提高初冷器煤气温度调节精确性工艺设计

黄宇飞

（唐山佳华煤化工有限公司，河北唐山 063000）

初冷器为焦化鼓风冷凝单元关键设备之一，负责对煤气进行降温及洗涤，以减轻鼓风机输送负荷及提高煤气净化质量。现有初冷器运行工艺对煤气降温的介质为循环水、低温水。初冷器出口煤气温度过高，会造成萘随煤气进入后序工艺，给煤气净化及产品质量控制带来困难；初冷器出口煤气温度过低，会造成循环水、低温水用量过高，运行成本过高，且容易造成萘附着在初冷器内部列管壁上，造成初冷器阻力升高，影响初冷器正常稳定运行。由于初冷器冷却介质非单一，循环水和低温水之间煤气温度不易控制，导致初冷器下段及低温水作为冷却介质，流量调节缺乏针对性，给初冷器煤气温度精确调节带来困难。基于此，开发了提高初冷器煤气温度调节精确性工艺设计，以实现初冷器煤气温度的精确控制。

1 设计方案

该工艺由初冷器、低温水供水、循环水供水、低温水自动调节阀、循环水自动调节阀、低温水与循环水间煤气远传温度、初冷器出口煤气远传温度表组成。以初冷器上段循环水进水温度为基准，设定低温水与循环水间煤气温度比该基准高2℃为目标值，通过循环水出口自动流量调节与该目标值联锁来实现自动温度调节；以初冷器出口煤气温度22℃为基准目标值，通过低温水出口流量自动控制调节，以达到出口煤气温度为目标值。以初冷器出口煤气温度22℃为基准值，向上及向下分别取5个0.2℃的等差温度点，上述温度点与基准点温度点间隔越大，低温水流量调节幅度递增，以实现初冷器煤气温度精确性调节。其结构示意图如图1所示。

2 实施方式

在初冷器的上段循环水进水管道上加装上段循环水进水远传温度表，低温水与循环水间煤气温度远传温度表、上段循环水出水管道上加装上段循环水自动调节阀、上段循环水远传流量计；在预热段循环水出水管道上加装预热段循环水自动调节阀、预热段循环水远传流量计；

当上段循环水进水远传温度表显示温度为T1时，设定低温水与循环水间煤气温度远传温度表目标温度为T1+2.0℃，将预热段循环水出水的流量与目标温度T1+2.0℃投入联锁，通过预热段循环水自动调节阀调节实现目标温度值T1+2.0℃；当冬季启用预热段采暖时，关闭上段与预热段循环水进水旁通阀，将上段循环水出水的流量与目标温度T1+2.0℃投入联锁，通过上段循环水自动调节阀调节实现目标温度值T1+2.0℃；如循环水上水温度为28℃时，低温水与循环水间煤气温度远传温度表目标温度为30℃。

图1 初冷器煤气温度调节精确性工艺示意图

在低温水进水管道上加装低温水进水远传温度表，低温水回水管道上加装低温水回水远传流量计、低温水回水自动调节阀；在初冷器出口煤气管道上加装初冷器出口煤气远传温度表；以初冷器出口煤气温度22℃为基准目标值，将低温水回水的流量与该基准温度投入联锁；以初冷器出口煤气温度T0℃为基准值，向上及向下分别取个0.2℃的等差温度点，再以低温水回水流量值F0为基准值，分别于上述等差温度点建立温度与流量逻辑关系，实时温度与目标温度偏差越大，流量调幅越大，快速实现向基准温度调节的特点；而实时温度据基准温度偏差较小时，低温水流量调幅要弱于温度直线型线性关系，从而又兼备控制较为稳定的特点。其对应调节逻辑对照关系为：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；目标值T0为22℃、F0为200m3/h；

3 结束语

该工艺以循环水流量自动调节达到双水间煤气温度目标值，以初冷器出口煤气温度为基准目标值，通过低温水出口流量控制调节，以达到出口煤气温度为基准目标值，以初冷器出口煤气温度为基准目标值分别向上及向下取5个等差温度点，再以低温水对应流量调节与上述温度点对应关系进行温度精确控制，以实现初冷器煤气温度精确性调节。可显著降低循环水用量，精确控制初冷器煤气出口温度。提高初冷器冷却质量，降低初冷器下段列管萘附着，抑制初冷器阻力升高，提高初冷器洗涤效果。同时实现初冷器冷却介质用量最优化与初冷器出口煤气温度精确性控制。