焦炉加热的智能控制系统

焦炉的加热控制是焦炉生产中最重要的控制.传统的焦炉加热控制系统采用"间歇加热控制"的方法,难以满足焦炉加热控制的要求.在分析焦炉加热控制的难点和策略的基础上,采用"间歇加热控制"与加热煤气流量调节相结合的控制原理,运用线性规划和模糊控制理论等方法,提出了焦炉加热智能控制策略和模型,并设计了控制系统的组成和结构.该系统能使焦炉稳定加热,优化焦炉的加热控制,实现焦炉加热的智能控制.     

莱钢3^#焦炉热工控制模型及系统构成

在传统的炉温反馈调节模型的基础上，建立了一种新型焦炉热工模型，计算出炉组加热煤气流量的设定值和分烟道吸力的设定值，实现炉组加热的最佳控制。运行情况表明，该系统对稳定加热制度、改善炉况、延长炉体使用寿命有明显效果。     

莱钢3~#焦炉热工模型控制

莱钢焦化厂３#焦炉为８０型４２孔焦炉 ,年产焦炭２８万ｔ ,选用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ的ＳＣＡＮ３０００焦散控制系统建立焦炉热工模型 ,根据火道温度、目标结焦时间、煤况（煤料含水量、煤料成分等）等因素 ,综合工艺及操作经验确定出模型参数表 ,利用参数表计算出炉组加热煤气流量的设定值和分烟道吸力的设定值 ,以实现炉组加热的最佳控制。模型分为火道温度计算、煤气流量和烟道吸力调节部分。根据焦炉４０个蓄热室顶部的热电偶检测的参数 ,应用回归方程计算火道温度 ,并作为温度调节的依据。焦炉温度控制采用串级调节的方式 ,煤气流量作…     

宝钢三期焦炉加热控制系统

宝钢三期焦炉加热控制系统通过控制加热煤气量实现炉温的反馈调节,通过烟气中含氧量校正的烟道吸力调节系统控制空气配比,根据上升管荒煤气温度的变化进行火落时间的判定以免推出生焦或加热时间过长。作者介绍了该加热控系统和系统中应用的特殊检测仪表,简单介绍了国内外焦炉加热控制系统并对本系统进行了评价。     

焦炉延长结焦时间后出现的问题及解决方法

针对焦炉延长结焦时间后压力波动大、温度均匀性差、各项工艺参数严重偏低的问题,通过更换大流量孔板、及时调节、采取笺号管理法等稳定系统压力;通过调节煤气流量及空气量,合理控制焦炉温度;同时,制定了新的加热制度,分阶段调节温度,避免温度大幅度波动。调整后焦炉加热均匀,炉温波动稳定在±7℃以内。     

焦炉加热控制的建模与优化

介绍焦炉加热控制模型的发展现状,分析宝钢一期焦炉加热控制的特点,从完善目标炉温前一反馈模型、建立火落时间前一反馈模型、建立吸力前一反馈模型、修正目标炉温四个方面提出了焦炉加热控制的建模与优化方案和实施方法,并针对温度相关性等影响方案实施的核心问题,逐一对优化方案进行了可行性论证.     

焦炉加热优化串级控制的应用

我公司与安徽工业大学在水钢3^#焦炉采用二前馈-反馈-监测相结合的工艺控制方案，实现了焦炉煤气加热系统的优化串级调控。达到了稳定焦炉炉温、节能降耗、减轻劳动强度的多重效果。     

基于模糊控制规则的焦炉集气管压力智能控制策略

针对焦炉集气管压力系统具有工况复杂、多变量耦合等特点,提出了一种专家规则与模糊控制相结合的多级智能控制策略.回路控制级采用可变调节因子模糊控制算法;解耦级引入了组内和组间解耦规则;总管控制级采用总管吸力监督控制.实际应用表明,该智能控制系统保证了压力系统调节的协调性、稳定性和快速性,提高了焦炉集气管压力系统对工况变动和干扰的适应性.     

宝钢焦炉加热控制系统中配煤水分的采集及应用

介绍宝钢配煤水分数据从分析计算机系统终端传输到焦炉基础自动化层的方式、在计算机网络系统中传输流程以及计算机管理系统架构和焦炉加热控制系统。论述了配煤水分如何参与基础自动化控制、参与焦炉加热控制系统,针对配煤水分在加热控制系统的核心———加热模型中的应用,具体分析了配煤水分在早期的前馈模型中的应用以及在目前广泛使用的前反馈模型中的应用。     

热风炉燃料流量神经网络解耦控制

热风炉系统通过焦炉煤气和高炉煤气分别控制热风炉拱顶温度和废气温度,二者在一个系统内燃烧,彼此相互交叉、相互影响。应用神经网络解耦控制技术,对燃料流量控制进行解耦,解耦后的子系统变为单变量系统,以实现燃料流量的最优控制和拱顶温度及废气温度的平稳控制。采用前馈补偿器完成解耦控制,解耦补偿器采用BP神经网络结构。根据现场实际数据仿真验证,表明该控制策略具有较好的动态跟踪特性,能满足复杂多变量控制系统的控制要求。     

焦炉加热燃烧过程智能优化控制系统的研究及应用(上)

论述了焦炉加热燃烧过程智能优化控制的研究及应用,包括火道温度优化控制、火道温度软测量、火道目标温度优化设定、焦炉作业计划与优化调度,指出采用单一的智能方法难以准确描述焦炉加热燃烧过程并解决其优化控制问题。集成多种建模、控制方法、优化算法的焦炉加热燃烧过程智能优化控制系统可以实现过程的有效控制,明显地提高焦炭质量,降低劳动强度,为焦炉生产过程产生较大的经济效益。     

