[發(fā)明專利]一種基于燒結(jié)過程熱狀態(tài)的冷卻機熱源參數(shù)預(yù)測與調(diào)控方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410494667.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104266500A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玉柱;胡長慶;趙凱;田欣;石焱;李杰;白麗梅;邢宏偉;吳禮忠;鄧濤
• 申請（專利權(quán)）人: 河北聯(lián)合大學(xué)
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;F27D17/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種基于燒結(jié)過程熱狀態(tài)的冷卻機熱源參數(shù)預(yù)測與調(diào)控方法，屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

燒結(jié)工序能耗占噸鋼能耗的10%～15%，僅次于煉鐵。燒結(jié)礦顯熱和燒結(jié)煙氣顯熱占燒結(jié)過程熱耗的50%以上。燒結(jié)礦到達燒結(jié)冷卻機首端時溫度高達700～800℃，冷卻到150℃以下時才能由皮帶輸送機貯存或送入高爐煉鐵，在一般情況下，以360?m²燒結(jié)機為例。其中Ⅰ段、Ⅱ段煙氣可產(chǎn)生60～80萬Nm³/h煙氣量，其中溫度在300℃～400℃的煙氣完全進入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽用來發(fā)電功率達12000kW。據(jù)不完全統(tǒng)計，90m²以上的燒結(jié)機有294條，總燒結(jié)機面積為63450.1m²，平均每條燒結(jié)機面積為215.8m²，每條燒結(jié)機余熱發(fā)電按照平均發(fā)電功率為6474kW計算，全國燒結(jié)機90m²以上的燒結(jié)及余熱發(fā)電功率將達到190萬kW。

目前燒結(jié)工序余熱回收主要工藝路線是：在燒結(jié)冷卻機中鼓入冷卻介質(zhì)，通過氣—固換熱產(chǎn)生一定溫度水平的煙氣，再將其通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。

燒結(jié)冷卻余熱回收實質(zhì)上是固體移動床(熱燒結(jié)礦層)與換熱介質(zhì)(冷卻空氣)之間的氣—固換熱過程，其余熱資源量決定于余熱源參數(shù)—冷卻機入口燒結(jié)礦流量F_SI與溫度T_SI，即余熱資源總量Q=F_SI×?T_SI×?C?(C：燒結(jié)礦比熱容)。熱源參數(shù)變化勢必引起冷卻氣體換熱后的廢氣溫度、流量變化，從而影響余熱回收系統(tǒng)設(shè)計、余熱回收水平等，而熱源參數(shù)又與燒結(jié)主工藝工況變化相關(guān)：1?)?F_SI，取決于燒結(jié)生產(chǎn)效率，即垂直燒結(jié)速度；2?)?T_SI，取決于燒結(jié)終點控制、配碳量、堿度等燒結(jié)工藝參數(shù)。

燒結(jié)主工藝參數(shù)和工況變化導(dǎo)致熱源參數(shù)—環(huán)冷機入口燒結(jié)礦溫度、流量波動，通過燒結(jié)過程熱狀態(tài)參數(shù)分析實現(xiàn)熱源參數(shù)預(yù)測，是燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運行調(diào)控技術(shù)的基礎(chǔ)。

根據(jù)燒結(jié)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，建立不同燒結(jié)工藝參數(shù)、不同工況條件下的燒結(jié)機熱狀態(tài)參數(shù)預(yù)報系統(tǒng)以預(yù)測燒結(jié)熱源參數(shù)，則可進一步通過非穩(wěn)態(tài)氣—固換熱分析，采用燒結(jié)冷卻機熱源參數(shù)預(yù)報系統(tǒng)，實現(xiàn)環(huán)冷機廢氣溫度、流量提前預(yù)報，并通過相應(yīng)控制系統(tǒng)進行余熱鍋爐入口煙氣溫度、流量調(diào)節(jié)，從而提高余熱回收系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和余熱回收效率。

對國內(nèi)已有的燒結(jié)工序余熱回收方面的專利檢索結(jié)果如下：專利（CN?101975514?A）中公開了一種用于燒結(jié)生產(chǎn)的燒透控制方法；專利（CN?102520691?A）中公開了一種燒透點控制系統(tǒng)及方法；專利（CN?103017531?A）公開了一種燒結(jié)終點控制方法及系統(tǒng)；專利（CN?101363689A）中公開了一種燒結(jié)臺車斷面溫度控制方法、裝置及系統(tǒng)；上述專利公開的內(nèi)容中主要是關(guān)于通過準確監(jiān)測燒結(jié)過程參數(shù)變化，控制布料，準確預(yù)報燒結(jié)終點，保證料層燒透，不欠燒也不過燒，沒有涉及到余熱回收；專利（CN?202648444?U）中公開了一種用于燒結(jié)余熱回收的環(huán)冷機密封裝置；專利（CN?202141333?U）中公開了一種利于余熱發(fā)電的燒結(jié)機風箱；（CN?102409168?A）中公開了一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風機聯(lián)合驅(qū)動；專利（CN?202470789?U）中公開了一種燒結(jié)余熱與飽和蒸汽綜合利用系統(tǒng)；專利（CN?102589305?A）中公開了一種燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)；專利（CN?203177670?U）中公開了一種燒結(jié)冷卻機尾部低溫煙氣余熱利用裝置；專利（CN?201858904?U）中公開了一種燒結(jié)機尾余熱回收系統(tǒng)；專利（CN?200946987?Y）中公開了一種廢氣溫度可調(diào)節(jié)的燒結(jié)余熱回收裝置；上述專利公開的內(nèi)容主要是燒結(jié)工序廢煙氣熱量的回收，包括燒結(jié)機機尾煙氣余熱回收系統(tǒng)，冷卻機尾部低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)，廢氣溫度調(diào)節(jié)裝置，沒有考慮燒結(jié)過程參數(shù)變化對后續(xù)余熱回收系統(tǒng)的影響。