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焦炉加热优化控制系统的研究与应用.pdf
姜玉山等:焦炉加热优化控制系统的研究与应用 ·313·
焦炉加热优化控制系统的研究与应用
姜玉山周云辉王育红路阳春
(河南天宏焦化(集团)有限责任公司河南平顶山467000)
【摘要】本文介绍了采用蓄热室顶部温度控制焦炉自动加热的技术内容、控制方案,该方案
在河南天宏焦化厂得到推广应用,并取得了较好的效果。
【关键词】 焦炉蓄顶温度加热控制
1前言 以来,其加热制度一直采用人工和仪表相结合的
焦炉是冶金行业中最复杂的炉窑,焦炉的加 调节方式。当测量出焦炉炉温异常时,由测量人
热过程是单个燃烧室间歇、全炉连续、受多种因 员进行分析检查。确定控制加热方案后再进行调
素干扰的热工过程,是典型的大惯性、非线性、时 节,自动化程度较低,存在着调节时间上的滞后
变的复杂系统。 性。导致焦炉热工调节不及时。使焦炭质量不稳
焦炉在加热过程中,为使焦炭均匀成熟质量 定,耗热量增加。因此,我公司经过对近年来出现
稳定、炼焦耗热量降低,其加热煤气流量和压力 的焦炉自动化加热方式进行仔细分析,在增建
应随着配合煤、水分、焦炉操作条件及加热煤气 80型3#焦炉的同时,结合一些先进的计算机自
性质等因素的变化而调节。这些调节主要包括 动控制措施。采用了通过调节蓄热室顶部温度进
人工测调、人工和仪表相结合调节等手段。但由 行l群、甜、3群焦炉加热计算机控制的方法,使焦
于受人为因素影响。这些方法均存在调节不准确 炉加热自动化水平大大提高。焦炉炉温调节也更
及调节滞后等缺点.随着焦炉操作自动化程度的 加准确。
不断提高,焦炉加热采用计算机自动控制已逐步 2技术内容
成为衡量生产技术进步的重要因素。 2.1控制方案(控制系统如图1所示)
河南天宏焦化公司80型1#、2#焦炉自生产 (1)稳定结焦时间方案:以二前馈二反馈一
流量计
图1控制系统框图
·314· 工矿自动化
监控相结合的优化调控系统 分烟道吸力优化设定值。
二前馈:供热煤气量前馈、分烟道吸力前馈 (3)控制算法:设计四个调节器分别用于机
二反馈:炉温反馈、目标火道温度反馈 焦侧分烟道吸力、焦炉煤气流量、集气管压力控
一监测:监测空气系数d值 制器。焦炉加热系统的温度控制采用串级控制,
炉温控制、吸力控制采用串级控制方案。 以焦炉煤气流量控制器作为副回路,其设定值由
(2)结焦时间变动时的控制方案:以模糊控 主回路给出,主回路及其算法利用PLC系统内
制与专家系统相结合的方案。当达到规定的结 部功能模块和编程语言功能生成。分烟道吸力控
焦时间和炉温后即可进入稳定结焦时间的控制 制采用前一反馈控制。
方案。 在影响立火道温度的众多因素中,蓄顶温度
(3)温度检测系统采集蓄热室顶部空间温无疑是一个主要因素,但除此以外,它还受到配
度。 煤水分、煤气成分(煤气热值)、煤气温度、空气湿
(4)建立相关的数学模型,并采用模型自学 度等众多因素的影响,特别是在工况不稳定时,
习系统对模型进行自动修正。 这些因素的影响往往不可忽略。为了保证模型
2.2控制系统的设计
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