影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑
集气管压力和煤气中含氧量的管理规定
集气管压力和煤气中含氧量的管理规定集气管压力和煤气中含氧量的管理在工业生产过程中非常重要，对于保障生产安全和提高生产效率具有重要作用。
下面将详细介绍集气管压力和煤气中含氧量的管理规定，以确保工业生产的顺利进行。
一、集气管压力管理规定1. 设定合理的集气管压力范围：根据设备和生产工艺的特点，设定合理的集气管压力范围。
一般来说，集气管压力的设定应考虑煤气的供应压力、使用的设备和工艺的要求等因素，避免过高或过低的集气管压力对设备和工艺造成不良影响。
2. 定期检查集气管压力：定期对集气管压力进行检查和监测，及时发现和解决问题。
检查的频率一般应根据生产工艺的需要和设备的运行情况来确定，特别是在高负荷运行期间或温度变化较大的情况下，要加强对集气管压力的监测和控制。
3. 保持集气管压力稳定：通过合理调整阀门、增设减压装置等手段，保持集气管压力的稳定性，避免因集气管压力的不稳定导致设备故障或生产工艺受影响。
4. 预防和处理压力爆破事故：加强压力管道的设计、安装和维护，在必要的位置设置安全阀等防爆装置，以预防和处理可能发生的压力爆破事故。
同时，要定期对安全阀等装置进行检测和维护，确保其正常运行。
二、煤气中含氧量的管理规定1. 确保煤气中含氧量符合要求：煤气中的氧气含量直接影响到燃烧效率和安全性，因此必须确保煤气中的氧气含量符合工艺要求。
一般来说，根据生产设备和工艺要求，确定煤气中的氧气含量的上下限，并严格进行监测和控制。
2. 定期检查和校准氧气测量仪器：对于监测煤气中含氧量的氧气测量仪器，要定期进行检查和校准，确保其测量数据准确可靠。
一般情况下，建议每隔一段时间对氧气测量仪表进行校正和检查，特别是在设备维护和更换氧气测量仪器之后，要进行重新校准。
3. 合理调整煤气中含氧量：根据生产工艺的要求和煤气的供应情况，合理调整煤气中的氧气含量。
一般来说，合理的氧气含量可以提高燃烧效率和产品质量，但过高或过低的氧气含量会导致燃烧不完全或设备过载等问题，因此需要根据具体情况进行调整。
影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑
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。
以下因素必须充分重视，它们也是实施集气管压力控制的关键。
1．在调节过程中，因管道阻力不同，使系统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40～60 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，这就需要在调节过程中对调节阀进行线性修正。
2．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，将改变整个煤气输送系统内各点的压力。
3．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。
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。
4．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。
5．机后压力的变化化产工序及煤气用户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。
6. .保障风机全自动调速安全技术措施风机是焦化企业的心脏，因此调速中必须采取充分的安全技术措施，软件中需要充分考虑到调速时转速变化必须平稳，设计上不仅考虑了限位，最高最低转速限制和报警，还考虑机后压力、转速变化速率等因素，对于喘振区，每台鼓风机的喘振区可以单独设置，处理过喘振区有两种方式：一、根据风机的运行情况，在进入喘振区期，进行声光报警，交由人工进行处理；二、到喘振区后，安装设定的速率快速通过（设定的速率需要提前设定），同时注意在提速时的风机电流，如果过流或者电流变化率太快，要进行声光报警。
焦炉维护岗位题库
焦炉维护复习题1、煤是由远古死亡植物形成的。
植物成煤可以分为两个阶段，即泥炭化阶段和成煤阶段。
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有黏结性，在隔绝空气干馏时能炼成焦炭，故称为炼焦煤。
