焦炉集气管
焦炉集气管压力调节控制影响因素分析
焦炉集气管压力调节控制影响因素分析摘要：本文介绍了酒钢焦化厂3#4#焦炉及其化产配套工艺流程，重点分析了影响3#4#焦炉集气管压力波动的各类影响因素，提出合理的控制措施，确保焦炉和后续系统生产稳定运行。
关键词：焦炉、集气管压力、影响因素、控制措施前言焦炉集气管压力的稳定与否直接关系到焦炉生产及化产回收系统的稳定，因此合理稳定的控制好集气管压力，减少集气管压力波动情况至关重要，但同时在集气管压力控制过程中任何一个微小的因素都会引起集气管压力的波动。
在日常生产操作中，集气管压力是不断变化的，特别是装煤过程中集气管压力波动频繁。
集气管压力偏低，会导致炭化室产生负压，如果吸入大量空气可能会导致焦炭燃烧产生生产事故、化产品燃烧降低化产品回收率，同时，炭化室炉墙石墨过分燃烧造成炉墙串漏，影响焦炉寿命。
集气管压力偏高，会使炭化室压力增大，造成炉门跑烟冒火，污染环境，造成化产品损失，同时给焦炉生产操作带来恶劣影响。
1 系统工艺流程简介炼焦配合煤在焦炉炭化室通过高温干馏产生的荒煤气，在煤气鼓风机产生的负压条件下，经上升管、桥管引入集气管。
利用循环氨水在桥管、集气管的喷洒，氨水汽化带走大部分显热，使煤气温度由650～750℃将至76℃左右，同时，大部分焦油组分被冷凝下来，通过气液分离器将煤气、焦油氨水进行分离，氨水、焦油进入机械化澄清槽，煤气进入初冷器，在初冷器内经初冷循环水、低温水分段进行间接换热，冷却至24-27℃。
冷却后的煤气通过离心鼓风机加压，将煤气送至脱硫、吸氨、粗苯系统进行回收净化，净化后的焦炉煤气送至焦炉回炉加热或化产工序管式炉、外供炼轧、民用等用户。
2 集气管压力控制的措施2.1集气管压力的主要调节手段或措施，一是通过模糊控制系统程序，自动平衡各焦炉集气管后吸气管翻板阀开度，以稳定各集气管压力；二是通过煤气大、小循环管翻板阀开度对初冷器前吸力进行总体调节，煤气大、小循环管是将鼓风机后煤气循环返回至初冷器前荒煤气管道，各循环管设有翻板阀；三是通过调节煤气鼓风机转速高、低，对鼓风机前吸力进行总体调节。
集气管压力管理规定
焦化厂集气管压力管理规定1、出炉段集气管压力白天不高于负450pa，天黑不能高于负400pa。
非出炉段集气管压力全天不高于负300pa。
超过规定值3分钟没有调节的考核鼓冷段每次100元。
2、焦炉循环氨水压力设定为2.2公斤——2.5公斤之间，超过标准每次考核鼓冷段每次100元。
3、中控室负责天黑后（四点班、零点班）对1#2#焦炉proven 系统坨冲洗一遍，没有冲洗或不按规定冲洗的考核当班工段300元。
4、碳化室压力不能长时间负压或微负压，如有特殊情况需做记录并工作完毕后及时恢复，如需长时间降低碳化室压力的要通知当班生产段段长并在分厂工作群中说明原因，中控室做记录，不按规定执行的每孔考核生产段100元。
5、推焦完毕后要及时加煤，避免碳化室空炉时间过长，因空炉时间过长造成含氧量超标的，查明原因后考核责任工段100元。
6、加煤完毕后碳化室压力不能高于负100pa，如因炉门原因造成大面积跑火冒烟需控制碳化室压力的，控制时间不能超过40分钟，不按规定执行的考核责任工段100元。
7、生产三段负责对87#碳化室的炉门、加煤孔盖、炉门的密封情况进行检查，每班检查不低于2次确保空气不能进入碳化室内并做好记录，不按规定执行的考核责任工段200元。
8、中控室负责接班后对焦炉负压号及压力浮动大的炉号进行统计，统计完毕后通知仪表段进行处理。
中控室未及时通知仪表段检修考核中控室每孔50元，仪表段在接到中控室通知后未及时处理的每孔考核50元，有特殊情况不能处理的要做记录并通知当班段长。
9、仪表段加强对proven系统的维护，发现坨杆冒烟或喷洒管外置的要在二轮结焦周期内处理完毕，需更换的上升管盖及内衬要在下轮结焦时间内更换，不按规定执行的考核仪表段每孔100元。
