提高初冷器煤氣溫度調節(jié)精確性工藝設計

黃宇飛

（唐山佳華煤化工有限公司，河北唐山 063000）

初冷器為焦化鼓風冷凝單元關鍵設備之一，負責對煤氣進行降溫及洗滌，以減輕鼓風機輸送負荷及提高煤氣凈化質量。現有初冷器運行工藝對煤氣降溫的介質為循環(huán)水、低溫水。初冷器出口煤氣溫度過高，會造成萘隨煤氣進入后序工藝，給煤氣凈化及產品質量控制帶來困難；初冷器出口煤氣溫度過低，會造成循環(huán)水、低溫水用量過高，運行成本過高，且容易造成萘附著在初冷器內部列管壁上，造成初冷器阻力升高，影響初冷器正常穩(wěn)定運行。由于初冷器冷卻介質非單一，循環(huán)水和低溫水之間煤氣溫度不易控制，導致初冷器下段及低溫水作為冷卻介質，流量調節(jié)缺乏針對性，給初冷器煤氣溫度精確調節(jié)帶來困難?；诖?，開發(fā)了提高初冷器煤氣溫度調節(jié)精確性工藝設計，以實現初冷器煤氣溫度的精確控制。

1 設計方案

該工藝由初冷器、低溫水供水、循環(huán)水供水、低溫水自動調節(jié)閥、循環(huán)水自動調節(jié)閥、低溫水與循環(huán)水間煤氣遠傳溫度、初冷器出口煤氣遠傳溫度表組成。以初冷器上段循環(huán)水進水溫度為基準，設定低溫水與循環(huán)水間煤氣溫度比該基準高2℃為目標值，通過循環(huán)水出口自動流量調節(jié)與該目標值聯鎖來實現自動溫度調節(jié)；以初冷器出口煤氣溫度22℃為基準目標值，通過低溫水出口流量自動控制調節(jié)，以達到出口煤氣溫度為目標值。以初冷器出口煤氣溫度22℃為基準值，向上及向下分別取5個0.2℃的等差溫度點，上述溫度點與基準點溫度點間隔越大，低溫水流量調節(jié)幅度遞增，以實現初冷器煤氣溫度精確性調節(jié)。其結構示意圖如圖1所示。

2 實施方式

在初冷器的上段循環(huán)水進水管道上加裝上段循環(huán)水進水遠傳溫度表，低溫水與循環(huán)水間煤氣溫度遠傳溫度表、上段循環(huán)水出水管道上加裝上段循環(huán)水自動調節(jié)閥、上段循環(huán)水遠傳流量計；在預熱段循環(huán)水出水管道上加裝預熱段循環(huán)水自動調節(jié)閥、預熱段循環(huán)水遠傳流量計；

當上段循環(huán)水進水遠傳溫度表顯示溫度為T1時，設定低溫水與循環(huán)水間煤氣溫度遠傳溫度表目標溫度為T1+2.0℃，將預熱段循環(huán)水出水的流量與目標溫度T1+2.0℃投入聯鎖，通過預熱段循環(huán)水自動調節(jié)閥調節(jié)實現目標溫度值T1+2.0℃；當冬季啟用預熱段采暖時，關閉上段與預熱段循環(huán)水進水旁通閥，將上段循環(huán)水出水的流量與目標溫度T1+2.0℃投入聯鎖，通過上段循環(huán)水自動調節(jié)閥調節(jié)實現目標溫度值T1+2.0℃；如循環(huán)水上水溫度為28℃時，低溫水與循環(huán)水間煤氣溫度遠傳溫度表目標溫度為30℃。

圖1 初冷器煤氣溫度調節(jié)精確性工藝示意圖

在低溫水進水管道上加裝低溫水進水遠傳溫度表，低溫水回水管道上加裝低溫水回水遠傳流量計、低溫水回水自動調節(jié)閥；在初冷器出口煤氣管道上加裝初冷器出口煤氣遠傳溫度表；以初冷器出口煤氣溫度22℃為基準目標值，將低溫水回水的流量與該基準溫度投入聯鎖；以初冷器出口煤氣溫度T0℃為基準值，向上及向下分別取個0.2℃的等差溫度點，再以低溫水回水流量值F0為基準值，分別于上述等差溫度點建立溫度與流量邏輯關系，實時溫度與目標溫度偏差越大，流量調幅越大，快速實現向基準溫度調節(jié)的特點；而實時溫度據基準溫度偏差較小時，低溫水流量調幅要弱于溫度直線型線性關系，從而又兼?zhèn)淇刂戚^為穩(wěn)定的特點。其對應調節(jié)邏輯對照關系為：T0-1.0℃、F0-90m3/h；T0-0.8℃、F0-54m3/h；T0-0.6℃、F0-36m3/h；T0-0.4℃、F0-20m3/h；T0-0.2℃、F0-8m3/h；T0℃、F0m3/h；T0+0.2℃、F0+8m3/h；T0+0.4℃、F0+20m3/h；T0+0.6℃、F0+36m3/h；T0+0.8℃、F0+54m3/h；T0+1.0℃、F0+90m3/h；目標值T0為22℃、F0為200m3/h；

3 結束語

該工藝以循環(huán)水流量自動調節(jié)達到雙水間煤氣溫度目標值，以初冷器出口煤氣溫度為基準目標值，通過低溫水出口流量控制調節(jié)，以達到出口煤氣溫度為基準目標值，以初冷器出口煤氣溫度為基準目標值分別向上及向下取5個等差溫度點，再以低溫水對應流量調節(jié)與上述溫度點對應關系進行溫度精確控制，以實現初冷器煤氣溫度精確性調節(jié)。可顯著降低循環(huán)水用量，精確控制初冷器煤氣出口溫度。提高初冷器冷卻質量，降低初冷器下段列管萘附著，抑制初冷器阻力升高，提高初冷器洗滌效果。同時實現初冷器冷卻介質用量最優(yōu)化與初冷器出口煤氣溫度精確性控制。