[發明專利]一種高爐水渣脫白節能系統及控制方法

在審

• 申請號: 202110585584.3
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113350980A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 周濤;侯祥松
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26;G06F17/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張雪林

1.一種高爐水渣脫白節能系統，其特征在于：包括沿流向依次通過管道相連的粒化塔、法蘭過濾器、風機和排氣筒，粒化塔內從下至上依次布置噴淋冷卻系統、旋流脫水器和電動百葉翻板閥，噴淋冷卻系統包括水泵；粒化塔、法蘭過濾器、風機、噴淋冷卻系統的水泵、旋流脫水器均與控制模塊信號連接，通過控制模塊控制水泵和風機的轉速。

2.根據權利要求1所述的高爐水渣脫白節能系統，其特征在于：所述法蘭過濾器并聯設置有兩組。

3.一種高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.通過控制模塊實時采集高爐水渣脫白節能系統的相關沖渣工藝參數；

S2.利用高爐熔渣沖制模型、噴淋冷卻模型和旋流脫水模型，計算沖渣工藝參數變化后的煙氣參數、煙氣變化后噴淋冷卻系統的噴淋水量和旋流脫水器的脫水效率，確定噴淋冷卻和旋流脫水后的煙氣參數；

S3.分析粒化塔煙氣阻力變化曲線，調節風機的最優轉速，在滿足脫白效率的約束條件下，實現高爐水渣脫白節能系統節能。

4.根據權利要求3所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：步驟S1中，實時采集的沖渣工藝參數包括沖渣水流量Q_沖、沖渣水溫度T_沖、熔渣流量T_熔、噴淋前后煙氣溫度差T_降、水泵轉速w_水、風機轉速w_風。

5.根據權利要求3所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：步驟S2中，計算出的煙氣參數包括煙氣流量Q_煙，煙氣含濕量M。

6.根據權利要求5所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：步驟S2中，噴淋冷卻系統的噴淋水量為：

式中，Q_水為噴淋冷卻系統的噴淋水量，Q_煙為煙氣流量，T_降為噴淋前后煙氣溫度差，H_熱為沖渣后熱煙氣的焓值，H_冷為噴淋冷卻后冷煙氣的焓值。

7.根據權利要求3所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：步驟S2中，旋流脫水器阻力為：

式中，k_f為修正系數，ρ_t為煙氣密度，V_t為煙氣流速。

8.根據權利要求7所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：噴淋冷卻后的煙氣為飽和空氣，則煙氣密度ρ_t為：

ρ_t＝ρ_飽和

式中，ρ_飽和為噴淋冷卻后煙氣的飽和空氣密度。

9.根據權利要求3所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：步驟S2中，還需計算出其他管網阻力，其他管網阻力為：

式中，A為常數，ζ_d為當量局部阻力系數，ζ為局部阻力系數，η_f為風機效率，η_b為變頻器效率。

10.根據權利要求3所述的高爐水渣脫白節能控制方法，其特征在于：高爐水渣脫白節能系統的最小運行能耗P_系＝水泵能耗P_水+風機能耗P_風；其中：

水泵能耗P_水＝H*Q_水/(367.2*η_p*η_m)

式中，H為水泵揚程，Q_水為噴淋水量，η_p為水泵運行效率，η_m為水泵的電機的效率；

風機能耗P_風＝ΔP*Q_風/(3600*1000*η0*η1)

式中，ΔP為風機的全風壓，亦為高爐水渣脫白節能系統煙氣總阻力，Q_風為煙氣流量，η0為風機的內效率，η1為風機的機械效率；其中：

ΔP＝1.05*(P_l+P_t)

式中，P_l為權利要求7或8任一項所述的旋流脫水器阻力，P_t為權利要求9中所述的其他管網阻力。