一种高温活性炭检测及二次处理的方法和系统技术方案

一种高温活性炭检测及二次处理的方法，该方法包括以下步骤：1)物料进入振动筛，热成像仪对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点；2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1)；2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则在振动筛上对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理；3)经过一次灭火降温处理后，再在筛上活性炭通道位置对相应高温物料进行二次灭火降温处理。本发明专利技术对所检测到的高温物料采用二次灭火降温处理，能够有效防止一次处理过程中高温活性炭冷却不充分的情况，进而确保系统安全稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种高温活性炭检测及二次处理的方法和系统
本专利技术涉及活性炭烟气净化装置中高温活性炭颗粒的检测及处理，具体涉及一种高温活性炭检测及二次处理的方法和系统，属于活性炭烟气净化

技术介绍
烧结工序产生的烟气量约占钢铁全流程中的70％左右，烧结烟气中的主要污染物成分为为粉尘、SO2、NOX；另外还有少量VOCs、二噁英、重金属等；需净化处理后才能外排。目前活性炭脱硫脱硝装置处理烧结烟气的技术已经成熟，在国内开始推广使用，取得了良好的效果。现有技术中活性炭脱硫脱硝装置工作示意图如图1所示：烧结工序产生的原烟气(污染物主要成分为SO2)经过吸附塔活性炭床层后成为净烟气外排；吸附了烟气中污染物(污染物主要成分为SO2)的活性炭经活性炭输送机S1送入解析塔，在解析塔内吸附了污染物的活性炭加热到400℃～430℃进行解析活化，解析活化后释放出的SRG(富硫)气体去制酸工序，解析活化后的活性炭冷却到110℃～130℃后排出解析塔，振动筛筛分掉活性炭粉尘，筛上活性炭颗粒经活性炭输送机S2重新进入吸附塔；补充的新活性炭加在输送机S1上(活性炭烟气净化装置使用的活性炭为圆柱状的活性炭颗粒，典型尺寸：直径9mm，高度11mm)。如图1所示，活性炭在解析塔中加热到了400℃～430℃，活性炭烟气净化装置所用的活性炭燃点温度在420℃；解析塔是气密结构，并充满氮气。现有技术中解析塔结构示意图如图2所示：活性炭在解析塔中不与空气接触，以保证活性炭在解析塔内不燃烧；活性炭在解析塔内解析加热和冷却的过程中，偶尔会发生少量加热的活性炭颗粒在冷却段未能充分冷却，少量未冷却到安全温度的高温活性炭颗粒从解析塔排出的情况(烧结烟气净化装置的解析塔内装填的活性炭颗粒超过百吨，活性炭颗粒在解析塔内流动和冷却加热及热传导等过程复杂)。高温活性炭颗粒从解析塔排出后和空气接触，会发生自燃(阴燃，无焰)，自燃的少量高温活性炭颗粒可能会引燃其周围的低温活性炭颗粒，这些自燃的高温活性炭颗粒会随活性炭循环进入烟气净化装置各个环节，威胁到烧结活性炭烟气净化系统的安全稳定运行，烧结活性炭烟气净化装置有对高温自燃活性炭颗粒进行检测和处置的要求。如图1所示，烧结活性炭烟气净化装置在解析塔和吸附塔之间循环，解析塔、吸附塔、输送机、振动筛、缓冲仓等各环节均为气密结构，现有烧结活性炭烟气净化装置未能解决对局部少量高温活性炭进行检测、定位和处理的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种高温活性炭检测及二次处理的方法和系统。本专利技术在活性炭烟气净化装置的振动筛盖板的上方设置热成像仪，热成像仪首先对进入成像区内的物料进行拍摄获取热成像图像，进而分析判断物料中是否具有高温点，记录高温点处物料在成像区内的发现位置，在成像区内即对所检测到的高温物料进行第一次熄灭降温处理，然后在筛上活性炭通道处对所检测到的高温物料进行第二次熄灭降温处理。本专利技术提出的技术方案在活性炭烟气净化装置的振动筛分环节检测出自燃或高温的活性炭，并能及时对自燃或高温的活性炭进行定位和处理，避免后续工序中活性炭高温自燃，解决了高温活性炭颗粒难以全面检测和处置的问题，提高了系统的安全性。根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种高温活性炭检测及二次处理的方法。一种高温活性炭检测及二次处理的方法，该方法包括以下步骤：1)物料进入振动筛，热成像仪对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点；2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1)；2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则在振动筛上对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理；3)经过一次灭火降温处理后，再在筛上活性炭通道位置对相应高温物料进行二次灭火降温处理。