提高初冷器煤氣溫度調節精確性工藝設計

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，影響初冷器正常穩定運行。由于初冷器冷卻介質非單一，循環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，流量調節缺乏針對性，給初冷器煤氣溫度精確調節帶來困難。基于此，開發了提高初冷器煤氣溫度調節精確性工藝設計，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、循環水供水、低溫水自動調節閥、循環水自動調節閥、低溫水與循環水間煤氣遠傳溫度、初冷器出口煤氣遠傳溫度表組成。以初冷器上段循環水進水溫度為基準，設定低溫水與循環水間煤氣溫度比該基準高2℃為目標值，通過循環水出口自動流量調節與該目標值聯鎖來實現自動溫度調節；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，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，低溫水流量調節幅度遞增，以實現初冷器煤氣溫度精確性調節。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水進水管道上加裝上段循環水進水遠傳溫度表，低溫水與循環水間煤氣溫度遠傳溫度表、上段循環水出水管道上加裝上段循環水自動調節閥、上段循環水遠傳流量計；在預熱段循環水出水管道上加裝預熱段循環水自動調節閥、預熱段循環水遠傳流量計；

當上段循環水進水遠傳溫度表顯示溫度為T1時，設定低溫水與循環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，通過預熱段循環水自動調節閥調節實現目標溫度值T1+2.0℃；當冬季啟用預熱段采暖時，關閉上段與預熱段循環水進水旁通閥，將上段循環水出水的流量與目標溫度T1+2.0℃投入聯鎖，通過上段循環水自動調節閥調節實現目標溫度值T1+2.0℃；如循環水上水溫度為28℃時，低溫水與循環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，從而又兼備控制較為穩定的特點。其對應調節邏輯對照關系為：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

該工藝以循環水流量自動調節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，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。可顯著降低循環水用量，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化與初冷器出口煤氣溫度精確性控制。