烟气喷雾冷却对温度控制的实现及仿真.pdf

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1、烟气喷雾冷却对温度控制的实现及仿真贾华。等烟气喷雾冷却对温度控制的实现及仿真RealizationandSimulationoftheTemperatureControUsingSprayChillingSystemforFlueGas雾华酰佳(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010)摘要：铜冶炼过程产生的烟气中含有大量的二氧化硫，为使二氧化硫得以充分回收利用，对喷雾冷却系统在铜冶炼时降低烟气温度的原理和实现方法进行了研究。冷却系统采用喷雾冷却枪将恒定压力的水汽混合物喷入冷却器中，对烟气进行冷却并将出口烟气温度控制

2、在恒定值。运用热力学传热传质相关原理，对不同喷嘴压力下的出El温度进行建模并采用Matlab仿真，最终确定了有效控制温度时的喷嘴压力。该方法为热力学与自动化结合提供了新的思路。关键词：恒压供水温度控制MatlabPLC压力传感器中图分类号：TP391文献标志码：AAbstract：Influegasproducedincoppersmeltingprocess-thereisalargeamountofsulfurdioxide，inordertofullyrecyclingofsulfurdioxide，theprincip

3、leandimplementingmethodofthespraychillingsystemtoreducethetemperatureoffluegasareresearched．Thespraychillinggunisadoptedinthesystem，tospraythewater／steammixtureunderconstantpressureintochillerforcoolingthefluegasandcontroltheoutletfluegastemperatureinconstantvalue．U

4、singthethermodynamicheatandmasstransferprinciple，themodelofoutlettemiieratureunderdifferentnozzlepressureisestabhshed。andsimulatedwi山Matlab，出UStheeffectivenozzlepressureforcontrollingtemperatureisdetermined．Themethodprovidesnewconceptforthecombinationofthermodynamic

5、sadautomation．Keywords：ConstantpressurewatersupplyTemperaturecontrolMatlabProgrammablelogiccontroller(PLC)Pressuresensor0引言在工业自动化技术迅猛发展的今天，铜冶炼技术也随之不断发展。铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程．但至今仍以火法冶炼为主。我国的铜产量约占世界铜产量的85％。近年来，随着我国各地炼铜厂规模的不断扩大。随之产生的烟气对空气的污染也日益加剧．给人们的生产和生活带来严重困扰，因此对烟气的处理和利用

6、具有重要意义旧J。传统的铜冶炼工艺对烟气的冷却通过水池盘管或自然冷却处理，此类方法投资大，冷却温度不确定。本文结合热力学知识．通过热平衡建立数学模型，将水和烟气的热传递作为研究重点。1铜冶炼系统工艺流程火法炼铜冶炼方法流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染‘8

7、。因修改稿收到日期：2013一01—03。第一作者贾华(1962一)，男，1990年毕业于北京科技大学自动化专业。获硕士学位，副教授；主要从事电力电子及运动控制方面的研究。《自动化仪表》第34

8、卷第n期2013年n月此，本文设计了烟气中SO：的二次利用系统。该系统需对烟气进行降温处理‘¨。铜冶炼炉烟气喷雾冷却控制系统的工艺流程如图1所示。图1系统工艺流程图Fig．1Processflowdiagramofsystem从铜冶炼炉吹炼排出炉口的烟气温度在1100℃左右，烟气进入喷雾冷却器后，恒定压力的水汽混合物以雾状的形态由喷嘴进入喷雾冷却器对烟气进行降温。随着烟气量的增减，喷人的水量也随之增减，从而使冷却器出口处烟气的温度控制在300℃左右。由于在冷却烟气的过程中会产生一定的尘渣，所以从冷却器中排出的烟气直接进入除尘器

9、进行除尘．最后出来59烟气喷雾冷却对温度控制的实现及仿真贾华。等的烟气进入制酸系统进行制酸。2系统设计2．1恒压供水为了使进入喷雾冷却器的水以恒定的水压进入，采用了恒压供水环节来维持水压的恒定。恒压供水系统采用压力传感器、PLC和变频器作为中心控制装置，实现所需功能。系统采用