[00317138]焦炉集气管压力智能预测控制系统

成果简介

焦炉炼焦过程中所产生的荒煤气经集气管、初冷器和鼓风机等环节处理后传输给化产及煤气用户。传输过程中，集气管压力系统和鼓风机调速系统的稳定优化控制对于炼焦生产有着十分重要的作用。当集气管压力过高时，一方面造成跑烟冒火污染环境；另一方面降低了荒煤气的回收率，造成能源的浪费。当集气管压力出现负压时，空气就会从炉门、炉盖等处进人炉体，导致焦炭质量下降、缩短炉体使用

寿命及煤气中氧含量增加。为此我们针对非对称分布多焦炉多集气管共用一套鼓冷装置的系统设计了焦炉集气管压力智能预测控制系统。成功验收的项目中，焦炉既有顶装煤工艺也有侧装煤加导烟车工艺（强干扰状态）；鼓风机调速系统为变频调速和液力耦合器+大循环调节两种控制方案。

成熟程度和所需建设条件

本项目成功应用于东阿东昌焦化有限公司、南钢焦化厂等 6 个焦化企业多座焦炉，结果表明控制系统稳定、可靠并具有较好的自适应特性，其节能减排效果显著，经济和社会效益明显。

技术指标

（1) 各焦炉压力的智能分析和控制。正常生产工艺条件下，焦炉集气管压力稳定控制在设定值±20Pa 范围；装煤工况在 30 秒左右迅速将压力调节至接近正常。瞬间集气管压力高峰值一般在 200～300Pa 左右。可实时对风机调速，风机运转稳定。

（2) 系统具备报警、历史记录查询、报表查询及打印功能；工艺流程图直观形象，全中文提示，数据动态显示，各炉压力控制设定值可在线修改，各炉设定值可以互不相同。系统压力控制具备三种方式：自动、中央手动、操作室就地操作；每个控制回路均可实现手自动无扰切换。

市场分析和应用前景

（1）本项目的原理和技术，适用于温度、压力、流量、原料成份等一类多变量、非线性、互相耦合的复杂系统的过程控制。因此，本项目可以推广到化工、炉窑等行业的过程控制。

（2）由于采用了软件集成技术，因此，本项目的技术可以实现控制系统的集成化、小型化和高可靠性。

社会经济效益分析

本项目以年 160 万吨焦炭其焦炉煤气发生量大约为 5.1 万立方米/小时来测算。集气管压力稳定后，仅按多回收 0．65％煤气计算，该系统投运后年可产生直接效益 152 万元/年。

解决了焦炉生产过程中跑烟冒火严重、高污染、高能耗的行业难题，大大减少了推焦、装煤、和放散时污染物的散发。实现清洁生产，节能减排，资源节约， 改善了焦炉生产环境，促进安全生产，环境保护效果显著。