[发明专利]一种高炉水渣脱白节能系统及控制方法

权利要求书

1.一种高炉水渣脱白节能系统，其特征在于：包括沿流向依次通过管道相连的粒化塔、法兰过滤器、风机和排气筒，粒化塔内从下至上依次布置喷淋冷却系统、旋流脱水器和电动百叶翻板阀，喷淋冷却系统包括水泵；粒化塔、法兰过滤器、风机、喷淋冷却系统的水泵、旋流脱水器均与控制模块信号连接，通过控制模块控制水泵和风机的转速。

2.根据权利要求1所述的高炉水渣脱白节能系统，其特征在于：所述法兰过滤器并联设置有两组。

3.一种高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.通过控制模块实时采集高炉水渣脱白节能系统的相关冲渣工艺参数；

S2.利用高炉熔渣冲制模型、喷淋冷却模型和旋流脱水模型，计算冲渣工艺参数变化后的烟气参数、烟气变化后喷淋冷却系统的喷淋水量和旋流脱水器的脱水效率，确定喷淋冷却和旋流脱水后的烟气参数；

S3.分析粒化塔烟气阻力变化曲线，调节风机的最优转速，在满足脱白效率的约束条件下，实现高炉水渣脱白节能系统节能。

4.根据权利要求3所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：步骤S1中，实时采集的冲渣工艺参数包括冲渣水流量Q_冲、冲渣水温度T_冲、熔渣流量T_熔、喷淋前后烟气温度差T_降、水泵转速w_水、风机转速w_风。

5.根据权利要求3所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：步骤S2中，计算出的烟气参数包括烟气流量Q_烟，烟气含湿量M。

6.根据权利要求5所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：步骤S2中，喷淋冷却系统的喷淋水量为：

式中，Q_水为喷淋冷却系统的喷淋水量，Q_烟为烟气流量，T_降为喷淋前后烟气温度差，H_热为冲渣后热烟气的焓值，H_冷为喷淋冷却后冷烟气的焓值。

7.根据权利要求3所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：步骤S2中，旋流脱水器阻力为：

式中，k_f为修正系数，ρ_t为烟气密度，V_t为烟气流速。

8.根据权利要求7所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：喷淋冷却后的烟气为饱和空气，则烟气密度ρ_t为：

ρ_t＝ρ_饱和

式中，ρ_饱和为喷淋冷却后烟气的饱和空气密度。

9.根据权利要求3所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：步骤S2中，还需计算出其他管网阻力，其他管网阻力为：

式中，A为常数，ζ_d为当量局部阻力系数，ζ为局部阻力系数，η_f为风机效率，η_b为变频器效率。

10.根据权利要求3所述的高炉水渣脱白节能控制方法，其特征在于：高炉水渣脱白节能系统的最小运行能耗P_系＝水泵能耗P_水+风机能耗P_风；其中：

水泵能耗P_水＝H*Q_水/(367.2*η_p*η_m)

式中，H为水泵扬程，Q_水为喷淋水量，η_p为水泵运行效率，η_m为水泵的电机的效率；

风机能耗P_风＝ΔP*Q_风/(3600*1000*η0*η1)

式中，ΔP为风机的全风压，亦为高炉水渣脱白节能系统烟气总阻力，Q_风为烟气流量，η0为风机的内效率，η1为风机的机械效率；其中：

ΔP＝1.05*(P_l+P_t)

式中，P_l为权利要求7或8任一项所述的旋流脱水器阻力，P_t为权利要求9中所述的其他管网阻力。