工业自动化调控系统在煤焦化的实践与应用(汤婕)
工业电气自动化系统在选煤厂中的应用分析
工业电气自动化系统在选煤厂中的应用分析发表时间：2020-01-09T09:38:56.237Z 来源：《当代电力文化》2019年 17期作者：李尚委[导读] 选煤厂配置的传统控制方式无法满足当前生产工艺要求摘要：选煤厂配置的传统控制方式无法满足当前生产工艺要求，需要结合选煤厂的实际情况选用自动控制系统，从而更好地保证工作人员的生命安全，提高选煤工作效率。
本文对选煤自动化技术应用现状进行了介绍，然后对选煤自动控制主要内容和应用情况进行了分析，并对选煤厂自动控制系统应用过程中需要注意的问题进行了探讨，最后对自动控制技术发展趋势进行了展望。
关键词：选煤；自动控制；应用随着煤炭能源的需求量不断变大，选煤厂的生产任务变得更为繁忙，原来的选煤机电设备工作效率不高，很多已经存在严重老化现象，存在着较大的安全隐患，自动化程度不高，制约着选煤工作的顺利开展。
为了提高选煤效率，需要采用先进的自动化设备，减少工作人员的劳动强度，根据选煤生产工艺要求设置参数进行控制，实时监测机电设备运行情况，提高机电设备运行可靠性。
1选煤自动化技术应用现状随着自动控制技术和信息技术的不断进步，选煤控制技术、自动装车和在线检测等方面的技术水平得到了推广和应用，选煤自动化程度得到了显著的提升。
在线测灰仪、超声波物位计等传感仪表装置可以与PLC控制器进行数据通信，建立起集中自动控制系统，可以对悬浮液密度实现自动监控，也可以根据生产需要投入药剂。
对传统选煤厂进行集中自动控制系统改造，可以实现对机电设备运行状态实时监控，生产设备出现故障时可及时发出报警信息，缩短了机电设备空运转时间，可以实现节能降耗，当选煤设备出现运行异常时，会提高工作人员处理故障效率，采取闭锁保护方式可以避免故障范围变大，工作人员得到精简。
但选煤自动控制系统PLC控制器、变频器和信号采集仪表等大量依赖进口，密度控制精度还需要进一步提升，浮选自动化水平需再进行优化，故障检测技术推广较少。
自动化技术在化工行业中的应用
自动化技术在化工行业中的应用随着科技的不断进步和工业领域的发展，自动化技术在各个行业中发挥越来越重要的作用。
化工行业作为重要的基础产业之一，不仅需要提高生产效率，减少人工操作的危险性，还需要保障产品的质量和稳定性。
因此，自动化技术在化工行业中的应用变得至关重要。
本文将探讨自动化技术在化工行业中的应用，并阐述其对行业发展的积极影响。
一、生产过程的自动化控制自动化控制是化工行业中自动化技术的核心应用之一。
通过引入先进的自动化控制系统，化工企业可以实现生产过程的自动化操作，提高生产效率，降低人工成本，并且减少因人为操作失误而导致的事故风险。
自动化控制系统可以根据预设的工艺参数，通过传感器实时监测和反馈环境条件，自动调节产量、温度、压力等关键参数，确保生产过程的稳定性和可靠性。
此外，自动化控制系统还能够自动识别和纠正潜在的问题，提高生产产品的质量和一致性。
二、机器人技术在化工生产中的应用机器人技术是自动化技术的重要组成部分，在化工行业中有广泛应用。
机器人可以承担危险、艰苦和重复性高的工作，如化学品的搬运、装配线上的作业等，减少了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。
与人工相比，机器人具有更高的精度和准确性，可以有效地减少生产中的误差和损耗。
此外，机器人还能够在高温、高压等恶劣环境下进行工作，有效提高了生产过程的安全性和可靠性。
三、数据采集与分析自动化技术还可以用于化工行业的数据采集与分析。
