上，用于测量立火道温度的立火道在线测温装置；安装在上升管上，用于测量荒煤气温度的上升管荒煤气温度测量装置；安装在加热煤气管道主管上，用于测量煤气热值和调节总煤气量的加热煤气热值测量及调节装置；安装在焦炉两侧空气蓄热室入口，用于测量和调节加热空气流量的加热空气流量测量和调节装置；安装在加热火道燃烧室，用于调节加热火道燃烧室横排及单个立火道煤气量分量的加热火道燃烧室煤气量调节装置；以上装置分别与计算机分析控制系统连接。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘页宣，
申请(专利权)人：刘页宣，
类型：发明
国别省市：辽宁;21