2019年07月17日开始实施焦化厂。
焦炉集气管焊接安全技术
焦炉集气管焊接安全技术焦炉集气管焊接是焦炉维护和修复中的重要工作，也是一个高风险的工作环节。
为了保障焦炉集气管焊接的安全性，以下是几种焦炉集气管焊接的安全技术。
一、焊工培训和技术知识焊工在进行焦炉集气管焊接之前，必须接受专门的培训，掌握焊接的技术知识和操作规程。
焊工要了解焊接过程中可能遇到的风险和安全措施，知道如何正确选择和使用焊接设备和工具，掌握焊接参数的调整和控制，以及焊接材料的选用和保管。
二、焊接设备和工具的安全检查焊接设备和工具是焊工进行焦炉集气管焊接的关键工具，必须保证其安全和正常工作。
焊接设备和工具在使用之前，应进行必要的安全检查，包括电源线是否完好，焊接机有无漏电现象，接地保护是否正常，焊接枪和嘴是否损坏等。
如果发现了任何问题，必须及时修复或更换设备和工具。
三、焊接现场的安全防护焦炉集气管焊接现场应严格按照安全标准进行布置和防护。
首先，要确保焊接区域具备良好的通风条件，以防止焊接产生的有害气体聚集。
其次，焊接区域周围要设置明显的警示标志，防止他人误入。
还要保证焊接区域的照明和通风设备正常运行，以确保焊工能够清晰地看到焊接区域，并保持空气流通。
焊接现场还应备有适当的消防器材，以防止火灾等事故的发生。
四、焊接材料和保管焊接材料的选用和保管对焦炉集气管焊接的质量和安全有着重要的影响。
焊接材料要按照规定的标准进行选用，严禁使用质量不合格的焊接材料。
焊接材料在保管过程中要远离火源和易燃物品，存放在干燥、通风的场所，防止材料受潮变质。
焊接材料要定期进行质量检测和监测，确保焊接过程的安全性和可靠性。
五、焊接操作和技术控制焦炉集气管焊接操作中，焊工必须严格遵守安全操作规程和焊接工艺流程，诸如焊接时要注意人在场、防尘、防风、防火，并佩戴好焊接面罩、手套和防护服。
焊接过程中要注意电流和电压的控制，避免超过焊接设备的额定值，以防电气事故发生。
在焊接完成后，还要对焊缝进行综合检查，检测焊接质量是否合格。
六、事故应急预案和培训焦炉集气管焊接工作中，事故的发生是难以预料的，因此必须制定相应的应急预案，并进行培训。
焦炉集气管压力波动的原因及处理方法
焦炉集气管压力波动的原因及处理方法焦炉集气管压力波动的原因及处理方法焦炉集气管是焦炉的重要组成部分，其主要作用是将炉内产生的高温高压煤气输送到下游的处理设备中。
然而，在实际生产中，焦炉集气管的压力波动问题经常出现，这不仅会影响炉内煤气的质量，还会对下游设备的正常运行造成影响。
因此，深入研究焦炉集气管压力波动的原因及处理方法具有重要意义。
一、焦炉集气管压力波动的原因1.炉内煤气产生不稳定焦炉煤气的产生是一个复杂的过程，其中包括煤的热解、气体的化学反应等多种因素。
如果这些因素不稳定，就会导致炉内煤气的产生不稳定，从而引起焦炉集气管压力波动。
2.炉内温度变化大焦炉煤气的产生与炉内温度密切相关，如果炉内温度变化大，就会导致煤气产生不稳定，从而引起焦炉集气管压力波动。
3.集气管内部结构不合理焦炉集气管内部结构的合理性对于煤气的输送和压力的稳定性有着重要的影响。
如果集气管内部结构不合理，就会导致煤气的流动不畅，从而引起焦炉集气管压力波动。
二、焦炉集气管压力波动的处理方法1.优化炉内煤气产生过程通过优化炉内煤气产生过程，可以使煤气的产生更加稳定，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。
具体措施包括优化煤的配比、控制炉内温度等。
2.改善集气管内部结构通过改善焦炉集气管内部结构，可以使煤气的流动更加畅通，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。
具体措施包括增加集气管的直径、改善集气管的弯曲程度等。