通过传感器、仪器设备等技术手段，化工企业可以实时采集和记录生产过程中的各种数据，包括温度、压力、流量、浓度等信息。
这些数据可以通过自动化的方式进行统计、分析和处理，帮助企业更好地了解生产情况和趋势，以便进行生产优化和效益提升。
此外，利用大数据分析等技术，还可以实现对生产过程的预测和优化，提高生产效率和产品质量。
四、安全监控与管理在化工行业中，安全是最重要的考量之一。
自动化技术可以提供全面的安全监控与管理措施。
通过引入自动化监控系统，可以对生产环境进行实时监测，及时发现和处理风险因素，预防事故的发生。
自动化仪表在煤化工行业应用浅析
自动化仪表在煤化工行业应用浅析摘要：本文从自动化仪表的常见种类和基本特征入手，介绍了相关技术的优越性，结合我国煤化工行业的发展现状，说明了该行业对自动化仪表的多方面需求，同时解析了煤化工行业目前应用自动化仪表所取得的成果与不足，以此为基础对自动化仪表在该领域的进一步应用进行了探析与展望，希望对煤化工行业的技术水平进步起到一定的积极意义。
关键词：自动化仪表；煤化工；自动化应用我国的煤化工行业近年来发展迅速，不仅产量逐年增长，市场逐渐扩大，而且各个生产企业都对自身的生产体系进行了不同程度的优化，总体生产水平得到了很大的提高。
在煤化工企业优化自身生产体系的手段中，自动化仪表的应用是较为常见也较为典型的一种，因此本文将在这里进行有针对性的分析研究。
一、自动化仪表概述自动化仪表是自动化技术工具的一种，通常由多个自动化元件共同构成，其功能往往非常丰富，除基本的测量与显示功能之外，视实际需求的不同还具有数据分析、数据传输、联动控制、自动报警等机能，因此适用范围非常广泛。
常见的自动化仪表可以分为五种，分别是物料仪表、压力仪表、流量仪表、温度仪表、过程分析仪表，煤化工行业所应用的自动化仪表包括了以上全部种类，所以复杂程度比较高。
近些年来，随着信息技术的发展，自动化仪表和信息技术之间的联系愈发紧密，自动化仪表大多实现了信息化、智能化、网络化发展，不仅应用性得到了提高，应用领域也得到极大的拓展，这点在其于煤化工行业的应用中有所体现。
二、煤化工行业概述煤化工行业是一种较为古老的化工行业，所有以煤为原料进行化学加工、处理、生产的工业都囊括在内，具体包括煤的液化生产、煤的气化生产、焦油加工等。
在我国，该行业自18世纪的后半叶就已兴起，19世纪初期整个行业体系就已逐渐成形。
但进入21世纪以后，煤化工行业产生了一定的变化，一方面受石油价格动荡等因素的影响，煤化工行业的市场前景愈发被看好，另一方面在可持续发展战略、节能减排、绿色发展的影响下，传统的煤化工生产体系受到很大的冲击。
自动化技术在化工工业中的应用
自动化技术在化工工业中的应用自动化技术在化工工业中起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和创新，自动化已经成为化工行业提高生产效率、降低成本、改善工作环境的重要手段之一。
本文将从生产流程自动化、设备自动化以及安全监测与控制三个方面，介绍自动化技术在化工工业中的应用。
生产流程自动化生产流程自动化是化工工业中最常见的自动化应用之一。
通过自动化技术的引入，化工企业能够实现生产过程的智能化和自动化控制。
例如，在石油炼制过程中，通过自动化控制系统，可以对温度、压力、流量等关键参数进行实时监测和调控，从而保证生产过程的稳定性和可控性。
此外，生产流程自动化还能够提高生产线的产能和生产效率，降低人力成本和生产风险。
设备自动化设备自动化是指通过自动化技术对化工设备进行智能化控制和管理。
化工工业中常见的设备包括反应釜、热交换器、离心机等。
