以热损失最小为目标的焦炉工序分析与优化

刘长鑫^1,2,3，谢志辉^1,2,3，孙丰瑞^1,2,3

1. 海军工程大学热科学与动力工程研究室2. 海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室3. 海军工程大学动力工程学院

摘 要：基于焦炉工序的物料平衡和能量平衡,以工序热损失最小为目标,构建了焦炉工序的优化模型。以入炉煤配比、加热煤气配比、入炉煤含水量和推焦温度等9个参数为优化变量,考虑13个约束条件,利用焦化厂实际生产数据进行了优化,得到了最小热损失和最优变量值,并分析了优化变量对最小热损失的影响规律。研究表明:适当增加1/3焦煤和瘦煤的用量并减少气煤、肥煤和焦煤的用量可以降低焦炉工序的热损失;高炉煤气和焦炉煤气用量约为7∶1时,能够使焦炉工序的热损失达到最小值。提高脱硫工艺水平可提高硫分的约束上限,从而间接降低热损失。优化后,混合煤挥发分含量可降低3.3%,最小热损失可降低13.74%。实际生产过程中,应使各原料的用量处于使最小热损失变化较小的区间内,且应尽量接近最优配比,以保证焦炉工序连续平稳生产的同时降低热损失。

关键词：焦炉工序;物质流;能量流;热损失;