2、煤中的有机质主要有碳C、氢H、氧O、氮N、硫S五类元素组成。
碳是煤中最重要的组成元素，其含量随变质程度的升高而增加，氢是煤中第二个重要的元素，随变质程度的增加而减少，氧随变质程度的增加而减少。
燃烧法是目前测定煤中碳和氢的最通用的方法。
3、按照国家标准的规定，煤的工业分析是煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四个分析项目的总称。
利用挥发分和黏结指数的组合，可以预测炼制出焦炭的抗碎强度、耐磨强度与反应性、反应后强度。
4、按照煤热解最终温度不同可分为高温干馏、中温干馏、低温干馏。
5、配合煤的挥发分对焦炭的最终收缩量、裂纹度及化学产品的产率、质量有直接影响。
6、肥煤单独炼焦时，由于胶质体数量多，又有一定的黏性，膨胀性较大，导致推焦困难。
7、就结焦性而言，焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
8、贫煤没有黏结性，在炼焦炉中不结焦，故不能单独炼焦。
9、配合煤灰分可直接测定，也可以将各单种煤灰分用加和性原则进行计算。
10我公司焦炉型号是（ＴＪＬ４３５０Ｄ）型，每座焦炉有炭化室（６３）个，燃烧室（６４）个，炭化室的高度是（4300）mm，有效高度是（ 4100 ），炭化室平均宽度是（ 500 ） mm，机侧宽是（ 495 ）mm，焦侧宽度是（ 505 ）mm。
炭化室锥度是（10 ）ｍｍ。
炭化室长度是( ),11、盛隆公司的安全方针是（安全第一）（预防为主）（强化措施）（综合治理）。
18、我国目前的安全管理体制是（企业负责）（行业管理）（国家监察）（群众监督）。
19、盛隆公司安全生产第一责任人是（法定代表人）。
20、高空作业的安全护具（安全帽）（安全带）（安全网）。
21、焦炉两侧炉门均为铸铁槽，内嵌入黏土砖22、现代焦炉有炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区组成。
集气管压力智能控制装置的改造
２ １ 年第 ２ ０１ 期
集 压力 控制 气管 智能 装置的改 造
程英坤 ，程瑞 云
（ 中能源 邯矿集团公 司金华焦化有限公司，河北 邢 台 冀 ０６０ ） ５０３
摘 要 ：文章介绍 了以工控机作为控制单元，以集气管蝶阀执行器与鼓风机变频器为执行机
构 的工业 自动控 制装 置 ，通过 自动调 节鼓风机 转速 、集 气管蝶 阀开度 及放 散蝶 阀开度 ， 以达 到稳定 集 气管压 力 的 目的。
基本工作原理 ：系统根据反馈集气管压力与设 定集气管压力的比较结果发出控制信号 ， 对集气管 蝶阀执行器进行控制一当集气管压力高压设定值（ 或有该趋势 ） ，则增大集气管蝶 阀开度 ；反之 ， 时 减 小集气 管蝶 阀开度 。 当蝶 阀开 到一定程度集 气管 压力仍有高于设定压力的趋势时 ，工控机将发出升 高鼓风机转速的控制信号 ，以增大吸力；反之，当
其精度为 ２ ％，精度较差 ，不利于精确控制集气 ． ５
管压力 ，更换为 Ｄ Ｊ ４ ０Ｂ Ｋ 一 １０ Ｄ防爆型角行程电动
２１ 年第 ２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１ 期
河 北 煤 炭
括模型结 构和模 型参数 两部 分 内容 。最 佳 的模 型结 构 有助 于保证集 气管 控制解耦 的 良好效 果 。该项 目 的实 施 ，就 是 通过 Ｄ Ｓ系统 自动 控 制集 气 管 电动 Ｃ
执 行机 构（ 度 ：１ 精 ． ） ５％ 。由此 提高 调节 的灵敏 性
和精 确性 。 ３３ 控 制 系统 安装 和调试 ．
包括焦炉信号、化产信号的引入 ，上电测试系 统的数据输入 、输出，上下位机通讯 ， 远程数据采 集。基础控制功能测试 ，包括各个焦炉集气管基本 ＰＤ控 制功 能 ，初 冷器 前 吸力 ＰＤ控制 ，风机计 算 Ｉ Ｉ
焦炉集气管压力的影响因素及其控制分析
焦炉集气管压力的影响因素及其控制分析
薛学源 张振华 赵务 霞
（ 韶钢焦化厂 。广 东 韶关 ５ １ ２ １ ２ ３）
【 摘 要】 首先 对焦化 厂焦炉集气管压力控 制的必要性进行 了 分析 ，随后介绍 了焦炉集 气管压 力波动 的影响 因素，进 而通过应 用 实例提 出了集气管压 力控 制策略 。实践证 明，该控制 策略 能够 有效 解决 问题 ，取得 了很好的控制效果 ，值得 推广。 【 关键词 】焦炉 ；集 气管；压力控制