通过引入自动化技术，这些设备能够实现自主控制和运行，减少人工干预，提高工作效率。
例如，在反应釜的自动化控制中，可以通过传感器实时监测温度、压力和pH值等参数，并根据设定的工艺要求，自动调节加热、搅拌等操作，从而确保反应过程的安全和稳定。
安全监测与控制自动化技术在化工工业中的另一个重要应用领域是安全监测与控制。
化工企业涉及到许多危险性较高的化学物质和工艺，因此安全监测与控制是至关重要的。
通过自动化技术，可以实现对危险源的实时监测和预警，及时采取措施进行安全控制。
例如，在化工厂中，可以安装气体传感器，对厂区内各种有害气体进行监测，当检测到超标的气体浓度时，自动报警并采取相应的紧急处理措施，避免事故发生。
结论综上所述，自动化技术在化工工业中的应用不仅可以提高生产效率，降低成本，还能够改善工作环境和保障生产安全。
随着科技的不断进步和创新，相信自动化技术在化工工业中的应用还会有更多的突破和发展。
化工企业应积极引入和推广自动化技术，进一步提升自身竞争力，实现可持续发展。
选煤厂控制自动化技术及应用研究
选煤厂控制自动化技术及应用研究摘要：本文首先分析了选煤厂控制自动化技术的意义，接着分析了选煤厂控制自动化技术及应用，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：选煤厂；控制；自动化技术；应用引言：在自动化选煤厂运行时，选用最先进的自动化技术控制机器设备与技术，不但可以明显提高选煤的高效率，并且对正确选煤标准及品质的控制将具有积极主动的推动作用。
选煤厂利用全自动控制技术，将不一样选煤环节工作过程集成化到一个系统当中，通过平台的集中统一进行全面的控制，从而完成协调工作的过程。
1选煤厂控制自动化技术的意义洗煤厂洗煤工艺繁琐，实现设备的自动化过程控制十分关键。
目前来讲，洗煤厂自动化控制技术的应用具有以下现实意义：首先，适应了信息化采煤发展趋势，主动完成了企业的自动化升级与转变，有助于洗煤厂的长远发展；其次，随着煤矿需求量的不断增加，对煤炭品质的要求也在不断提高，洗煤厂借助自动化控制技术进行综合指挥与调度，进而规范洗煤流程，提高煤炭品质与使用率；最后，借助设备的自动化控制可以有效减少人工等生产成本和空载损耗，也能在一定程度上减少环境污染，符合绿色采煤的发展理念。
所以说，煤矿企业洗煤厂设备自动化过程控制的应用与推广是必然的，其实际应用过程具有提高煤矿开采效率、降低能源消耗、提高煤矿产品质量以及改善社会生产环境的的现实意义。
2选煤厂控制自动化技术及应用分析2.1选煤厂综合管理信息系统的合理构建要从源头上提升选煤技术的数字化和信息化水准，务必从数据信息的收集下手，科学合理简单化提升全部选煤技术内部的信息智能管理系统，进而协助管理人员能够更好地把握全部系统开发过程的各种各样信息。
在具体信息收集环节中，工作员需要从具体情况考虑才可以良好的处理信息。
信息收集的关键核心内容是设备管理、企业生产管理、质量控制和调度管理等几个方面。
信息融合后，营运商能够提供信息服务平台，比如在设备管理层面，在整理全部信息以后进行加工后，作业者能够最准确了解全部机器的发展需要和技术参数，从而精确测算一些产生时间和地点的问题，减少风险引起安全生产事故的几率。
焦化配煤自动化控制系统优化设计研究
焦化配煤自动化控制系统优化设计研究发布时间：2021-09-16T02:27:30.110Z 来源：《中国电业》2021年14期作者：黄小胖[导读] 配煤精度不准，将直接造成焦炉炼焦产量下降黄小胖丰城新高焦化有限公司江西宜春 331141摘要：配煤精度不准，将直接造成焦炉炼焦产量下降。