3.加强集气管的监测和维护加强焦炉集气管的监测和维护，可以及时发现集气管内部的问题，并采取相应的措施进行修复，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。
具体措施包括定期检查集气管的内部结构、清理集气管内部的积灰等。
综上所述，焦炉集气管压力波动是一个复杂的问题，其原因涉及多个方面。
为了减少焦炉集气管压力波动的发生，需要从多个方面入手，采取相应的措施进行处理。
只有这样，才能保证焦炉的正常运行，提高生产效率。
焦炉集气管压力
焦炉集气管压力焦炉集气管压力是指焦炉煤气通过集气管进入下游设备时所受到的压力。
焦炉是冶金工业中常用的设备，用于生产焦炭和其他煤化工产品。
焦炉煤气是焦炉生产过程中产生的一种副产品，含有可燃气体、酚醛、氨等成分。
在焦炉生产过程中，焦炉煤气需要通过集气管输送到下游设备，供应给其他工艺过程使用。
焦炉集气管压力是保证煤气正常输送和下游设备正常运行的重要参数之一。
焦炉煤气产生后，通过集气管将煤气抽出焦炉，并输送到下游设备进行处理或利用。
焦炉集气管压力的大小直接影响到煤气的输送效果和下游设备的运行情况。
焦炉集气管压力的高低对于煤气的输送效果有直接影响。
如果焦炉集气管压力过高，会导致煤气在管道中流速过快，从而增加煤气输送过程中的阻力和能量损失。
同时，过高的压力还可能导致管道振动、噪音增加等不良现象的发生。
因此，合理控制焦炉集气管压力，保持其在合适的范围内，对于提高煤气输送效率非常重要。
焦炉集气管压力的大小还会影响到下游设备的运行情况。
下游设备根据煤气的压力要求进行设计，如果焦炉集气管压力低于设计要求，会导致下游设备无法正常运行。
反之，如果焦炉集气管压力超过设计要求，可能会使下游设备过载运行，影响设备的寿命和安全性能。
因此，合理控制焦炉集气管压力，保持其在设计要求的范围内，对于保证下游设备的正常运行非常重要。
在实际操作中，焦炉集气管压力的控制需要考虑多种因素。
首先，焦炉煤气的产量和成分会对集气管压力的控制产生影响。
焦炉煤气产量的增加会导致集气管压力的增加，需要相应地调整集气管系统的参数。
其次，焦炉集气管的管径和长度也会对压力产生影响。
较大的管径和较长的管道会增加阻力，导致集气管压力的降低。
因此，在设计和操作焦炉集气管时，需要充分考虑这些因素，确保焦炉集气管压力在合理范围内。
焦炉集气管压力是焦炉煤气输送过程中的重要参数。
合理控制焦炉集气管压力，对于提高煤气输送效率和保证下游设备正常运行非常重要。
在实际操作中，需要考虑焦炉煤气产量、成分以及集气管的管径和长度等因素，以保证焦炉集气管压力在合理范围内。
焦炉集气管焊接安全技术
焦炉集气管焊接安全技术焦炉集气管是焦炉的重要部件之一，焦炉集气管的焊接质量直接关系到焦炉的稳定运行和安全生产。
因此，在焦炉集气管的焊接过程中，必须严格按照相关的安全技术标准进行操作，以确保焊接质量和焦炉的安全运行。
一、焊接前的准备工作1.焊接设备：选择合适的焊接设备，保证其正常运行和完好无损，并进行必要的维护和保养。
2.焊接材料：选择符合焊接要求的合适焊接材料，如焊丝、焊剂等，并进行质量检查。
3.焊接人员：确保焊接人员具备必要的焊接技能和相关的安全操作知识。
焊接人员应戴好安全帽、口罩、耳塞等个人防护用品。
4.焊接环境：清理焊接环境，确保没有可燃物和易爆物等危险物品，保持良好的通风。
二、焊接操作过程中的安全措施1.焊接位置：确定焊接位置，并采取相应的安全防护措施，如悬挂警示标志，设立警戒线等，避免人员靠近焊接区域。
2.电焊机接地：保证电焊机良好接地，防止电击事故发生。
3.防火措施：在焊接区域周围铺设防火毯，防止火花飞溅引起火灾。
4.焊接面准备：将焊接面进行清理，除去污垢、氧化皮等杂质，保证焊缝质量。
5.焊接方式：根据具体的焊接要求，选择合适的焊接方式，如手工电弧焊、气焊等，并根据焊接材料的特点进行合理调节。
6.焊接电流：根据焊接要求设定合适的焊接电流，严禁超过焊机额定电流，防止电流过大引起的火花飞溅和焊接材料熔化不均匀等问题。