一
一
经气液分 离器将氨水及焦油分离后进入初冷器，冷却至 ３ ５ ￣４ ０ ℃后 通过鼓风机被送往后续工序 。 ３ ． ２ 原 有 系 统 存在 的一 些 问题 该焦化厂原有集气管控制系统存在 以下 问题 ： ①集气管压力波动较大 ， 在焦炉加高压氨水或机后压力很大时， 压力能达 到 ４ ０ ０ Ｐ ａ左右，焦炉严重 冒烟 ；而在煤气发生量小或机后 压力很小时，压 力则降至 负压 。 ②初冷器前吸力频繁达 到最高值 ， 且经常 出现剧烈的异常波 动。 ③当集气管处于低压或高压 ，且长时间不能上去或下来时，操 作人员不得不关 小或开 大前阀闸，在夜班时这种情况经常出现。 ④Ａ 、Ｂ系统集气管之 间有 比较严重 的耦合现象 。 ４集气管压 力控制策略 无论是对于子系统 Ａ还 是 Ｂ ，首先要做 到初冷器前吸力的稳定， 然后才能很好地 对集气 管压力进行控制 。 下面 以西 门子 ｓ ７ — ３ ０ ０系列 Ｐ Ｌ Ｃ以及西 门子变 频器为 核心对原有系统进行改造ｎ 。 ４ ． １初冷器前吸力的控制 对于子系统 Ａ，以初冷器前吸力为被调量 ，以横管上蝶 阀的开 度为控制量组成一个单回路 的闭环控制系统 ，采用 Ｐ Ｉ Ｄ控制算法来 实现对蝶 阀的控制 ，进而达到稳定初冷器前吸力的 目的。对于子系 统 Ｂ ，采用 由变频器组成 的单 回路闭环 ，同样 以初冷器前吸力作为 被控对象 ，采用 Ｐ Ｉ Ｄ算法通过 改变频率 ，即改变鼓风机转速来达到 将初冷器前吸力稳定住 的 目的。 ４ ． ２ 集气管压力的控制 而 对 于 ４个 集 气 管 的 压 力控 制 ， 都是 以集 气 管 压 力 作 为 被 调 量 ， 并 以集气管上蝶 阀开度作为控制量来组成单 回路的闭环控制系统 ， 采用参数变化的 Ｐ Ｉ Ｄ控制算法。当压力在正常范 围进行波动时 ，固 定参数的 Ｐ Ｉ Ｄ控制能够取得比较好的效果 。但是如果压力波动超 出 了正常范 围，固定参数 Ｐ Ｉ Ｄ调节的效果则不尽如人意 ，难 以做到快 速开大 阀门或快速关小 阀门，控制效果不好 。因此 ，需要将压力进 行分 区，在不同的区段采用不 同的 Ｐ值 ，通过 Ｐ值 的改变来做到 阀 门开度的快速调节 ，从而脱离 高压力或低压力 的状态 。 ４ ． ３ 专家系统控制 ． 上述 的控制策 略在集气管 阀位全开或全关而压力依然很高或很 低 时，则说 明常规 Ｐ Ｉ Ｄ算法的收敛属性 已经难 以满足控制要求 ，此 时采用专家系统就显得很有必要 。专家系统总体思想是基于对集气 管压力及 阀位 的分析来对初冷器前吸力设定值进行改变，从而使集 气 管压力快速恢复正常状态“ ］ 。 以子系统 Ａ为例，子 系统 Ａ在下面两种情 况下 需要增大初冷器 前吸力 ｌ的设定值 ： （ １ ） 焦炉 １集气管压 力 Ｐ １ ＞Ｐ １ ， 焦炉 １集气 管阀位 Ｖ ｌ ＞Ｖ Ｉ 焦炉 ２集气管压力 Ｐ ２ ＞Ｐ ２ ； （ ２ ） 焦炉 ２集气管压 力 Ｐ ２ ＞Ｐ ２ ， 焦炉 ２集气管阀位 Ｖ ２ ＞Ｖ ２ … 焦炉 ｌ 集气管压力 Ｐ １ ＞Ｐ Ｉ … 而在相反情况下则需要减小初冷器前吸力 １的设定值 ；子系统 Ｂ设 定 同子 系 统 Ａ 。 ４ ． ３改造后 的系统运行效果 集气 管压力控 制系 统经过 改造 以后 ，由于变频器具有很 强的调 节能力 ，成功地将子系统 Ｂ初冷器的前吸力稳 定住 ，波动很小 ，进 而使集气 管压力基本能够控制在 ８ ０ ＿ ． ２ ０ Ｐ ａ以内， 即使在加氨水和装 煤等大扰动 条件 下，集气 管压力也能够在很短时 间内恢复到正常波 动范围以内：而对 于子系 统 Ａ ，由于横 管上蝶 阀的调节能力相 比于 变频器要 弱很多，所 以导致初冷器前吸 力相对有较大波动 ，集气管 压力则基本 能够控制在 ８ ０ ＿５ ＋ ０ Ｐ ａ以内， 在加氨 水和装煤等大扰动条 件下，集气 管压力能够在较短的时间 内恢复到正常波动范 围以内。 （ 下转第 １ ７页 ）
影响集气管压力稳定的因素与预防措施
技术论坛
２ Ｄ １ ５年 ８ 月・ ２ ４ ９・
影响集气，甘肃 嘉峪 关 ７ ３ ５ １ Ｏ Ｏ