在对焦化配煤自动化控制问题展开分析的基础上，提出了配煤系统的优化设计方案，通过对系统变频器、通讯模块、配煤称等硬件进行改造，并完成PLC控制系统软件升级，能够实现配料过程的联锁控制，将单煤种配料误差控制在0.5%以下，满足焦化配煤需求。
关键词：焦化配煤；自动化控制；控制系统优化设计引言：配煤作为焦化生产重要环节，在应用自动化控制系统实现配煤数量和质量控制过程中，需要及时完成系统技术更新，通过加强配煤原料添加管理，保证产品整体质量。
但实际焦化生产车间较大，配煤管理较为粗放，造成配煤设备损耗较大，容易出现精度下降问题。
因此应研究配煤控制系统优化问题，通过科学设计取得理想配煤效果。
1焦化配煤自动化控制问题某焦化厂于2010年进行扩容改造，实施分区配煤，为不同焦炉设备配送焦炭。
在改造期间，在原配煤系统中引入了西门子的S7-400PLC 系统，通过与MM440变频器通讯实现配煤自动化控制。
发展至今，系统面临电气元件老化、变频器频繁发生通讯故障等各类问题，不仅严重影响配煤效率，也造成配煤准确率下降，仅能达到97%左右，距离同行业98%标准存在较大差距。
目前，焦化厂旧配煤区采用称重皮带，受恶劣环境影响，固定端轴销位置容易因煤粉堆积阻碍皮带转动，设备故障率较高。
而新区采用圆盘调速设备，能够维持稳定调速。
新旧区共用一台数据采集和监视HMI设备，搭载VB编写的运行软件，以打包方式封锁在指定硬盘内，一旦损坏将引发停产问题。
而称重设备统一布置在控制层，通过串口方式和HMI实现数据交互。
受通讯协议限制，容易发生通讯故障。
此外，PLC控制系统下设多个通讯子站，分别负责与各自称重仪表、变频器等通讯，容易引发循环通讯故障，导致配料准确性受到影响。
DCS在焦化过程控制中的应用
DCS在焦化过程控制中的应用摘要介绍焦化装置计算机控制系统的系统构成、设备功能、监控操作、系统开停车步骤等内容。
关键词DCS;过程控制;应用1系统构成焦化项目的控制系统采用国产DCS系统,该系统是浙大中控自动化有限公司生产的JX-300XP集散控制系统,该系统界面友好,运行稳定。
其主要设备有:现场控制柜4台辅助控制柜8台工程师站1台操作站8台打印机1台机笼19个1.1软件支持1)系统软件由ADV ANTROL和组态文件构成,所有操作均在Advantrol软件下实现。
2)操作系统:Windows2000中文版。
3)相关设备的驱动程序。
1.2系统硬件控制系统由四个控制柜,共四个电源机笼和15个卡件机笼组成。
电源机笼为本柜机笼供电;卡件机笼均为I/O机笼。
配置两块互为冗余的数据转发卡和所需I/O卡件。
其中每个站的第一机笼配置了两块互为冗余的主控卡,作为主控机笼。
共4块电源卡,231块I/O卡,控制点数1330多点。
电源、主控卡,数据转发卡均采用冗余设计,保证系统的稳定运行。
8台操作站都是DELL公司生产的工控机,配有19英寸DELL显示器、操作员键盘和鼠标。
2设备功能2.1现场控制站控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元,完成整个工业过程的实时监控功能。
通过软件设置和硬件的不同配置可构成不同功能的控制结构,如过程控制站、逻辑控制站、数据采集站等。
控制站主要由机柜、机笼、供电单元和各类卡件(包括主控制卡、数据转发卡和各种信号输入/输出卡)组成,其核心是主控制卡。
主控制卡通常插在过程控制站最上部机笼内,通过系统内高速数据网络—SBUS扩充各种功能,实现现场信号的输入输出,同时完成过程控制中的数据采集、回路控制、顺序控制、以及包括优化控制等各种控制算法。
