焦化行業(yè)工藝流程圖

1、關(guān)鍵詞： 焦化行業(yè)燒結(jié)行業(yè)礦冶行業(yè)解決方案1. 焦化行業(yè)工藝流程焦化行業(yè)工藝流程如圖1。焦?fàn)t煤氣(貧煤氣或高爐煤氣)從焦?fàn)t底孔吹入燃燒室燃燒(焦?fàn)t煤氣下噴，高爐煤氣混合煤氣側(cè)噴)，對(duì)相鄰炭化室進(jìn)行加熱，并采用交換機(jī)進(jìn)行分時(shí)段送氣切換；將粒度為<3mm的配合煤料經(jīng)加煤車送入1000左右炭化室進(jìn)行隔絕空氣加熱，入爐煤在相鄰燃燒室高溫加熱下，經(jīng)高溫干餾結(jié)焦形成焦炭，推焦機(jī)將成熟的焦炭從炭化室中推出，經(jīng)過(guò)攔焦車，落到熄焦車的車箱中，熄焦車將熾熱的焦炭(約1000左右)拉到熄焦塔下，用水噴灑熄焦，使紅焦熄滅，溫度降到300左右，同時(shí)控制焦炭水分在5±2的范圍內(nèi)，熄完焦

2、后，熄焦車將焦炭拉走并放至晾焦臺(tái)上，再經(jīng)皮帶運(yùn)走，干熄焦則由電機(jī)車將灼熱焦炭運(yùn)往干熄焦?fàn)t，用氮?dú)庵脫Q熱能，經(jīng)鍋爐換熱，帶汽輪機(jī)發(fā)電，冷卻后的焦炭由旋轉(zhuǎn)密封閥排除，由皮帶運(yùn)出；高溫干餾出來(lái)的約700左右的荒煤氣，進(jìn)入上升管，經(jīng)橋管氨水噴嘴連續(xù)不斷地噴灑熱氨水(75左右)，使荒煤氣迅速冷卻至80100，并與其他炭化室的荒煤氣匯集一起經(jīng)集氣管排吸氣管、氣液分離器、初冷器、鼓風(fēng)機(jī)加壓、經(jīng)產(chǎn)品回收工段凈化后送給用戶，另外還有煤焦油及苯等副產(chǎn)品。2. 焦化行業(yè)控制方案a. 順序控制方案主要為設(shè)備順序控制，用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)組中各主要設(shè)備的監(jiān)視操作、順序啟停和聯(lián)鎖保護(hù)等功能。焦?fàn)t加熱系統(tǒng)換向工藝：焦?fàn)t

3、煤氣加熱換向都要經(jīng)歷3個(gè)基本過(guò)程即：關(guān)煤氣空氣與廢氣進(jìn)行交換開煤氣；兩次換向時(shí)間間隔根據(jù)加熱制度、煤氣種類、格子磚的清潔程度等具體情況而定；焦?fàn)t公用一個(gè)煤氣總管時(shí)，為防止煤氣壓力變化幅度太大，影響焦?fàn)t正常加熱，故幾座焦?fàn)t不能同時(shí)加熱，一般需相隔5min以上。b. 聯(lián)鎖控制方案在焦化行業(yè)中主要的設(shè)備聯(lián)鎖有鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，油泵聯(lián)鎖，電捕箱聯(lián)鎖等，具體的聯(lián)鎖方案如圖2所示。c. 模擬量控制方案主要是完成整個(gè)機(jī)組的參數(shù)控制，將所有需要調(diào)整的模擬量參數(shù)穩(wěn)定在運(yùn)行所需要的范圍內(nèi)，減輕操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。(1)入初冷器煤氣總管壓力控制：通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或煤氣系統(tǒng)大循環(huán)翻板閥調(diào)節(jié)。壓力設(shè)定