摘要 ：集气管压力波动存在集气管正压 、集气管负压及 集气管锯齿状 波动三种情况 ，集气管的波动主要 由于装煤、焦炉之 间 出炉段 、器前吸力变化 、结焦时间的变更、加热制度的 变化 、循环氨水流量和温度 的变化 、炉顶 空间温度 不稳定 、炉门、炉盖 密 封不严 、 氨 水量 变化等原 因。 通过对 集气管压 力波动造成 的现 象进行观察判断原 因，可采取相应 的有效控制措施稳定集气管压 力， 确保焦炉的正常生产至关重要 。 关键词 ：焦化 焦炉 集气管 影响 措施 中图分类号 ： Ｔ Ｑ５ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）４ ２ － ０ ２ ４ ９ － ０ １
集气管是焦炉非常重要 的荒煤气 导出设备 ，它 能否 正常运 ４ 几种集气管压力不稳定的现象 行直接关系到荒煤气的正常排出及焦炉生产的正常稳定。焦 炉 经过很长～段时间对集 气管压力系统 的观察 ，存在着如下 在炼焦生产过程 中，会有大量的荒煤气产 生，荒煤 气通 过上升 几种情况： 管 由集气管收集 ，通过输气管网 由鼓风机送往 后续 工段 处理 。 （ １ ）集气 管压力波 动大，在焦炉加 大高压氨水或者机 后 在 同一个 时间段 内，由于不 同炭化室的结焦时间不同，产气量 阻力很 大 的时候 ，压力有 时 能达 到 ３ ５ ０ Ｐ ａ 左右 ，焦 炉严重 冒 也随结焦 时间而变化 ，集气管中 的压力也在不断变化，特 别是 烟 ，有 时煤气 发生量 小或者机 后压力 很小 的时候，压力 能降 到． １ ０ ０ Ｐ ａ 左右 ； 在炭化室进行推焦 、装煤时会造成集气管压力大幅波动 。 １集气管压力不稳定所造成的危害 （ ２ ）初冷器前 吸力经常达 到上限，并且经常 出现 急剧上 （ １ ） 当集气管 中的压力为负压时， 炉体内操作形成 负压 时， 升和下降的现 象； 空气 就会从炉 门、炉盖等处进入炉体 ，导致炭化室 内的焦炭加 （ ３ ）当集气管 处于高压或者低 压，并且长时 间不 能下来 快燃烧 、造成焦炭灰分增加 、质量下 降。进入 的空气还会同炉 或者上去时，操作人员不得不调节机前闸阀。 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． （ ４ ）机后 阻力 、出工段压力 的变 化超过规定值 也能够影 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 响到集气管压力的稳定，这 需要调节 出工段的 ４ ０ ０闸阀。 冷却系统的负担 ，产生不必要 的能源消耗 。 （ ５ ）炭化窒装 煤、推焦操作 时，集气管压力 波动大，特 （ ２ ）当集气管 中的压力过 高时，也会 导致 炉体 内的压力 别是在邻近集气管调节翻板 的炉号时 ，压力波动 明显增 大 。 增高 ，荒煤气将会 从炉门、炉盖等处 冒出，一方面造成跑烟 冒 （ ６ ）有时集气管压力波动的幅度过高、频率过快，模糊 火 ，污染操作和大气环 境；同时也给护炉铁件造成损害 ；另一 控制采集到 的压力数据，传 递到执行机构进行动作调节 时存在 方面降低 了荒煤气 的回收率 ，造成 能源 的浪费 。 时 间差 。与 当前的压力值不一致 ，造成压力呈 巨齿形波动 ，上 （ ３ ）因 １ 焦炉 为老 龄化焦炉 ，有 ４ ０多年 的炉 龄。焦 升管 冒大烟 。但此种情况极 为少见 炉 的 各 个 部 位 均 有 不 同 程度 的损 坏 、炉 体 窜 漏 现 象 较 为 严 重 。 ５ 如 何 控 制 处理 及 预 防 在装煤操作中如果集气管压力增大，会 导致大烟 囱冒黑烟 的现 针对 以上分析 的情况 ，所 以我们必须对集气管压力进行控 象经常发生 ，污染大气环境。 制 ，使其维持在设定的压力范围内。首先我们要稳定的是初冷 （ ４ ）集气 管压力波动 大、不稳定 不但影响焦 炭的质量 ， 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 也关 系到焦炉 的寿命 。 到很好 的控制 。 ２ 工 艺 分 析 （ １ ）上升管 岗位操作 工与风机 司机 窒、计算机窒保持联 工艺流程 ： 目前我厂 的一 回收作业 区有五 台初冷器全部运 系 ，当吸力 、压力、氨水等系统出现异常 时，及时联系处理 ， 转 以及 四台鼓风机 （ ２ 开２ 备） ， 负责抽送 １ ＃ ２ ＃ ３ ＃ － ４ ＃ 焦炉的煤气 。 （ ２ ）岗位操作 工 ，定期对集气 管、吸气 管、焦 油盒检 查 焦炉煤气从各炭化室通过上升管、弯管、进入集气 管，并在进 清理 ，防止堵塞 ，保持管道畅通。