控制站内各种卡件功能如下:XP243主控制卡负责采集、控制和通讯XP233数据转发卡用于扩展I/O单元XP313(I)电流信号输入卡6路输入可配电可冗余XP314(I)电压信号输入卡6路输入可冗余XP316(I)热电阻信号输入卡4路输入可冗余XP322模拟信号输出卡4路输出可冗余XP363 触点型开关量输入卡8路输入XP362 晶体管触点开关量输出卡8路输出2.2操作站本套系统1#操作站为工程师站,2#至9#操作站为操作员站。
煤制甲醇项目中自动控制系统的应用-控制系统论文-工程论文
煤制甲醇项目中自动控制系统的应用-控制系统论文-工程论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：随着相关生产技术的革新和发展，煤制甲醇已经成为甲醇最主要并且最为经济环保的生产途径，使用煤来代替石油作为生产原料来进行甲醇的生产，是化学工业技术和行业发展以及国家有关能源安全的必然要求。
以同煤广发公司的ＳＨＥＬＬ气化技术为例，主要对煤制甲醇项目中的自动控制系统的应用进行深入剖析，并对其工艺进行简略的介绍，以便为煤制甲醇产业带来现实参考。
关键词：自动控制系统；煤制甲醇；工艺；自动控制引言甲醇作为目前化学工业行业中最为广泛运用的原料以及化工产品，是一种十分重要的清洁能源。
同时，随着全球各地对石油等资源的大量消耗，寻找可以代替石油的新型燃料就成为十分迫切的事情，对于我国而言，我国的煤炭资源相对而言比较丰富，所以利用煤来制造甲醇，将甲醇作为替代石油的新型燃料，不仅是对煤炭资源的一项综合利用，同时也是对于不可再生资源的一种有效保护，甲醇在各行各业的广泛利用将对我国的资源节约以及社会可持续发展具有重大意义。
而随着时代的发展进步和现代科学技术的飞速发展，煤制甲醇的生产过程也逐渐开始向自动化的方向进行发展。
１煤制甲醇工艺流程在甲醇的工业生产中，通常是利用ＣＯ气体和Ｈ２气体之间的化学反应来制得甲醇。
而ＣＯ气体和Ｈ２气体则是通过煤的气化反应所得到的，但是由煤的气化反应所得到的ＣＯ气体和Ｈ２气体除了彼此之间的比例不适宜甲醇的生产之外，同时在粗煤气中还含有很多会对甲醇生产造成不良影响的杂质气体，因此在进行ＣＯ气体和Ｈ２气体合成甲醇反应之前，首先要对得到的粗煤气进行净化等一系列操作，之后才能进行ＣＯ气体和Ｈ２气体的甲醇合成反应，并对合成得到的甲醇进行精制。
如图１所示即为本单位生产甲醇的大致工艺流程图。
２煤制甲醇项目中的自动控制系统在现代化工行业生产中，如何以实际生产条件为基础，通过采取与之相适应的控制策略，使得生产流程中的各项生产性能以及产品质量达到标准，实现对生产过程控制的最优化是所有生产单位和相关企业一直在不断探索的主要核心问题。
专家控制系统在焦炉自动配煤系统中的应用
焦炉 自动 配煤 系统 就 是 将 各 种 不 同精 度 的 单 种煤 如 ： 气煤 、 煤 、 煤 、 肥 焦 瘦煤 等 以 适 当 比 例 配 合 成 混 合 煤 ， 整 个 焦化 厂 生 是 产 中的 一 个重 要 环 节 ， 牛 产 高 质量 焦 炭 、 对 合理 利 用 煤炭 资 源 及 控 制 生 产成 本 具 有 重 大意义 。 它可 确 保钢 厂 生 产 所 需 优 质铁 水 对 焦 炭 低 硫 、 强 度 的要 求 ， 现 大 型 、 高 实 高 放 、 保、 环 节能 清 洁 生 产 目标 。
ｌ ｊ ： 圆
— ； 。 。 。 。 。 。
工 业 技 术
专 家 控 制 系统 在 焦炉 自动 配 煤 系 统 中 的应 用
盂 辛 酉 （ 东 省 冶 金 科 学 研 究 院 山 东 济 南 ２ ０ １ ） 山 ５ ０ ４