优选的是，在步骤2)中，所述对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理，具体为：当判断所述热成像图像具有高温点时，通过设置在振动筛上成像区上方的气体喷吹装置对所检测到的高温物料喷吹灭火气体，进而实现对高温物料的一次灭火降温处理。优选的是，在步骤3)中，所述对相应高温物料进行二次灭火降温处理，具体为：当所述高温点处的物料运行至振动筛与输送机之间的筛上活性炭通道位置，通过设置在筛上活性炭通道上的冷却水喷洒装置对所检测到的高温物料喷洒冷却水，进而实现对高温物料的二次灭火降温处理。优选的是，在步骤2)所述的一次灭火降温处理中，气体喷吹装置所喷吹灭火气体的流量满足下述关系式：式中：VN为一次灭火降温过程所喷吹的灭火气体流量，m3/s。VT为振动筛内部空间容积，m3。ti0为活性炭颗粒从所检测到的高温点位置运动至振动筛尾部的筛上活性炭出口的时间，s。优选的是，在步骤3)所述的二次灭火降温处理中，冷却水喷洒装置所喷洒冷却水的质量流量满足下述关系式：其中：LLH为二次灭火降温过程所喷出的冷却水流量，kg/s。Cht为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)。LLht为待熄灭冷却的活性炭流量，kg/s。ΔTht为二次灭火降温过程中活性炭降温目标，℃。CH1为水在蒸发温度下的比热容，kJ/(kg·℃)。Te1为水的蒸发温度，℃。Te2为冷却水的初始温度，℃。CH2为水在初始温度下的比热容，kJ/(kg·℃)。hhz为水在蒸发温度下的汽化潜热，kJ/kg。优选的是，所述振动筛上设有盖板，进入振动筛内的物料沿振动筛的长度方向运动。所述成像区包括第一检测区和第二检测区。在所述振动筛上，第一检测区位于第二检测区的上游。在步骤1)中，所述对进入振动筛上成像内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：1a)振动筛的盖板上设有开孔，观察装置设置在开孔上方并覆盖开孔，热成像仪设置在盖板的上方，且观察装置位于盖板与热成像仪之间；1b)所述热成像仪围绕所述观察装置在竖直平面内做往复运动，所述热成像仪通过观察装置对进入振动筛上第一检测区和/或第二检测区内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图和/或二次热成像图。优选的是，在步骤2)中，根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点，具体为：热成像仪对进入振动筛上第一检测区内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图。根据所述一次热成像图，获取一次热成像图中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0对比。若T1≤T0，则一次热成像图不具有高温点，重复步骤1)。若T1＞T0，则一次热成像图具有疑似高温点。优选，T0取值范围为380～430℃，优选为410～425℃。若判断一次热成像图具有疑似高温点，则热成像仪对该区域内的物料进行追踪检测，得二次热成像图。将所述二次成像图划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。若T2≤T0，则所述疑似高温点为假高温点。若T2＞T0，则确认所述疑似高温点为高温点。通过该最高温度值T2对应在二次热成像图上的区域，从而确定该高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温活性炭检测及二次处理的方法，该方法包括以下步骤：/n1)物料进入振动筛(2)，热成像仪(1)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；/n2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区(3)内的物料是否具有高温点；/n2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1)；/n2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则在振动筛(2)上对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理；/n3)经过一次灭火降温处理后，再在筛上活性炭通道(7)位置对相应高温物料进行二次灭火降温处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温活性炭检测及二次处理的方法，该方法包括以下步骤：
1)物料进入振动筛(2)，热成像仪(1)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区(3)内的物料是否具有高温点；