对上升 管、直管 、弯管、翻 入集 气管的过程 中被循环氨气 冷却到 ８ ０ － － ， ９ ０ 。 Ｃ，然后进入 吸 板做到 出一炉 ，清一炉 ，检查一炉，保持 “ 三通一活”。 气管 。在气液分离器与焦油、氨水分 离，进入初冷器 ，在初冷 （ ３ ） 加强循环氨水的澄清 分离操作 ， 保证循环氨水清洁。 器冷却到 ２ ２— ３ ２ 。Ｃ ，然后通过鼓风机送往下道工序 。 建立检查 、清理氨水喷头的制度 ，保证氨水初冷效果。 ３ 影响集气管压力的因素 （ ４ ）制定 科学合理 的加热制度 ，加 强调火操作 ，有计 划 通过分析与长 期观 察，影响焦炉集气 管压 力稳 定的因素有 地对焦炉各项温度和压力 、阻力，做好测量和检查 ，降低炉顶 以下 几方 面 ： 空间温度 ，减少化学产 品分解 。 炭化 室内间歇地装煤和推焦对集气管压力会产 生较大 的冲 （ ５ ）提 高炼 焦精煤质量 ，保证配煤具有 良好 的粘结性和 击： 成焦性 ，配煤细度和水分要达到标准 。 （ １ ）焦炉 之间 的相互 影响，在 回收初 冷器前 吸力稳定 的 （ ６ ） 做好装煤操作 ， 做到不堵眼、 不缺角。 平煤及 时、 快速 ， 情况 下， 一座焦 炉压 力的波动 ， 都会 影响到另一座焦炉 的压力； 各 岗位之 间做好配合 ，及时消灭炉门、炉盖处 的跑烟 冒火。 （ ２ ） 器前吸力变化的影响，在鼓风机抽力不变 的情 况下 ， （ ７ ）在集 气管压力 巨齿形波动 时，首先将集气管执行 机 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 构 打为手动 。在此情况下手动缓慢关小煤气翻板 ，人为增加集 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 气 管压力 ，此时上升管的水封 冒烟情 况有可能 比之前的 冒烟程 量稳 定的情况下 ，该吸力势必引起集气 管压力 的波动 ； 度还要严重 ，此为正常情况。待集气 管压力波动不剧烈后 （ 此 （ ３ ）结焦 时间 的变 更和加热制度 的变化 ，使 得产气量存 时集气 管压力相对要高 ），此种情况要保 持 ３— ５分钟左右待 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 压 力保待平稳后 ，手动调节压力至 １ ２ ０ ｐ ａ左右后再调为 自动 。 化也会影响到集气管 的压力变化 ； 参 考文献 （ ４ ）循环 氨水流量和温 度 的变化 ，荒煤气冷 却系统是否 ［ １ １姚 ］ 昭章 ． 中间包冶金技术 的发展 ． 北京：冶金工业 出版社 ， 畅通 、阻力大小也影响压力的稳 定；鼓风机 出、入 口排液系统、 ２ ０ ０５ ． ． 鼓风机后 管线是否 畅通也直接影响压力系统的稳定 ： ［ ２ ］ 王 晓东 ． 焦炉 生产技 术 啪 ． 沈 阳：辽 宁科 学技 术 出版社 ， 炉 门、炉盖密封不严引起集气 管压力波动 大，且不 易调节 ２０ ０ ３： ８ ７． 氨水量的加大变化形成瀑布 ，从而增加荒煤气 的流动 阻力。
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发表时间：2020-10-13T10:39:03.960Z 来源：《基层建设》2020年第16期作者：崔文杰[导读] 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。
酒钢集团有限责任公司甘肃嘉峪关 735100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。
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。
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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。
以下因素必须充分重视，它们也是实施集气管压力控制的关键。
1．在调节过程中，因管道阻力不同，使系统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40～60 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，这就需要在调节过程中对调节阀进行线性修正。
