CPS系统改造后在济钢6m焦炉的应用.ppt

山钢股份济南分公司 中冶焦耐工程技术有限公司 * * * 一、目前，国内焦炉炭化室内压力，主要是通过集气管对整个炉组进行调节控制。由于焦炉各个炭化室所处的结焦状态不同，易产生压力波动，对焦炉生产带来不良影响，如装煤时荒煤气导入集气管的量不够，使大量荒煤气外逸，严重影响环境，或使装煤除尘系统不能正常运行或运行不稳定；焦炉结焦末期，炭化室内产生的荒煤气量少，有时甚至导致集气管内的荒煤气向该炭化室倒流并分解；并且在炭化室结焦末期焦炉炭化室底部出现负压，导致炭化室炉墙串漏，对焦炉造成不良影响等。 二、捣固焦装煤时，开2-3个高压氨水，集气管压力波动值更大 三、2015年1月1日，国标17161B执行50mg排放标准，国内企业多数在不投用末端治理的情况下，无法完成。 四、德国伍德Proven系统存在以下问题： （1）PROven系统引进技术、设备费用异常昂贵，比地面除尘站系统贵很多。 （2）PROven系统日常维护量较大，液封管、氨水喷头都容易堵，活塞连杆也时常有脱落现象（即使开工时应该点焊的位置全部点焊到位）。 （3）配套仪表，如限位器、气控柜、压力表等易坏，并且备件费用极高。 五、地面除尘站没有从根本上解决污染的问题 * * * 在集气管保持在一定的负压状态时，将每孔炭化室的桥管水封阀设计成便于荒煤气流量调节和控制的一套特殊形状的阀体翻板结构，装煤时，执行机构调节水封阀翻板完全打开，炭化室通过上升管、桥管后，直接与一定负压的集气管连通，形成负压环境，集气管及时将炭化室内产生的大量荒煤气吸走，解决了装煤过程中荒煤气大量外逸，实现无烟装煤；装煤结束后，炭化室转入正常加热阶段，系统通过桥管压力检测装置运用补偿式测压法实时检测桥管压力，反馈至系统后，系统根据各点设定压力控制每孔炭化室对应的翻板开度，通过控制在不同结焦时期的桥管压力，实现炭化室底部在整个结焦过程中保持微正压；推焦作业时，执行机构调节水封阀翻板关闭，集气管和炭化室完全隔断，确保安全推焦作业。该技术设计有自动、手动两种操作方式，自动操作可实现无人化操作，降低了生产过程中的劳动强度，大大提高生产效率。 * CPS系统的关键设备包括：桥管、阀体、气动执行机构。 这些设备的开发采用了计算机三维设计结合动态仿真，从最大程度上模拟了设备实际运行状态及安装状态，保证了结构的可靠性。通过动力学分析,合理的确定了气缸参数，并建立了阀盘转角与流通面积的数学模型。 通过气动执行机构的控制，阀盘在一定角度内沿着旋转轴转动，不断的调整水封高度，变换荒煤气的流通面积，达到连续调节单个炭化室压力的目的。 * * * 控制系统软件 2座6米焦炉共有120个炭化室，相应的炭化室压力调节执行机构、压力检测120套。所有执行机构操作均可在主控室进行操作。 * * * * * 从趋势图分析，CPS系统执行机构位置改造前后，通过标定桥管、集气管和炭化室底部压力等数据，对比炭化室底部压力变化趋势，在执行机构位置改造前，以2#炭化室为例，结焦时间至5小时以后（周转时间为23:30小时），炭化室底部压力基本保持在50Pa上下，结焦末期压力在10Pa左右波动，基本保持在微正压状态； 在执行机构位置改造后，以17#炭化室为例，结焦时间至3小时以后（周转时间为20:30小时），炭化室底部压力基本保持在50Pa上下，结焦末期压力在10Pa左右波动，基本保持在微正压状态；说明，执行机构位置改造前后，没有对生产系统控制造成大的影响，CPS系统的调节控制满足炭化室底部压力在结焦周期内保持微正压状态的要求。 * * * CPS系统改进在济钢6m焦炉的应用 2014年11月 CPS技术在济钢焦炉的应用 汇报大纲 二 三 四 技术简介 一 技术背景 技术简介 技术改进 改进效果 五 结语 CPS技术在济钢焦炉的应用 一、技术背景 国内焦化面临问题 目前，国内焦炉炭化室内压力，主要是通过分段集气管对整个炉组进行调节控制。由于焦炉各个炭化室所处的结焦状态不同，如果集气管压力设定值高，装煤时易产生压力波动，造成装煤荒煤气外逸，污染环境；如果集气管压力设定值低，结焦初期炭化室正压，结焦末期炭化室负压，导致炉墙串漏等，造成烟气排放物超标。 国内普遍采用装煤除尘地面站或装煤车载式除尘，不仅能耗大，大量荒煤气经除尘后排入大气中，导致焦炉周边有害物质含量升高，影响职工身体健康，同时也浪费了大量能源。 德国伍德Proven系统能较好的解决装煤烟尘外逸炭化室压力不均等问题，但投资费用昂贵，国内多数焦化企业无法应用。 1 2 CPS技术在济钢焦炉的应用 一、技术背景 焦炉炭化室压力自动调节技术（简称CPS），是山钢股份济南分公司与中冶焦耐工程技术有限公司共同开发，该技术于2009年4月开始研发，历经1年半，于20