摘 要 ：目前 焦 炉 自 动 配 煤 系统 控 制 准 确 度 普 遍 到 多 个 因 素 的 影 响 ， ： 料 物 理 特 性 、 械 震 动 、 料 设 备 安 装 准 确 度 、 仓 结 构 形状 如 物 机 给 料 等 因素的 影响 ； 而且 现 场环 境 较 为 复 杂 、 劣 ， 他 外 界 干 扰 频 繁 。 于 以 上 因 素 的 存 在 ， 恶 其 由 系统 误 差 往 往 较 大 ， 动 态 特 性 并 不 理 想 ， 其 超 调 量 一 般 较 大 ， 致 控 制 系统 无 法 实现 理 想 的控 制 效 果 。 时 ， 带 秤 的 计 量 性 能 和 配此 精 度 都 会 受 到 影 响 。 文 涉 及 到 的 新 型 电子 皮 导 此 皮 本 带 秤 自动 配 煤 系 统 ， 用 专 家 控 削 技 术 ， 专 家控 制 技 术 应 用在 配 煤 系统 中 ， 采 将 可有 效 解 决 上 述 问题 。 关 键 词 ：自动 配 煤 专 家控 制 系统 配 比精 度 中图 分类 号 ： ＩＩ Ｔｉ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ７ —３ ９ （ ０ ） ７ｂ － １ －ｏ １ ２ ７ １２ Ｉ ｏ （） ｏ １ ６ ｏ ｏ ２
配煤工艺中焦化自动配煤探究
配煤工艺中焦化自动配煤探究焦化厂备煤车间一般采用露天贮煤场，占地面积大，单种煤堆放紧密容易混质，在夏季气温高时，出现过自燃现象，风损消耗较大，而且为维持煤场的正常堆放、使用，所需的堆取料机、门型吊车耗资巨大。
贮配一体化工程彻底避免了不同类型煤的交叉混放现象，为焦炭指标稳定性提供了可靠保障。
一、贮配一体化效果贮配一体化使各种贮配煤的新设备、新技术得以合理应用，既有圆盘给料方式，又有电磁振动机下料方式，这使得配料非常灵活，并能根据不同煤种煤泥量和水分大小控制其下料方式。
该系统有电子皮带称，带式称重给料机及称重传感器、速度传感器、积算器等，积算器可显示秒流量、小时流量、累计总量。
该PLC系统与皮带系统PLC实现了数据通讯，可以远程监控，手动、自动调节，连动起车，连锁停车等功能。
自动化水平很高，工人劳动强度大为降低。
配煤精度满足要求。
1.自动配煤系统的组成及工作原理为完成自动配煤的准确性，自动配煤系统由两台工业PC、一套PLC及56套单回路闭环控制系统、皮带称仪表组成，每个闭环控制回路由现场的称量带式输送机、称体、皮带称、数字模块、传感器等组成。
皮带秤典型组成见图1。
自动配煤系统的工作原理：筒仓里的煤料通过圆盘给料或电磁振动给料机均匀地落到称量带式输送机上，称量信号输入到皮带称仪表内，经过处理得出实际给料量.将实际给料量与设定的给料量不断进行比较，并经变频器调整圆盘给料机给料速度或控制电磁振动给料机的振幅使之精确地以恒定的期望给料速度给料，保持给料量基本恒定。
2.贮配一体化工程筒仓中加入疏松机设备，筒仓式贮煤缺点是由于水份及重量的作用，容易将煤夯实、蓬死。
影响配合煤的准确性，为此在筒仓中加入疏松机设备，在自动配煤前先起动疏松机设备，让筒仓中的单种煤处在蓬松状态，保证单种煤均匀.在监控画面中直观地显示疏松机的控制电源、设备运行状态、设备故障点、设备允许运行信号。
疏松机控制方式有机旁手动和集中自动两种方式。
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工业自动化调控系统在煤焦化的实践与应用
汤婕
（临涣焦化股份有限公司，安徽淮北 235141）
摘要：焦炉加热优化串级调控系统简称OCC工艺是根据焦炉加热原理建立
数学模型，利用蓄顶温度与火道温度的线性变化规律，采用焦炉加热计算机控制
