【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及转炉煤气余热安全回收，具体涉及一种基于气体脉冲的转炉防爆系统和转炉防爆方法。
技术介绍
1、转炉煤气全干法显热回收工艺是现有转炉og法和lt法喷水/喷水雾的替代工艺，能够将经汽化冷却烟道后850℃左右的转炉煤气显热资源充分回收。然而，由于转炉煤气(co质量分数为60％～80％)属于易燃易爆气体，一旦达到爆炸极限，遇到高温点火源即会发生爆燃，造成设备的损坏。静电除尘器是泄爆事故频发设备，因其内部存在电火花，较低浓度(co浓度10％，o2浓度3％)就会引起泄爆，虽然设置了泄爆阀，但泄爆瞬间的高压力仍然有可能造成设备损坏，泄爆冲击对附近人员和物品形成威胁。同时，泄爆或者提前降低电压避免泄爆都会造成除尘效率下降，严重时影响正常生产。转炉煤气全干法显热回收节能系统的防爆解决方法，对确保系统长期安全稳定运行十分重要。
2、现有公开号为cn108265154a的防止转炉煤气泄爆的自动控制系统，主要针对湿式静电除尘器，以co或o2浓度上限20％为氮气喷吹条件，只要其中1项浓度超出≤20％的限制则喷吹氮气。如果两种气体浓度同时大于20％，则自动控制系统直接关闭湿电除尘器高压电场，避免泄爆。激光分析仪安装在og湿式除尘设备出口煤气管道前段，氮气喷吹环安装在og湿式除尘设备出口煤气管道后段。
3、对于上述系统，任意一项或两项同时浓度超过20％的设定只能避免极少数高浓度、大规模的爆炸。而且，任意一项未达到爆炸极限就没有爆炸风险，任意一项超过20％的设定容易造成氮气浪费。喷氮装置的安装位置对于全干法显热回收工艺
技术实现思路
1、为此，本专利技术实施例提供一种基于气体脉冲的转炉防爆系统和转炉防爆方法，通过对转炉入口管道和出口管道分别进行可燃气体监测，针对性地进行可燃气体参数的预测，并根据预测结果进行相应的可燃气体的稀释，从而解决和减少全干法转炉余热回收系统潜在的泄爆的可能性，降低惰性气源浪费，提高喷吹精度和有效性，保证转炉安全高效生产。
2、为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：
3、在本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于气体脉冲的转炉防爆系统，转炉煤气余热回收装置形成有入口管道和出口管道，所述转炉防爆系统包括：
4、前置监测单元，与所述入口管道相连，用于对靠近所述入口管道一端的实时可燃气体参数进行监测；
5、后置监测单元，与所述出口管道相连，用于对靠近所述出口管道一端的实时可燃气体参数进行监测；
6、预测单元，用于根据监测的实时可燃气体参数获得预测可燃气体参数；
7、稀释气体提供单元，与所述入口管道和/或所述出口管道连通，并用于向所述入口管道和/或所述出口管道提供稀释气体；
8、控制单元，用于根据所述实时可燃气体参数和/或所述预测可燃气体参数，控制所述稀释气体提供单元提供稀释气体。
9、作为本专利技术的一种优选方案，可燃气体包括氧气和一氧化碳。
10、作为本专利技术的一种优选方案，所述前置检测单元包括用于监测靠近所述入口管道一端的一氧化碳的前置co浓度监测仪，以及用于监测靠近所述入口管道一端的氧气的前置o2浓度监测仪；
11、所述后置监测单元包括用于监测靠近所述出口管道一端的后置co浓度监测仪，以及用于监测靠近所述出口管道一端的氧气的后置o2浓度监测仪。
12、作为本专利技术的一种优选方案，所述预测单元采用最小二乘法对实时可燃气体参数进行线性拟合并估计回归系数，以使得观测值与拟合值之间的残差平方和最小化，从而获得预测方程，并根据获得的预测方程预测可燃气体参数。
13、作为本专利技术的一种优选方案，所述稀释气体提供单元与所述入口管道和所述出口管道各自连通；且，
14、所述稀释气体提供单元至少包括稀释气体储存罐，连通于所述稀释气体储存罐与所述入口管道之间的前置管道，用于开放或闭合所述前置管道的前置脉冲阀组，连通于所述稀释气体储存罐与所述出口管道之间的后置管道，以及用于开放或闭合所述后置管道的后置脉冲阀组；
15、所述控制单元控制所述前置脉冲阀组和所述后置脉冲阀组开放或闭合。
16、作为本专利技术的一种优选方案，所述前置脉冲阀组和/或所述后置脉冲阀组各自包括多个脉冲阀，且多个所述脉冲阀各自能够开放或闭合地设置。
17、作为本专利技术的一种优选方案，当所述入口管道和/或所述出口管道的管体沿竖直方向延伸，多个所述脉冲阀沿周向方向环绕排布；
18、当所述入口管道和/或所述出口管道的管体沿水平方向延伸，多个所述脉冲阀位于靠近管体上方的一侧。
19、作为本专利技术的一种优选方案，所述控制单元根据预测可燃气体参数的变化，可调节地开放一个或多个所述脉冲阀。
20、在本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种基于气体脉冲的转炉防爆方法，采用根据上述所述的转炉防爆系统，所述转炉防爆方法包括：
21、s100、监测入口管道和出口管道的实时可燃气体参数；
22、s200、根据入口管道的实时可燃气体参数，对co和o2浓度进行预测，获得预测可燃气体参数；