7.焊接时间：根据焊接材料和焊接缝的要求，控制好焊接时间，避免过长或过短导致的焊接缺陷。
8.焊接速度：控制好焊接的速度，保证焊接材料的热输入量均匀分布，避免焊接过程中的温度变化过大，引起变形或开裂等问题。
9.监测温度：使用红外测温仪等工具监测焊接区域的温度，防止温度过高或过低引起的问题。
三、焊后的安全措施1.焊缝表面清理：将焊接后的焊缝表面进行清理，除去焊渣、氧化皮等杂质，保证焊缝的质量。
2.检查焊缝：对焊缝进行目测检查，检查焊缝的外观质量，如焊道的宽度、高度等是否符合要求。
浅谈焦炉集气管压力控制
浅谈焦炉集气管压力控制一、集气管压力控制的重要性。
我公司集气管压力定为120Pa，要求控制波动范围为±20Pa。
集气管压力过高，会引起炭化室内压力过大，造成炉门冒烟冒火，污染环境，影响化产回收。
集气管压力过低，会导致炭化室产生负压，一方面会造成炭化室与燃烧室之间的串漏，影响焦炉寿命。
另一方面，使焦炭灰分增高，化产品回收率和煤气热值降低，还会使荒煤气燃烧而温度升高，增加后续煤气冷却系统压力。
影响集气管压力的主要因素有：装煤操作、换向、开启高压氨水清理作业等。
二、压力控制系统设备概述。
1、控制系统。
炼焦中控、风机中控、化产中控、备煤中控、循环水、筛焦等，均使用和利时DCS和PLC系统。
集气管压力调节、高压氨水控制设在风机中控。
2、集气管压力调节设备。
沈鼓鼓风机两台，配套1120kw 10kv电机两台，东方日历高压变频器两台。
无锡工装大循环气动调节阀一台。
每个集气管均安装两台EJA120微差压变送器，一台备用，信号同时送入DCS。
一方面方便实时判断压力信号是否准确，另一方面可通过常用、备用自动切换提高信号采集可靠性以及实现无干扰维护校验变送器。
集气管使用进口罗托克电动执行器。
高压氨水泵两台，配套上海和平变频器，正常装煤高压氨水压力最高可升至3.7MPa。
三、控制方式。
1、鼓风机保护与电机定子三相线圈温度、电机轴承温度、风机轴瓦温度、轴位移、油站供油压力等连锁。
转速可与煤气量、风机前吸力、集气管压力连锁，实现自动调速。
同时采集高压氨水流量信号实现装煤补偿提速、采集换向信号实现换向补偿提速，也可根据实际煤气量选择不投入补偿或改变补偿幅度。
由于风机转速的改变对集气管压力的影响非常明显，DCS调节灵敏度要降低。
根据我们实际工况，生产中风机转速一般采用手动控制，并投入装煤补偿、换向补偿以及机前吸力超限补偿。
2、大循环执行器自动控制可选择与集气管平均压力或者初冷器前吸力连锁。
平时调整风机转速使大循环开度有一定调节余量。
7.63米焦炉集气管压力平衡控制方法
7.63米焦炉集气管压力平衡控制方法摘要：本文主要阐述了焦炉集气管压力平衡控制在焦炉生产中的重要性及为了保证集气管压力稳定所采取的控制方法、措施。
关键词：焦炉荒煤气集气管压力鼓风机初冷器中图分类号：tu855 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-367-01一、引言：集气管压力是焦炉生产中重要的工艺参数，在焦炉生产过程中，它因受（出焦、装煤、换向、生产周期的安排、工艺设备及管道阻力等）因素的影响而常常发生波动。
当集气管压力过低时，会造成碳化室负压，空气进入炭化室，导致焦炭燃烧、灰分增加、焦炭质量下降，而且焦炭燃烧后的灰分在高温下会侵蚀炉墙砖，造成炉体损伤；另外，漏入的空气会烧掉一部分荒煤气，使化产品产量减少、煤气热值降低；当压力过高时，荒煤气将从炉门及其他不严密处漏入大气，造成炉门冒烟冒火烧坏护炉设备，降低荒煤气的回收率并恶化、污染环境。
因此，对焦炉集气管压力进行控制使其稳定在生产工艺所需范围内是保证系统安全生产、提高产品质量、减少环境污染、延长炉龄的重要技术措施。