系统中稳定结焦时间和变动结焦时间两种控制原理，实现焦炉加热系统优化串级
调控。达到保证炉温稳定，降低炼焦耗热量降低，稳定焦炭质量与延长炉体寿命
的目的。
关键词：OCC工艺；自动化控制；炼焦耗热量；节能减排
临涣焦化股份有限公司一期项目设计焦炭产量220万吨/年，采用6m顶装
焦炉，焦炉结构为单热式、双联火道、煤气下喷、废气循环，该项目已于2008
年正式投产运行。2011年，临涣焦化股份有限公司与安徽工业大学组成研学团
队，对焦化企业的炼焦煤气节能技术进行开发与应用。经双方调查研究，公司与
安徽工业大学合作在临涣焦化3#、4#焦炉上采用OCC工艺利用计算机自动化控
制来优化焦炉加热系统，以降低炼焦耗热量，在煤气利用方面实现了较好的节能
减排、降本增效效果。
1 OCC控制系统在临涣焦化的应用条件
1)焦炉煤气的主管压力的调节阀、调节执行机构能进行自动调节。
2)焦炉机、焦侧分烟道吸力调节阀、调节执行机构也能进行自动调节。
3)焦炉实现OCC控制系统需在原控制系统的基础上增加热电偶输入信号卡，
开关量控制模块，OCC工艺方可有效地溶合于该系统。
2 OCC工艺过程数据采集与监控
焦炉的复杂性在于影响炼焦过程焦炉加热参数的控制，在近百个参数中，
最重要的参数有10余个，对这些过程参数的采集与监控十分重要，具体如下：
1)加热煤气性状参数。焦炉加热用贫煤气、富煤气及混合煤气，不同的煤
气性质影响焦炉加热过程。煤气的主要参数包括煤气的温度、压力、流量、组成
和热值等。上述数据测得后，可以通过压力、温度变送器送至计算机，然后转换
成数字信号。
2
2)入炉煤参数。入炉煤参数主要是指装煤量、水分、挥发分、灰分和堆密
度。其中装煤量一般是在装煤时由电子秤测得；水分通过从皮带上的水分分析仪
自动测量，再把其数值输入到计算机，灰分和挥发分一般情况下由人工取样化验
输入计算机。
3)废气参数。废气参数主要包括分烟道中废气的温度、吸力、含氧量等，
而废气含氧量是基中最重要的一个参数，该参数一般是通过氧化锆分析仪或其他
类型的测氧仪连续测定的。
4)火道温度和蓄顶温度。目前我国公司四座焦炉上，均采用在蓄顶空间安
装热电偶的方法测量废气温度，并利用相关关系计算拟合火道温度。
5)结焦终点温度（或焦饼中心温度）和墙面温度。结焦终点温度是焦炭成
熟与否的主要判断依据，而墙面温度则直接影响着结焦终点温度，因此二者是炭
化过程中必须监视的两个参数。
6)粗煤气温度。采用测量上升管桥管处粗煤气的温度来判断结焦终了时间。
[1]
3 OCC工艺控制方案
3.1 两种控制方案的关键问题
①第一种方案为稳定结焦时间方案：
以二前馈一反馈一监控三修正相结合的优化串级调控。
二前馈：是指供热量前馈、分烟道吸力前馈控制。一反馈：炉温反馈，即
通过蓄顶温度与火道温度的相关性间接得到火道温度的实测值，由设定值与实测
值的偏差反馈调节供热量。一监测：分烟道含氧量监测（或α反馈），采用定期
分析空气系数（α）。三修正：焦饼中心温度修正、水分修正、煤气热值修正。
炉温控制采用串级控制，吸力控制采用设定值随动控制方案。
②第二种方案为结焦时间变动时的控制方案：
以模糊控制与专家系统相结合的方案。该方案只在结焦时间变动时运行，
运行中按结焦时间变化幅度分步实施，具有操作简单、稳定可靠的特点，并当达
到规定的结焦时间和炉温后即进入稳定结焦时间的控制方案。
3.2 优化控制方案
加热控制的目的是在规定的结焦时间内，用较少的煤气生产出事格的焦炭，
3
因此焦炉加热控制要解决三个问题：一是如何在线连续检测出火道温度的变化。
二是目标火道温度和燃烧系统的优化。三是在规定的目标火道温度下，采用控制
算法才能获是最佳的控制效果。