23、s300、根据获得的预测可燃气体参数，选择性地向所述入口管道中通入稀释气体；
24、s400、根据反馈的出口管道的实时可燃气体参数，选择性地向所述出口管道中通入稀释气体。
25、作为本专利技术的一种优选方案，步骤s300中，根据预测可燃气体参数的数值范围的不同，向所述入口管道中通入的稀释气体的流量不同。
26、作为本专利技术的一种优选方案，步骤s400中，根据出口管道的实时可燃气体参数的不同，向所述出口管道中通入的稀释气体的流量不同。
27、作为本专利技术的一种优选方案，步骤s300中，当co的预测浓度不低于10％时，若：
28、o2的预测浓度小于3％时，则不通入稀释气体；
29、o2的预测浓度不低于3％，且小于4％时，则以第一流量通入稀释气体；
30、o2的预测浓度不低于4％，且小于5％时，则以第二流量通入稀释气体；
31、o2的预测浓度不低于5％，且小于6％时，则以第三流量通入稀释气体；
32、o2的预测浓度不低于6％时，则以第四流量通入稀释气体；且，
33、所述第一流量、所述第二流量、所述第三流量和所述第四流量顺次增加。
34、作为本专利技术的一种优选方案，步骤s300中，当o2的预测浓度不低于3％时，若：
35、co的预测浓度小于10％，则不通入稀释气体；
36、co的预测浓度不低于10％，且小于11％时，则以第五流量通入稀释气体；
37、co的预测浓度不低于11％，且小于12％时，则以第六流量通入稀释气体；
38、co的预测浓度不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于气体脉冲的转炉防爆系统，转炉煤气余热回收装置形成有入口管道(10)和出口管道(11)，其特征在于，所述转炉防爆系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，可燃气体包括氧气和一氧化碳。
3.根据权利要求2所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述前置检测单元包括用于监测靠近所述入口管道(10)一端的一氧化碳的前置CO浓度监测仪(1)，以及用于监测靠近所述入口管道(10)一端的氧气的前置O2浓度监测仪(2)；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述预测单元(52)采用最小二乘法对实时可燃气体参数进行线性拟合并估计回归系数，以使得观测值与拟合值之间的残差平方和最小化，从而获得预测方程，并根据获得的预测方程预测可燃气体参数。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述稀释气体提供单元与所述入口管道(10)和所述出口管道(11)各自连通；且，
6.根据权利要求5所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述前置脉冲阀组(8)和/或所述后置脉冲
7.一种基于气体脉冲的转炉防爆方法，其特征在于，采用根据权利要求1-6中任意一项所述的转炉防爆系统，所述转炉防爆方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种转炉防爆方法，其特征在于，步骤S300中，根据预测可燃气体参数的数值范围的不同，向所述入口管道中通入的稀释气体的流量不同；
9.根据权利要求8所述的一种转炉防爆方法，其特征在于，步骤S300中，当CO的预测浓度不低于10％时，若：
10.根据权利要求8所述的一种转炉防爆方法，其特征在于，步骤S300中，当O2的预测浓度不低于3％时，若：
...【技术特征摘要】
1.一种基于气体脉冲的转炉防爆系统，转炉煤气余热回收装置形成有入口管道(10)和出口管道(11)，其特征在于，所述转炉防爆系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，可燃气体包括氧气和一氧化碳。
3.根据权利要求2所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述前置检测单元包括用于监测靠近所述入口管道(10)一端的一氧化碳的前置co浓度监测仪(1)，以及用于监测靠近所述入口管道(10)一端的氧气的前置o2浓度监测仪(2)；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种转炉防爆系统，其特征在于，所述预测单元(52)采用最小二乘法对实时可燃气体参数进行线性拟合并估计回归系数，以使得观测值与拟合值之间的残差平方和最小化，从而获得预测方程，并根据获得的预测方程预测可燃气体参数。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种转炉防爆系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李腾，魏小林，王超，王曜，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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