二、控制方案和措施介绍：兖矿国际焦化7.63米焦炉是亚洲首家特大型焦炉，引进德国先进技术，系统有两座对称的焦炉组成，集气管压力采取分段控制（具体结构见图1），设计要求集气管压力稳定在140pa--160pa之间，才能保证结焦末期炭化室底部压力不会形成负压（≥5pa），同时保证焦炉在生产过程中避免炉门冒烟冒火现象，保护护炉铁件不受损伤。
图1焦炉煤气简要流程在焦炉实际生产中，主要通过以下手段对集气管压力的波动进行调节以实现集气管压力平衡：1、通过集气管中段的电液执行机构自动调节，带动翻板阀动作，消除每段集气管小范围的压力波动。
电动执行的调节采取传统的pid控制，由取压点采集的压力信号值（prcsa01）作为参考，通过简单的反馈回路达到控制压力的目的（如图2）。
2、由于整个系统的煤气是汇集后由煤气总管送往后续工段，不同段集气管离总管的距离不一样，造成吸力有所差异，为了平衡吸力，通过调节集气管末端的电动闸阀开度，合理分配吸力，消除段间严重不平衡。
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1 引言在焦炉炼焦过程中，会有大量的荒煤气产生，荒煤气由集气管收集,通过输气管网由鼓风机送往后续工段处理。
由于产气量随结焦时间而变化，集气管中的压力不断改变，特别是在炭化室进行推焦、装煤时会造成集气管压力大幅波动。
当炉体内操作形成负压时，空气就会从炉门、炉盖等处进入炉体，导致焦炭燃烧、灰分增加、焦炭质量下降。
进入的空气还会同炉体建筑材料发生化学反应，导致炉体剥蚀，缩短炉体使用寿命；空气还会促使荒煤气燃烧，使煤气系统温度增高，从而加重了冷却系统的负担,产生不必要的能源消耗。
当炉体内的压力过高时，荒煤气将会从炉门、炉盖等处冒出，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[1]。
综上所述，集气管压力的稳定不但影响焦炭的质量，也关系到焦炉的寿命。
所以我们必须对集气管压力进行控制，使其维持在设定的压力范围内，考虑到焦炉集气管压力控制对象的数学模型难以建立，本文以湘钢焦化厂工艺过程控制技术改造项目为研究对象，利用经典控制与智能控制相结合进行集气管压力的控制。
2 工艺分析2.1 工艺流程目前湘钢焦化厂现有四座焦炉、三台初冷器（2开1备）以及四台鼓风机（2开2备）。
由于中间的闸阀都关死了，整个系统可以看成两套独立的系统Ⅰ和系统Ⅱ。
系统Ⅰ包括1#初冷器、1#和2#鼓风机（1开1备），连接1#和2#焦炉；系统Ⅱ包括3#初冷器、3#和4#鼓风机（1开1备），连接3#和4#焦炉，系统Ⅰ和系统Ⅱ鼓风机输出端合并，2#初冷器备用。
焦炉煤气从各炭化室通过上升管，并在上升管被循环氨气冷却到80~90°C，然后进入集气管。
在气液分离器与焦油、氨水分离，进入初冷器，在初冷器冷却到35~40°C，然后通过鼓风机送往下道工序。
如图１所示。
2.2 影响集气管压力的因素通过分析，影响焦炉集气管压力的因素[2]：①炭化室内间歇地装煤和推焦对集气管压力产生较大的冲击；②各焦炉之间的相互耦合，在器前吸力稳定的情况下，任一焦炉压力的波动，都会影响另一焦炉压力；③器前吸力变化的影响，在鼓风机抽力不变的情况下，机后设备的阻力发生变化或煤气用户的用量发生变化时，都会引起机后压力的变化，进而引起器前吸力的变化，在煤气发生量稳定的情况下，该吸力势必引起集气管压力的波动；④结焦时间的变更和加热制度的变化使得产气量存在明显波动；煤的成分、装煤量的变化以及实际推焦时间的变化也会影响到集气管的压力变化；⑤循环氨水流量和温度的变化，荒煤气冷却系统是否畅通、阻力大小也影响压力的稳定及气量传输的动态特性，鼓风机入口排液系统、鼓风机后管线是否畅通直接影响压力系统的稳定；⑥荒煤气的温度高低直接影响输气系统正常运行，过高时风机负荷加重且易发生危险，过低时则会导致冷却系统结萘；⑦炉门、炉盖密封不严引起集气管压力降低；⑧氨水量的变化形成瀑布，从而增加荒煤气的流动阻力。