4 两种控制方法比较
焦炉控制方法可实施流量控制和压力控制两种不同方法，目前所实施的焦
炉加热优化串级调控（OCC）系统工艺大多数采用流量控制，但也有相当一部分
采用压力控制。
实现压力控制方法只需改变调节阀的开度方法简便、直观，是焦化厂人工
操作惯用的一种方法。但它的缺点是当系统阻力发生较大变化，如大量更换孔板
或系统管路、阀门变动较大时，这时同样的煤气支管压力其流量的大小就不一样，
因而调节的次数就要增加。而采用流量控制的方法就能避免上述的问题，但流量
控制必须选择适宜的流量表，流量表要有一定的精度和灵敏度。在采用压力控制
方法时，混合比无法进行控制，可采用固定一种煤气流量，而改变另一种煤气流
量的调节方法。
5 数学模型
建立合适的数学模型是保证控制系统运行效果和达到控制要求的重要条
件。OCC工艺数学模型包括：前馈控制数学模型、反馈控制数学模型、相关关系
数学模型、优化串级控制数学模型和动态数学模型等。
建立了数学模型后，根据实际情况和主次因素，取主舍次，把复杂的数学
模型简化。然后根据实际情况选取参数值，使模型与实际情况最接近，最后对模
型进行检验，并根据实际情况不断修正，直到得到满意的数学模型。
6 节能效果与社会效益
1）使用OCC工艺的节能效果
节能量：在同等条件下即主要煤质和炼焦工艺条件相同下进行前后按12天
数据比较，数据来源于生产现场。
3#焦炉：投用前：流量平均值：11730 m3/h
投用后：流量平均值：11321 m3/h
可得知：节能量△V3＝11730-11321＝409 m3/h
节能率η=（409/11730）×100%=3.49%
4
4#焦炉：投用前：流量平均值：11576 m3/h
投用后：流量平均值：11188 m3/h
可得知：节能量△V3＝11576-11188＝388 m3/h
节能率η=（388/11576）×100%=3.35%
即两座焦炉总节约煤气量为：409+388＝797 m3/h
平均节能率η=（3.49%+3.35%）/2=3.42%(节能率达到了国内外先进水平)
2）经济效益分析
年创产值：两座焦炉总节约煤气量为：409+388＝797 m3/h（焦炉煤气按0.5
元/ m3估算）故：797×24×365×0.5/10000=349.1万元/年[2]
7 结论
（1）通过考察调研，制定方案，编制程序，数据采集，建立数模等工作，
OCC工艺已经在临涣焦化3#、4#焦炉投入运行，从运行效果看，该工艺操作安全，
自调能力强，能有效排除干扰，节省了劳动量。
（2）针对临涣焦化焦炉的特点控制方案采用：二前馈、一反馈、一监控、
三修正、二串级的优化控制系统。控制方式采用焦炉煤气加热，控制手段采用流
量控制。
（3）使用该系统后，两座焦炉总的节约煤气量为797 m3/h，折标准煤4241
吨标准煤/年，节能率达3.42%，创经济效益349.1万元/年。
参考文献
[1]姜玉山，严文福，王育红，宁方青.焦炉加热优化串级控制方案的研究与应用
[J].山东冶金，2005(2).
[2]严文福，郑明东.焦炉加热调节与节能[M].合肥工业大学出版社，2005,4.
[3]煤矸石烧结砖隧道窑出车PLC自动控制系统设计[J].中国煤炭，2009，35（2）：
71-73.
[4]刘升，杨峰，严文福，孟海玲.焦炉加热优化串级控制在大容积焦炉上的研究
及应用[D].化工进展.2011(51).
作者简介：汤 婕（1973-），女，助理工程师，现在淮北矿业集团临涣焦化股份
有限公司从事技术工作。地址：安徽淮北濉溪县韩村镇小湖孜，邮编：235141。
邮箱：1404511545@qq.com.