焦炉加热系统流量分配的数值仿真

 基于焦炉蓄热室的结构特点以及内部的流动过程,以质量守恒定律和动量守恒定律为基础,建立了焦炉蓄热室的小烟道及斜道区域的三维数理模型。利用数值模拟的方法对模型进行求解,揭示了蓄热室内气体流动的规律,计算出小烟道区域的相对压力分布以及篦子砖出口处和斜道出口处的气体流量分布。研究结果表明：从机侧到蓄热室中心处,相对压力值逐渐增大。在相同规格条件下,靠近蓄热室中心处的篦子砖出口流量偏大。由于结构的对称性,焦侧蓄热室的流量分布规律与机侧蓄热室的规律一致。合理的布置篦子砖规格有利于蓄热室长向加热均匀性。从机侧到焦侧,斜道出口的流量呈逐渐增大的趋势。而两侧炉头因其散热量比较大,故其气体流量较之中部立火道有所增大。     

2 kg试验焦炉炼焦过程传输行为的数值模拟

为了研究炼焦过程中煤传热传质现象的规律,建立2 kg试验炼焦过程流动、传热及传质过程的数学模型。模型中将装炉煤/焦饼假设为多孔介质,结合水分蒸发冷凝与挥发分析出子模型,模拟了配合煤焦化过程中的传热、水分传递、挥发分析出及荒煤气流动等现象,并分析水分含量对煤层中心温度的影响。结果表明,数学模型可反映试验焦炉炼焦过程中的传输现象。炼焦过程中,焦饼温度会受到烟道回流空气的影响,顶部装炉煤成焦所需时间较长。在水蒸气冷凝的作用下,装炉煤中心水分含量会在焦化过程中逐渐升高,并使装炉煤中心温度达到100 ℃时形成恒温平台。     

2 kg试验焦炉炼焦过程传输行为的数值模拟

为了研究炼焦过程中煤传热传质现象的规律,建立2 kg试验炼焦过程流动、传热及传质过程的数学模型。模型中将装炉煤/焦饼假设为多孔介质,结合水分蒸发冷凝与挥发分析出子模型,模拟了配合煤焦化过程中的传热、水分传递、挥发分析出及荒煤气流动等现象,并分析水分含量对煤层中心温度的影响。结果表明,数学模型可反映试验焦炉炼焦过程中的传输现象。炼焦过程中,焦饼温度会受到烟道回流空气的影响,顶部装炉煤成焦所需时间较长。在水蒸气冷凝的作用下,装炉煤中心水分含量会在焦化过程中逐渐升高,并使装炉煤中心温度达到100 ℃时形成恒温平台。     

多点供热对焦化过程影响的数值分析与优化

 针对多点供热式焦炉的结构特征以及工艺特点,建立了描述其内部流动、传热以及燃烧等过程的燃烧室-炭化室三维非稳态数理模型,并进行了数值求解;考察了多点供热方式下的高向加热均匀性以及NO的生成量,与传统下喷式单点供热方式进行了对比分析;并进一步针对装炉煤的水分、堆密度和初始温度,空气和高炉煤气分级数目,以及废气循环倍率等操作参数开展了正交试验模拟分析。研究结果表明：采用分级燃烧技术,有效提高了焦饼的高向温度均匀性,使其在大规模生产的同时,保证了焦炭的质量;同时,较之传统单点供热焦炉,有效改善了局部燃烧温度过高的现象,使NO体积分数明显减少;废气循环倍率、装炉煤堆密度对焦炉生产的影响最为显著。这对焦炉的大型化、高效节能以及清洁生产有一定的指导作用。     

Combustion control system for coke ovens embedded with auto positioning systems

A good grade coke produces highest thermal energy and it is highly efficient in hot metal reduction. In order to concentrate the carbon in coke, the coke making process involves carbonisation of coal to high temperature (1100°C) in an oxygen-free atmosphere. There is always a need to efficiently automate the coke oven operations as much as possible. In order to improve the level of control and management of coke oven, the research on intelligent control system is carried out. In modern advanced control system of coke oven, the control scheme of combination of feedback and feed-forward merged with management is widely utilised. The integrated management and control system of coke oven is introduced systematically, including the production plan and scheduling management (dynamic scheduling) and heating control system (mathematical modelling) i.e. evaluating battery temperature, intelligent combustion control system and the pressure control of gas collector of coke oven battery.     

焦炉加热自动控制系统的应用

介绍了采用蓄热室顶部温度控制焦炉自动加热系统的原理、特点及应用情况。结果表明系统投用后,有效提高了焦炉炉温的稳定性,使焦炉炼焦耗热量和焦炭吨焦耗煤气量得到明显降低。     

SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用

焦炉烟气中存在的大量SO2和NOx是形成酸雨和雾霾的主要污染物。为了落实当前环保生产的基本国策,对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处理已成为各大企业的当务之急。主要研究了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺在实际工程中的应用,该工艺效率高,副产品少,抗冲击能力强,是目前国际上一种较为先进的焦炉烟气净化处理技术。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气进行脱硫脱硝处理,实际结果表明,当设备入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的平均质量浓度分别为83.84、439.67和18.43 mg/m3时,出口处烟气中3种污染物的质量浓度分别低于30、150和5 mg/m3,满足GB 16171-2012中的排放要求。研究可以为焦化行业的污染物治理提供可鉴方案和经验。     

焦炉集气管压力智能控制系统

针对焦炉集气管压力这类多变量非线性系统，提出了一种基于模糊神经网络的智能协调控制方案，构成了焦炉集气管压力智能控制系统。实际应用表明，提出的控制策略有效解决了集气管压力的过程控制问题。