2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1)；
2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则在振动筛(2)上对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理；
3)经过一次灭火降温处理后，再在筛上活性炭通道(7)位置对相应高温物料进行二次灭火降温处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述对该高温点处的物料进行一次灭火降温处理，具体为：当判断所述热成像图像具有高温点时，通过设置在振动筛(2)上成像区(3)上方的气体喷吹装置(5)对所检测到的高温物料喷吹灭火气体，进而实现对高温物料的一次灭火降温处理；和/或
在步骤3)中，所述对相应高温物料进行二次灭火降温处理，具体为：当所述高温点处的物料运行至振动筛(2)与输送机(8)之间的筛上活性炭通道(7)位置，通过设置在筛上活性炭通道(7)上的冷却水喷洒装置(6)对所检测到的高温物料喷洒冷却水，进而实现对高温物料的二次灭火降温处理。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤2)所述的一次灭火降温处理中，气体喷吹装置(5)所喷吹灭火气体的流量满足下述关系式：



式中：VN为一次灭火降温过程所喷吹的灭火气体流量，m3/s；VT为振动筛内部空间容积，m3；ti0为活性炭颗粒从所检测到的高温点位置运动至振动筛尾部的筛上活性炭出口的时间，s；和/或
在步骤3)所述的二次灭火降温处理中，冷却水喷洒装置(6)所喷洒冷却水的质量流量满足下述关系式：



其中：LLH为二次灭火降温过程所喷出的冷却水流量，kg/s；Cht为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；LLht为待熄灭冷却的活性炭流量，kg/s；ΔTht为二次灭火降温过程中活性炭降温目标，℃；CH1为水在蒸发温度下的比热容，kJ/(kg·℃)；Te1为水的蒸发温度，℃；Te2为冷却水的初始温度，℃；CH2为水在初始温度下的比热容，kJ/(kg·℃)；hhz为水在蒸发温度下的汽化潜热，kJ/kg。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述振动筛(2)上设有盖板(201)，进入振动筛(2)内的物料沿振动筛(2)的长度方向运动；所述成像区(3)包括第一检测区(301)和第二检测区(302)；在所述振动筛(2)上，第一检测区(301)位于第二检测区(302)的上游；
在步骤1)中，所述对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：
1a)振动筛(2)的盖板(201)上设有开孔，观察装置(4)设置在开孔上方并覆盖开孔，热成像仪(1)设置在盖板(201)的上方，且观察装置(4)位于盖板(201)与热成像仪(1)之间；
1b)所述热成像仪(1)围绕所述观察装置(4)在竖直平面内做往复运动，所述热成像仪(1)通过观察装置(4)对进入振动筛(2)上第一检测区(301)和/或第二检测区(302)内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图和/或二次热成像图。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，根据所述热成像图像分析判断进入成像区(3)内的物料是否具有高温点，具体为：
热成像仪(1)对进入振动筛(2)上第一检测区(301)内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图；根据所述一次热成像图，获取一次热成像图中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0对比；若T1≤T0，则一次热成像图不具有高温点，重复步骤1)；若T1＞T0，则一次热成像图具有疑似高温点；优选，T0取值范围为380～430℃，优选为410～425℃；
若判断一次热成像图具有疑似高温点，则热成像仪(1)对该区域内的物料进行追踪检测，得二次热成像图；将所述二次成像图划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比；若T2≤T0，则所述疑似高温点为假高温点；若T2＞T0，则确认所述疑似高温点为高温点；通过该最高温度值T2对应在二次热成像图上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛(2)上第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雁飞，周浩宇，陈思墨，
申请(专利权)人：湖南中冶长天节能环保技术有限公司，中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43