2.3 原有系统的情况经过很长一段时间对原有系统的观察，发现湘钢焦化厂的原有控制系统存在如下情况：①集气管压力波动大，在焦炉加高压氨水或者机后压力很大的时候，压力有时能达到400Pa左右，焦炉严重冒烟,有时煤气发生量小或者机后压力很小的时候，压力能达到-300Pa左右；②初冷器前吸力经常达到最大值，并且经常出现急剧上升和下降的现象；③当集气管处于高压或者低压，并且长时间不能下来或者上去时，操作人员不得不开大或者关小机前闸阀，这种情况在每个班都要出现好多次，特别是夜班更多。
④1#和2#，3#和4#集气管压力耦合现象严重。
如图2、图3所示。
图2 原有系统在正常工况下集气管压力和器前吸力曲线图3 原有系统在大扰动工况下集气管压力和器前吸力曲线3 控制策略不管是系统Ⅰ还是系统Ⅱ，首先我们要稳定的是初冷器前的吸力，只有这个吸力大致稳定了，集气管的压力才能得到很好的控制。
因此，我们制定了下列的控制策略。
本次改造工程中采用西门子S7-300系列PLC(CPU315-2DP)与西门子SIMOVERT MV变频器作为控制核心，PLC和变频器之间通过Profibus-DP通讯，上位机监控软件采用杰控的FameView。
3.1 器前吸力的控制对于系统Ⅰ，以初冷器前吸力为被调量，以横管上蝶阀的开度为控制量组成单回路的闭环控制系统，采用常规PID控制算法来控制蝶阀达到稳定器前吸力的目的。
对于系统Ⅱ，采用了变频器组成单回路的闭环，也是以初冷器前吸力为被控对象，通过改变频率进而改变鼓风机的转速达到稳定初冷器前吸力的目的（此时横管上的蝶阀手动处于全开状态），也是采用的常规PID算法。
3.2 集气管压力的控制对于四个集气管压力，都是以集气管压力为被调量，以集气管上的蝶阀的开度为控制量组成单回路闭环控制系统，采用变参数PID控制算法；鉴于压力在正常范围波动时，固定参数PID控制能取得很好的效果，但是当压力很高或者很低时，调节就显得力不从心，本应该快速地开大阀门或者本应该快速关小阀门，这时候却做不到这些。
因此，我们将压力分段考虑，压力在不同的区段用不同的P值，通过改变P值来做到快速的调节阀门开度来脱离高压或者低压状态。
4 专家系统控制尽管采用上述的控制策略能应付大多数情况，但是当集气管的阀位为全开而压力依然很高或者当集气管的阀位为全关而压力依然很低时常规PID算法的收敛速度难以满足调节要求，这时候采用专家系统就显得很有效。
专家系统总的思想是通过对集气管压力和阀位的考虑来改变初冷器前吸力的设定值，让集气管压力快速地脱离极限状况。
对于系统Ⅰ来说，在下面两种情况下增大初冷器前吸力1的设定值：①1#焦炉集气管压力P1〉P1max, 1#焦炉集气管阀位V1〉V1max, 2#焦炉集气管压力P2〉P2max；②2#焦炉集气管压力P2〉P2max, 2#焦炉集气管阀位V2〉V2max，1#焦炉集气管压力P1〉P1max。
在下面两种情况减小器初冷前吸力1的设定值：①1#焦炉集气管压力P1〈P1min, 1#焦炉集气管阀位V1对于系统Ⅱ来说，在下面两种情况下增大初冷器前吸力2的设定值：①3#焦炉集气管压力P3〉P3max, 3#焦炉集气管阀位V3〉V3max, 4#焦炉集气管压力P4〉P4max；②4#焦炉集气管压力P4〉P4max, 4#焦炉集气管阀位V4〉V4max，3#焦炉集气管压力P3〉P3max。
在下面两种情况减小初冷器前吸力2的设定值：①3#焦炉集气管压力P3〈P3min, 1#焦炉集气管阀位V35 改造后系统运行效果系统改造后，对于系统Ⅱ来说，由于变频器调节能力很强，器前吸力波动很小，集气管压力基本能控制在80±20Pa，在装煤、加氨水等大扰动情况下，压力能在很短时间内恢复正常。
对于系统Ⅰ来说，横管上蝶阀的调节能力远远不如变频器那么强，初冷器前吸力相对波动比较大，集气管压力能基本控制在80±50Pa，在装煤、加氨水等大扰动情况下，压力能在较短时间内恢复正常。
如图4、图5所示。
