关于焦炉集气管压力调节 点击:1538 | 回复:0



ronghui.lu

    
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发表于:2008-05-21 14:58:01
楼主

集气管压力控制影响因素分析


影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑,这是确定控制方案并实施集气管压力控制的前提和基础。根据邯钢焦化厂集气管系统工艺和设备的情况,有以下因素必须充分重视,它们也是实施集气管压力控制改造的关键因素。
1. 焦炉数量多,炉龄、结构不同
焦炉炉龄不同,结构不同,焦炉孔数也不同,这导致焦炉荒煤气发生量特性有所差异。集气管压力控制系统必须适应不同焦炉的产气量,进而维持集气管压力的稳定。
2. 管线布局严重不对称,吸力分配不均
管线布局不对称,使得管道阻力不同,风机分配到各个焦炉集气管的吸力会偏大或者偏小,由此导致部分焦炉集气管调节蝶阀开度过小或者过大而进入调节的不灵敏区(蝶阀调节灵敏区是翻板开度在30~60度范围内)。进入不灵敏区后,调节阀对压力控制作用减弱,无法及时克服压力波动,造成压力波动加剧。
3. 焦炉产气量波动
每座焦炉在结焦的不同阶段产生的荒煤气的量是变化的,对于同一座焦炉,不同的结焦周期下单位时间内产生的荒煤气的量也是不同的。任何一座焦炉荒煤气发生量的变化在改变自身集气管压力的同时,将改变整个集气管系统内各点压力。
4. 推焦、装煤、换向和喷洒高压氨水扰动
推焦、装煤、喷洒高压氨水对集气管压力的扰动很大,在焦炉数量多的情况下,这种扰动将更加频繁。煤气换向期间,焦炉实际是停止加热,因此不使用煤气,这造成风机后的阻力增加,风机吸气量减少,焦炉集气管压力升高。在常规控制方式下,这些扰动是“诱发”集气管压力不稳定的根源之一。
5. 初冷器阻力变化
初冷器内随着温度的降低荒煤气中部分杂质会粘凝在初冷器管壁上。随着初冷器运行时间的不断增加,初冷器内部实际的煤气流通截面面积相应变化,导致初冷器阻力变化。初冷器阻力的变化导致风机的实际吸气量改变,进而影响集气管压力。初冷器阻力的变化也影响风机与集气管压力之间的动态特性。阻力越大,集气管压力对风机吸力越不灵敏。
6. 化产工序阻力变化
化产工序的生产情况使得机后阻力是不断变化的,而机后阻力的变化将直接影响从焦炉至化产的实际的煤气流量,进而改变焦炉内部的气体平衡状态,最终影响集气管压力。化产工序引起的扰动是诱发集气管压力波动的另一个根源。
7. 焦炉数量增减
增加新焦炉或者停产旧焦炉将彻底改变集气管压力控制系统的构成和特性,虽然不是经常发生,但却是最大的影响因素。如果集气管压力控制系统软硬件,尤其是控制算法没有扩展能力,则焦炉数量的增减,意味着原有系统的失效,先前投资将几乎完全丧失。

第二章 智能协调与管理系统介绍

一、原理
作为煤气输送流程源点的焦炉,其集气管压力实质上是煤气平衡状态的表现。如果焦炉产生的煤气量与抽出的煤气量相同,则压力保持不变;如果焦炉产生的煤气量小于抽出的煤气量,则压力将持续降低;如果焦炉产生的煤气量大于抽出的煤气量,则压力将持续升高。因此集气管压力控制的实质是要保持煤气生产与输送的平衡。
煤气输送流程包括焦炉、初冷器、鼓风机、化产和煤气压送。在整个流程上的任一节点发生的扰动都将破坏该点的煤气输送平衡,导致该点以及流程内其它各点压力分布的改变,最终影响集气管压力和相关生产单元正常生产。本系统以全流程“煤气输送平衡”为核心,通过实时采集炼焦、鼓冷、化产相关工序生产数据,监测煤气输送全流程状态,协调各个工序设备单元的操作,实现煤气生产和输送全流程各节点的煤气平衡,解决集气管压力控制问题并优化煤气输送的生产运行和管理。
三、技术特点
1、 工况适应能力强
自动适应推焦、装煤、高压氨水喷洒、焦炉换向、管道阻力变化、化产阻力变化、用气量波动等各种工况,自动调整运行参数,无须人工干预,调控及时、可靠。
2、 快速克服强扰动
通过对煤气输送全流程状态的监测,协调各个单元的操作,快速克服强扰动的影响,缩短调节时间,减少生产波动。
3、 优化生产
优化单元设备的运行,根据产气负荷调整压送指标,降低能耗,减少设备损耗。
4、 改善管理
理顺整个煤气流程的单元操作,稳定生产,避免人为操作失误或者延迟对前后工序的影响,从根本上改善管理。

四、技术指标
1、 杜绝由于焦炉集气管压力失调造成的焦炉冒火冒烟现象,清洁生产;
2、 在焦炉生产过程中的强扰动作用下,50秒内恢复正常;
3、 在具备机前自动调节翻板或者大循环自动调节翻板的情况下,集气管压力90%以上时间在设定值的±20Pa以内,如果没有则75%以上时间在设定值的±30Pa以内;
4、 系统投入自动过程中,可以有效的缓解鼓风机频繁调节幅度和次数,达到节约电力能源的目的;
5、 煤气全流程状态监测和协调,自动调控运行参数,优化运行和管理;
6、 可以“单按钮”切换到常规操作方式,确保异常情况得到快速处理;
7、 全中文系统,具有控制操作、趋势显示、数据存储、报表打印、故障报警等功能;

上述文章未全,请见谅!

如需详细了解本系统,请致电:010-62553989-610;13910006165陆先生

中国科学院自动化研究所

北京三博中自科技有限公司

                                                                                                                                             



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