4、值通過(guò)集氣管壓力修正。(2)集氣管壓力控制：常規(guī)的PID調(diào)節(jié)方法，調(diào)節(jié)作用較強(qiáng)易引起超調(diào)，并容易破壞其他爐和吸力系統(tǒng)的平衡，相互影響相互干擾，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)控制不能達(dá)到要求；調(diào)節(jié)作用較弱則在裝煤結(jié)束和用氣量發(fā)生變化后達(dá)到平衡時(shí)間較長(zhǎng)；同時(shí)采用變PID的控制方法效果也不佳，超調(diào)和振蕩依然不能很好克服。為了解決上述問(wèn)題，我們采用了變PID和模糊控制器相結(jié)合的方案，使用結(jié)果證明，該方案能較好地克服裝煤結(jié)束后氣壓突變的狀況。方案的主要原理是根據(jù)狀態(tài)和趨勢(shì)在偏差較大和變化趨勢(shì)較快的情況下采用模糊控制器快速輸出，根據(jù)集氣管壓力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)荒煤氣管道上的翻板開度，從而穩(wěn)定集器管壓力。根據(jù)狀態(tài)和趨勢(shì)在偏差較小和

5、變化趨勢(shì)較慢的情況下根據(jù)控制器判斷選擇控制器的PID參數(shù)來(lái)微調(diào)。(3)初冷器吸入壓力自動(dòng)控制：目的是保證煤氣吸力穩(wěn)定，從而保證集氣管壓力穩(wěn)定，進(jìn)一步保證鼓風(fēng)機(jī)后續(xù)工段的壓力穩(wěn)定。針對(duì)不同形式的鼓風(fēng)機(jī)，該控制可通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或控制風(fēng)機(jī)旁路(大循環(huán))等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓力信號(hào)可取自初冷器入口，引入DCS，由DCS輸出420mA信號(hào)完成自動(dòng)控制。當(dāng)多爐共用一總管時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)吸入壓力的設(shè)定值，通過(guò)集氣管壓力測(cè)量，去自動(dòng)修正，把壓力控制在適合集氣管調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。作為修正的多個(gè)集氣管壓力，可由人工手動(dòng)選擇。當(dāng)采用鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速時(shí)，通過(guò)設(shè)定的鼓風(fēng)機(jī)吸入壓力值，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如采用離心風(fēng)機(jī)，須考慮喘振和共振控制

6、范圍較小。(4)分煙道壓力控制：目的是保證煙道的吸力穩(wěn)定，達(dá)到合理的空氣過(guò)剩系數(shù)，從而減少熱損失，提高熱效率。根據(jù)分煙道壓力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)煙道翻板的開度，穩(wěn)定分煙道壓力。燃燒控制系統(tǒng)采用以加熱煤氣量作為前饋參數(shù)調(diào)節(jié)煙道吸力的方案，需考慮到廢氣含氧量受諸多方面因素影響。(5)氣液分離器液位控制：目的是防止冷凝液溢槽。冷凝液含有輕質(zhì)焦油和氨水，一旦溢出會(huì)造成環(huán)境污染，很難用常規(guī)方法清除。該控制通過(guò)調(diào)節(jié)至初冷器前荒煤氣管道上的調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。(6)主煤氣流量控制：目的是將焦?fàn)t溫度控制在12501350。根據(jù)主煤氣流量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)主煤氣管道上的翻板開度，穩(wěn)定主煤氣流量，保證焦?fàn)t溫度。在煉焦煤性質(zhì)穩(wěn)定的情況

7、下，加熱溫度的變化會(huì)對(duì)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率產(chǎn)生影響。在煤氣性質(zhì)穩(wěn)定的前提下，通過(guò)控制燃燒室煤氣流量來(lái)保證焦?fàn)t加熱。加熱系統(tǒng)控制采用前饋控制結(jié)合爐溫修正的方案，即將影響焦?fàn)t加熱的主要因素如加熱煤氣特性、配合煤的特性和焦?fàn)t操作等納入流量控制模塊。二 燒結(jié)行業(yè)自控解決方案 隨著我國(guó)冶金工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，要求冶金企業(yè)在技術(shù)裝備水平方面有較大的突破，目前DCS在燒結(jié)行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，許多采用DCS的企業(yè)在投產(chǎn)后都顯示出較好的經(jīng)濟(jì)效益。浙江中控技術(shù)有限公司燒結(jié)行業(yè)解決方案已在國(guó)內(nèi)多家礦冶企業(yè)得到了成功應(yīng)用，為礦冶行業(yè)用戶帶來(lái)了顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。1. 燒結(jié)行業(yè)工藝簡(jiǎn)介燒結(jié)

