焦炉是冶金行业中最复杂的炉窑,体积庞大,由上万吨耐火材料及钢铁构件组成,建设投资大,使用寿命长;焦炉燃烧火道多,加热过程是单个燃烧室间歇、全炉连续、多种因素干扰的热工过程,是一个典型的大惯性、非线性、时变快的复杂系统,因此,实现炉温自动而又合理控制的难度也相应增大。目前国内外焦化厂仍沿用人工测温和人工调温的方式加以控制,炉温控制的好坏,直接取决于调火工的经验和操作水平。由此可见,安装一套适合我国国情的焦炉炉温智能控制系统势在必行。 本项目主要解决下述几个问题: 1、确定焦炉测温点的数量—— 选择有代表性的加热火道作为测温点; 2、选择测温元件的安装位置—— 该位置能真实反映炉温的变化; 3、有效适用的测温元件—— 材料廉价,耐用,易维护; 4、建立可行的数学模型—— 按照不同的炉型和炉龄设计不同的数学模型,以适应计算机的控制。 采用以上措施可以使 焦炉能够根据原料煤条件(装煤量,煤水分)、操作要求(结焦时间)以及加热煤气种类(不同的热值、密度)等 各种条件的变化及时增减加热所需的煤气用量,实现焦炉加热的全自动在线智能控制。 本项目涉及的关键技术是: 1、根据焦炉温度要求,自动调节煤气量; 2、通过废气成份分析,自动调节空气量; 3、自动和连续测量直行温度并以测量的平均值进行自动调节,使其接近或等于标准温度。 其中核心技术是新型测温元件(热电偶)的采用和包括专家经验数据库在内的、适用于不同炉型和炉龄的、多模式的焦炉控制数学模型的建立。 本系统已在鞍钢某焦炉上实际运行,并取得了明显的经济效果。炉温稳定,煤气消耗降低,年节省煤气3-5%,折合人民币约175万元;炉温可控制在要求的±3℃以内;废气中CO含量减少, CO2含量减少3-5%;炉体寿命延长5年以上,焦炭质量改善,工人劳动强度大大降低。 投资估算: 炉型不同,仪表配置水平不同,投资额也各异。以一座58Ⅱ型42孔焦炉为例(年产量为30万吨),包括一次测量元件、计算机系统计算机软件开发一次仪表材料费等在内的总投资约为115-135万元。 |