[发明专利]一种快速评价解析塔工作状态的方法和系统

说明书

一种快速评价解析塔工作状态的方法，该方法包括以下步骤：1)将吸附了污染物的活性炭输送至活性炭解析塔(1)的进料口；2)吸附了污染物的活性炭在活性炭解析塔(1)内依次经过加热段(101)、过渡段(102)、冷却段(103)；3)经过冷却段(103)冷却后的活性炭从活性炭解析塔(1)的排料口排出；实时监测活性炭进入解析塔(1)冷却段(103)入口时的温度，预设时间周期，通过计算预设时间周期内活性炭在冷却段(103)入口的温度变化率，从而判断解析塔(1)的工作状态。本发明能够在短时间内，方便快速地对解析塔的工作状态进行评价，通过对解析塔工作状态的准确预判，能够指导后续生产，确保系统的安全、稳定、高效运行。

技术领域

本发明涉及检测解析塔工作状态的方法，具体涉及一种快速评价解析塔工作状态的方法和系统，属于活性炭处理烟气技术领域。

背景技术

活性炭烟气净化技术具有多污染物协同高效净化的优势，适应烧结烟气组分复杂(SO₂、NO_x、粉尘、O₂、水蒸气、重金属)、温度波动大(110-180℃)的特点，已经成功应用到烧结烟气净化系统中。

活性炭烟气净化系统设置有吸附系统、解析系统、制酸系统等多个子系统，烟气经过活性炭吸附单元后净化，活性炭颗粒在吸附单元和解析单元之间循环流动，实现“吸附污染物-加温解析活化(使污染物逸出)-冷却-吸附污染物”的循环利用。吸附系统是活性炭对烧结烟气中污染物进行吸附的过程，解吸系统是将吸附了污染物的活性炭进行加热再生，保证活性炭恢复活性。

解吸塔结构主要由同管簇的列管组成，从上到下依次分为加热段、SRG段、冷却段三部分，一般加热段、SRG段采取不锈钢材质，冷却段采取锅炉钢材质，解析塔中的加热段和冷却段均通过列管式换热器实现，在加热段中活性炭在管束的管道中流动，管束外面通有加热气体。加热气体先将列管加热，再通过列管将列管里的活性炭加热。其中活性炭是易燃物质，加热气体里面还有氧气，在高温情况下，活性炭遇到氧气容易燃烧，造成事故，因此，列管里面的活性炭和列管外面的加热气体不能够有气体的交换，这就要求列管和管板的连接处要有很好的气密性。在冷却段中，活性炭在管束的列管里面流动，管束外面通有冷却气体。冷却气体先将列管冷却，再通过列管将列管里面的活性炭冷却。同样，在冷却段入口位置，列管和管板的连接也要求有很好的气密性，防止冷却气体进入到列管里面。

解析塔冷却段入口长期处于高腐蚀性环境，温差较大，这就对列管与管板连接的焊接工艺具有极高的要求，并且随着运行时间的延长，活性炭与管道内壁长期磨损，导致整个列管的管壁变薄，甚至产生裂缝，进而导致冷却气体进入到列管内部，很容易导致事故发生，因此，在加热段和冷却段工作一段时间后，要进行检修，对磨损腐蚀较为严重的列管进行更换。由于材质不同，一般出现问题较多的是冷却段的腐蚀穿孔，冷却段腐蚀穿孔后将会造成冷却效果变差，氧气浓度增加，高温活性炭可能会进入吸附塔，一旦控制不住，将会造成燃烧失控，对整个系统的运行安全造成巨大损失。

当前对解析塔的运行稳定性检测主要集中在对活性炭温度检测上，由于温度检测只能测量一个点，而不能对整个平面进行温度测量，因此滞后性特别大。而解析塔内装填活性炭有几百吨左右，如全部排出，需要对整个烟气净化系统进行停机处理，既有巨大的工作量，又会影响上游的烧结的产量。一般工程现场经常会有短时间临时停机更换设备等情形，一般在12h左右，如能利用短时间停机时间，对解析塔工作状态进行快速评价，提前对解析塔工作状态进行预判，则能够对未来解析塔操作提供重要的指导，提高整个系统的安全、稳定、高效运行。

发明内容

针对现有技术中活性炭解析塔内的列管随着运行时间的延长可能出现管壁变薄、产生裂缝而导致事故发生，且又检修不便、滞后性大的问题，本发明提出一种快速评价解析塔工作状态的方法和系统。本发明通过实时监测冷却段入口的活性炭温度，计算在预设时间周期内，活性炭在冷却段入口的温度变化率，从而对解析塔的工作状态进行快速评价，对未来解析塔的操作提供重要指导，进而保证系统安全、稳定、高效的运行。