图4 改造后系统在正常工况下集气管压力和器前吸力曲线图5 改造后系统在大扰动工况下集气管压力和器前吸力曲线6 改造后系统依然存在的问题对于系统Ⅱ来说，基本不存在什么问题，但对于系统Ⅰ，在煤气发生量很小或者机后压力很高时，横管上的蝶阀处于较低开度或者较高开度阀位时，蝶阀对初冷器前吸力的调节能力显得很弱，有时甚至吸力不可控，这种情况下也造成集气管压力处于很低或者很高的状况，并且很长时间也不能恢复，现场的操作人员不得不去把机前的闸阀关一点或者开一点，每个班发生这种情况一到两次，这种现象可能与蝶阀本身工作方式有关。
7 结束语实践表明，本文提出的一些控制策略在湘钢焦化厂的此次焦炉集气管压力自动控制系统改造中是很有效的，改造是成功的，得到了湘钢焦化厂的一致认可。
另外，系统Ⅱ所用的变频器是湘钢焦化厂使用的第一台变频器，起初他们是不认同变频器的，但系统Ⅱ最后达到如此好的控制效果改变他们起初对变频器的观点。
焦炉集气管压力自动控制方法及其实现2008-10-29 9:41:41 【文章字体：大中小】推荐收藏打印［摘要］通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究，建立控制系统的集气管压力协调控制方案，使得系统在传统PID控制的基础上，能够按照系统实际运行状况智能选择控制策略。
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焦炉是冶金行业中最复杂的炉窑。
焦炉的加热过程是单个燃烧室间歇、全炉连续并受多种因素干扰的热工过程，是典型的大惯性、非线性、时变的复杂系统。
集炉集气管压力是焦炉生产中重要的工艺参数。
通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究，建立控制系统的集气管压力协调控制方案，使得系统在传统PID控制的基础上，能够按照系统实际运行状况智能选择控制策略。
通过SUPCON JX-300X DCS集散控制系统，经过相应的程序运算，实现对集气管压力生产过程自动控制。
1 控制方案控制系统设计如图1所示，包括3个单独的闭环控制回路：1#炉集气管压力控制回路，2#炉集气管压力控制回路及风机吸力控制回路。
1#炉2#炉集气管压力控回路通过各自集气管压力调节阀门完成各自系统的闭环控制，风机吸力控制回路通过调节鼓风机转速来调节整个系统的吸力（即风机入口吸力）。
3个控制回路共同作用的结果决定了两座焦炉集气管的压力。
其中，风机吸力控制回路的取压点应设置在初冷器前，这是因为初冷器一般有2～3座冷却塔串联组成，塔内容积较大，不仅造成调节性能的滞后，而且会引起初冷器前压力的频繁波动，极不利于集气管压力的控制。
通过对现场实际情况和控制系统的测试及分析，发现可以利用风机吸力对整个管道系统煤气压力的控制作用来降低长乃至消除两个相互干扰的集气管压力之间的耦合，同时根据两座焦炉的工况调整各自集气管压力阀门，维持两者的平衡，保证焦炉压力的稳定。
因此，必须将1#炉集气管压力，2#炉集气管压力，风机吸力3个参数综合起来考虑，各个单独的闭环控制回路的调节动作由控制策略运算模块根据整个系统压力和两集气管压力的变化情况统一协调，以降低两集气管压力间的耦合程度。
1.1 数字PID控制算法在焦炉集气管压力控制系统中，执行机构采用防爆电动执行机构去驱动阀门，控制器的输出相对于控制量的增加，此时控制器应采用数字PID增量式控制算法。
增量式算法不需要做累加，控制量增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算误差对控制量计算的影响较小。
增量式算法得出的是控制量的增量，例如在阀门控制中，只输出阀门开度的变化部分，误动作影响小，必要时还可通过逻辑判断限制或禁止本次输出，不会严重影响系统的工作。
增量式算法，易于实现手动到自动的无冲击切换。