(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210608017.X (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 南京罕华流体技术有限公司 地址 210029 江苏省南京市 鼓楼区汉中门 大街301号402室 (72)发明人 杨靖辉　耿胜松　夏袁昊　 (74)专利代理 机构 沈阳亚泰专利商标代理有限 公司 21107 专利代理师 王荣亮 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法 (57)摘要 一种焦化厂解冻库烟气循环 量优化方法， 解 决传统的焦化厂循环烟气的工艺过程相对粗糙， 没有准确合理的量化指导， 排烟量、 循环烟气量、 煤气消耗量损失严重的问题。 该焦化厂解冻 库烟 气循环量优化方法， 设计解冻库最佳烟气循环量 的优化思路并建立评价指标， 建立解冻 库相关热 工模型群， 进而通过对各类热工参数的优化、 以 及解冻库最佳循环烟气量迭代优化过程， 来优化 解冻库的循环烟气量， 有效提高解冻库的循环热 效率， 并可指导解冻库温度等参数的设定， 优化 系统运行， 实现节能降耗。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 114936461 A 2022.08.23 CN 114936461 A 1.一种焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 设计解冻库烟气循环量的优化思路并建立评价指标； 该过程是一个循环迭代 寻优的过程， 以环 境温度为基准， 热效率最大情况下的循环煤气量为最佳； 检测解冻煤的解 冻量、 比热容、 温度变化量， 以计算解冻煤所得热量； 检测煤气消耗量、 煤气热值， 进而计算 煤气燃烧放热量； 解冻库的热效率 为解冻煤所 得热量与煤气燃烧放热量的比值： 步骤二、 建立解冻库煤气燃烧放热数学模型； 依据燃烧学原理， 热力学第一定律， 物体 内能的增 加等于物体吸 收的热量和对物体所做的功的总和； 步骤三、 建立解冻过程的热量需求数学模型； 解冻库将解冻煤和运输车厢由寒冷的环 境温度解冻至预定温度， 冻煤在环境 温度下为T ’℃， 进入解冻 库中， 在温度T℃下解冻， 煤温 升至T”℃时出解冻库； 由于解冻库内解冻煤装在运输车厢内进行解冻， 解冻库的热量从两 侧传递给运输车厢， 运输车厢两侧受热均匀， 所以可以将运输车厢中间煤作为对称轴， 运输 车厢宽为L， 故距离运输车厢中间煤L/2处的侧部煤最先受热， 并一步步地将热量传递至运 输车厢中间煤， 直至运输车厢中间煤温度升 至T”℃， 结束解冻， 此时煤已经全部解冻； 步骤四、 建立解冻库温度核算数学模型； 解冻库内的温度直接影响解冻工艺效果， 解冻 工艺涉及解冻煤的比热容、 解冻煤进入解冻库前的温度、 解冻煤的总量、 解冻煤在解冻 库中 停留时间、 解冻煤的受热面积、 解冻煤与运输车厢的传热系数； 步骤五、 建立解冻库排烟热量损失数学模型； 根据 热力学第 二定律， 热量只能从高温物 体向低温物体转移， 所以解冻库的热量始终高于解冻煤的热量， 多出 的热量以烟气形式排 出， 这部分属于热量损失； 步骤六、 建立解冻库煤气量与循环烟气量的关联模型； 煤气燃烧放热量传递至解冻库， 解冻库内有效热增量又转变为循环烟气热量增量、 解冻煤和车厢所需热量、 排烟携带热量； 煤气燃烧放热量等于解冻 车厢及解冻煤过程所需热量、 排烟带走热量、 循环烟气热量增量 之和； 步骤七、 通过循环迭代， 求解热效率最大条件下的解冻库最佳循环烟气量； 先读取解冻 库所有基础参数， 基于所建模型进行计算， 得到循环烟气量值； 然后， 确定循环烟气量的最 小值和最大值， 在循环烟气量的最小值和最大值之 间取数， 计算对应的热效率， 得到一系列 的热效率 值， 取热效率最大时的循环烟气量 为最佳循环烟气量。 2.根据权利要求1所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特征在于： 所述步骤 二， 煤气燃烧放热 数学模型为： Q煤气＝V煤气×H煤气                        (2) 式中： Q煤气—进入解冻库的煤气放热量； V煤气—作为解冻库燃料的煤气量； H煤气—煤气的低位发热量。 3.根据权利要求1所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特征在于： 所述步骤 三， 从解冻煤和解冻车厢所需热量角度分析， 所需提供 热量为： Q解冻 车厢＝c综合(m冻 煤+m车厢)(T″冻 煤‑T′冻 煤)              (3)权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114936461 A 2式中： Q解冻 车厢—解冻过程所需提供的热量； c综合—解冻车厢和解冻煤的综合比热容； m冻 煤、 m车厢—需要解冻的冻煤质量和解冻车厢的质量； T′冻 煤—冻煤进入解冻库的初始温度； T″冻 煤—冻煤解冻完成后的结束温度。 4.根据权利要求3所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特征在于： 所述步骤 三， 从解冻库传递给解冻煤和解冻 车厢的动态过程分析， 传递给解冻 车厢用于解冻过程使 用的热量 为： 取， 式中： q解冻 车厢—单位时间传递给解冻车厢的热量； h综合—需解冻车厢与解冻库之间的综合对流换 热系数； A—车厢的总表面积； T—解冻库内的温度； 解冻车厢在解冻库内有规定的停留时间， 以τ停留表示； 从工艺上要求解冻库内的温度满 足如下条件： 在规定的解冻停 留时间段内， 解冻到合格温度T冻″煤； 因此， 解冻库传递给解冻 车厢及解冻煤的总热量 为： 5.根据权利要求4所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特征在于： 所述步骤 四， 由式(3)和式(5)联立， 得到解冻库内温度核算数 学模型， 如下： 6.根据权利要求1所述的焦化厂解冻库烟气循环量优化方法， 其特征在于： 所述步骤 五， 解冻库排烟热量损失数 学模型为： 取， 式中： Q排烟—从解冻库排出烟气携带的热量， 以环境温度为基准； V排烟—解冻库的烟气排出量； V循环烟 气—解冻库的循环烟气量； T排烟、 T环 境—排烟温度和环境温度； ψ循环 率—烟气循环率。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114936461 A 3