2．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，将改变整个煤气输送系统内各点的压力。
3．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。
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。
4．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。
5．机后压力的变化化产工序及煤气用户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。
6. .保障风机全自动调速安全技术措施
风机是焦化企业的心脏，因此调速中必须采取充分的安全技术措施，软件中需要充分考虑到调速时转速变化必须平稳，设计上不仅考虑了限位，最高最
低转速限制和报警，还考虑机后压力、转速变化速率等因素，对于喘振区，每台鼓风机的喘振区可以单独设置，处理过喘振区有两种方式：一、根据风机的运行情况，在进入喘振区期，进行声光报警，交由人工进行处理；二、到喘振区后，安装设定的速率快速通过（设定的速率需要提前设定），同时注意在提速时的风机电流，如果过流或者电流变化率太快，要进行声光报警。
3 集气管压力优化算法控制原理
作为产生煤气源点的焦炉，焦炉的集气管压力实质上是煤气输送是否在平衡状态的表现。
如果焦炉产生的煤气量和鼓风机系统抽出的煤气量基本相等，则压力维持平衡；
●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。
●在调节煤气量的输送过程中，初冷器前吸力要进行动态控制，调节鼓
风机到吸力的变化量到达焦炉有滞后时间，如果调节不当会引起焦炉
和风机之间的耦合。
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、化产及煤气用户。
在整个煤气输送流程上的任一节点发生扰动都将破坏煤气输送平衡，导致该节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。
本系统以整体流程“煤气输送平衡”为核心，通过实时采集焦炉集气管压力、鼓冷前吸力、鼓风机后，监测煤气输送全流程状态，通过焦炉翻版，回流阀或者鼓风机的转速的及时调节，协调各个设备单元的操作，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。
●解耦方法
1.1焦炉之间的解耦：根据集气管压力变化及趋势首先看看最先需要调节的阀门的开度是否还有调节的空间，如果能够调节就首先调节翻板，否则根据初冷器前的吸力去判断风机是否可调节。
当其中一个调节翻板阀位开度有一定量的调整后，根据集气管压力之间的相关性，其余的翻板开调需要进行相应的微调，以提前消除因压力耦合而造成的压力波动，避免引起振荡。
集气管压力智能解耦控制器结构图
1.2风机与焦炉集气管之间的耦合：在风机的转速变化后，根据测试的风机对应的吸力到各做焦炉的滞后时间，分别对对应的翻板的开度也要进行相应的调整，从而实现了焦炉和风机系统之间的解耦。
●焦炉强扰动算法补偿
用于各种焦炉强扰动情况下，降低集气管压力冲高的幅度，缩短集气管压力恢复到正常所需要的时间，通过对吸力及变化率对各个集气管的影响及压力剧烈变化时的相互影响，建立模糊规则库，对各种扰动进行预调、补偿；对交换信号进行采集，在发生交换时对对应焦炉集气管压力的设定值进行补偿，抵消交换带来的影响；采集高压氨水流量信号，对模糊规则库的相应参数进行调节适应加高压氨水后集气管压力的特点。
●焦炉智能协调算法消除焦炉之间的耦合效应，通过配合调节，改善调节效
果，缩短调节时间。
寻找焦炉气量平衡点，在运行的误差范围内，及时调整控制死区，降低调节机构动作频率，减少调节机构的不必要磨损。
●吸力自动调度根据焦炉的产气量和管道阻力，在一定范围内自动调整初冷
器前吸力设定值，调节耦合的频率动态稳定吸力。
●风机智能调速根据产气量和前后工序的阻力，以适应生产需求为目标自动
增减风机转速，配合高精度调节软件模块补偿调节精度，提高可靠性。
煤气全流程状态监测与平衡调度实时监测各个单元的运行状态，协调各个单元的操作，从煤气输送全流程上保持气量平衡，优化单元操作和管理，显著提高系统处理各种复杂工况的能力。