8、是在鐵礦粉中配入適量的熔劑和燃料，在燒結(jié)機(jī)上點(diǎn)火燃燒，通過(guò)燃燒的高溫作用產(chǎn)生一定量的液相，把其他未溶化的燒結(jié)料顆粒粘結(jié)起來(lái)，冷卻后成為多孔塊狀燒結(jié)礦。其工藝流程為：鐵礦粉、燃料、熔劑和其他料種按一定比例混和后加到熱返礦上，再和二次配煤粉混和，配好的原料按一定配比加水，送給料槽，再到燒結(jié)機(jī)，點(diǎn)火后燒結(jié)礦在臺(tái)車上燒結(jié)，煙氣由抽風(fēng)機(jī)自上而下抽走，燒結(jié)終了的燒結(jié)塊由機(jī)尾落下，破碎后經(jīng)篩分和冷卻，篩上物送到料倉(cāng)或高爐，篩下物作為返礦和鋪底料重新燒結(jié)。2. 燒結(jié)行業(yè)控制方案燒結(jié)工藝過(guò)程的控制系統(tǒng)主要包括以下幾部分：(1)自動(dòng)配料控制(定比值控制)：精確配料在整個(gè)燒結(jié)控制中及其重要，它是燒結(jié)質(zhì)量好

9、壞的前提。配料自動(dòng)控制包括精礦、硅砂、石灰石、生石灰、粉焦、反礦等控制。(2)混合料濕度控制(前饋反饋控制)：包括一次混合加水控制、二次混合加水控制等。(3)混合料料倉(cāng)料位控制(進(jìn)出料平衡)：先計(jì)算入料量與排出量之間重量收支的偏差值，當(dāng)計(jì)算偏差超過(guò)一定范圍時(shí)，原料儀表調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)，改變各配料倉(cāng)的排料量，使其料位處于動(dòng)態(tài)平衡。(4)鋪底料料倉(cāng)料位控制：使鋪底料料倉(cāng)的進(jìn)料量與排料量平衡。根據(jù)燒結(jié)機(jī)的速度變化來(lái)改變鋪底料帶式輸送機(jī)的速度作為前饋控制，由鋪底料料倉(cāng)設(shè)定的料位與料位傳感器實(shí)測(cè)料位值的偏差經(jīng)調(diào)節(jié)器的PID運(yùn)算進(jìn)行反饋控制。(5)燒結(jié)料層厚度控制：對(duì)于中小型燒結(jié)機(jī)，其厚度可以不進(jìn)行橫向控制

10、，縱向控制式通過(guò)調(diào)節(jié)圓輥速度來(lái)實(shí)現(xiàn)，并設(shè)有手動(dòng)主閘門做粗調(diào)用。對(duì)于大型燒結(jié)機(jī)，由于臺(tái)車寬，其料層厚度控制由橫向均勻布料控制和縱向?qū)雍窨刂苾刹糠纸M成。(6)燒結(jié)點(diǎn)火裝置燃燒控制：通過(guò)調(diào)節(jié)點(diǎn)火裝置煤氣供給量和煤氣空氣比值實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)火裝置燃燒控制有爐內(nèi)溫度控制及點(diǎn)火強(qiáng)度控制兩種方式。(7)煤氣總管壓力控制(單回路)：送到燒結(jié)廠來(lái)的煤氣壓力通常是不穩(wěn)定的，因而難以保證燒結(jié)點(diǎn)火及燃燒控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為此在煤氣總管設(shè)置一個(gè)單回路壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)。(8)安全信號(hào)控制系統(tǒng)：有煤氣低壓信號(hào)和自動(dòng)切斷系統(tǒng)等。(9)工藝設(shè)備電氣運(yùn)轉(zhuǎn)控制：根據(jù)設(shè)備之間的關(guān)系劃分成若干相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的順序啟動(dòng)、同時(shí)啟動(dòng)、順序停止、同時(shí)停止、事故停止、機(jī)旁運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備單啟單停等。三 結(jié)束語(yǔ) 浙江中控技術(shù)有限公司以