一、項(xiàng)目介紹和建設(shè)情況

針對(duì)1#焦?fàn)t為5.5米搗固焦?fàn)t設(shè)計(jì)焦?fàn)t加熱智能控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)以節(jié)約煤氣、穩(wěn)定焦炭品質(zhì)、方便人工操作為綜合目標(biāo)，通過(guò)智能控制焦?fàn)t加熱過(guò)程以及協(xié)調(diào)四車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)對(duì)煉焦生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行綜合智能管控。

工程范圍包括焦?fàn)t生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，從焦?fàn)t主體到煤氣管道、煙道、上升管、分煙道等固定設(shè)施，以及四車(chē)(裝煤車(chē)、推焦車(chē)、熄焦車(chē)、攔焦車(chē))、交換機(jī)等機(jī)械設(shè)施。可管理的對(duì)象包括焦?fàn)t主體以及各個(gè)煤氣管道、煙道、四車(chē)設(shè)備；物料包括加熱煤氣、空氣、焦餅、廢氣、荒煤氣。

建設(shè)情況：

湖南千盟工業(yè)智能系統(tǒng)股份有限公司自2018年5月3日簽訂合同至2018年10月6日完成驗(yàn)收。

二、實(shí)施方案

項(xiàng)目分為各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)施，分別包括立火道溫度測(cè)溫系統(tǒng)、上升管溫度測(cè)量系統(tǒng)、煤氣單管自動(dòng)化改造系統(tǒng)、四車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)施方案

1、立火道溫度測(cè)溫系統(tǒng)施工

1#爐紅外測(cè)溫儀安裝所示為測(cè)溫儀全裝示意圖，分別在爐端臺(tái)和爐間臺(tái)的焦側(cè)、機(jī)側(cè)布置控制柜，共4個(gè)，每座爐子共有102個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，（例如焦側(cè)51個(gè)測(cè)溫儀，“機(jī)控柜1”接入Z近的26個(gè)，“機(jī)控柜3” 接入Z近的25個(gè)，機(jī)側(cè)類似）。同時(shí)，在爐間臺(tái)和端臺(tái)接入空氣源或者氮?dú)庠?，空氣源需要在機(jī)焦側(cè)布置2套空氣過(guò)濾器，共4套空氣過(guò)濾器，空氣源和氮?dú)庠纯勺詣?dòng)切換，對(duì)焦側(cè)、機(jī)側(cè)紅外測(cè)溫儀進(jìn)行反吹。

反吹氣體采用氮?dú)鉃橹?，干凈、干燥儀表風(fēng)為備用，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要實(shí)現(xiàn)人工遠(yuǎn)程切換，保證反吹系統(tǒng)持續(xù)有風(fēng)。

需在焦?fàn)t附近接入DN50氣管接口，配法蘭連接的截止閥，并預(yù)留一個(gè)儲(chǔ)氣罐的位置（直徑1000mm，高度2500mm）。氣源壓力不小于0.8Mpa。氣量約40m3/h。

（1）局部安裝

（2）現(xiàn)場(chǎng)施工

?上位機(jī)界面

?硬件實(shí)物

2、上升管溫度測(cè)量系統(tǒng)施工

1)整體安裝布局

在爐間臺(tái)布置機(jī)控柜，連接所有熱電偶；機(jī)控柜通過(guò)DP總線連接到中控室的中控柜。

2)局部安裝

安裝在橋管連接處附近，荒煤氣溫度相比上升管處溫度低、可延長(zhǎng)熱電偶?jí)勖?，?jié)省材料，安裝方便。

3)現(xiàn)場(chǎng)施工圖

?上位機(jī)界面

圖29 粗煤氣溫度隨結(jié)焦時(shí)間的變化趨勢(shì)

3、煤氣單管自動(dòng)化改造施工

1)整體安裝布局

2)改造示意圖

單管孔板盒與加減考克之間有短節(jié)進(jìn)行改造，工作量小，不會(huì)改動(dòng)現(xiàn)有的單管結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有短節(jié)跟換會(huì)帶蝶閥的短節(jié)。

控制ZX發(fā)送信號(hào)到定位器，定位器工作接通氣源，通過(guò)氣動(dòng)執(zhí)行器將蝶閥的開(kāi)度調(diào)整到合適的位置（如果在無(wú)氣源，無(wú)電的緊急情款下，可以人工調(diào)節(jié)手動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)蝶閥開(kāi)度）。當(dāng)?shù)y的開(kāi)度調(diào)整到指定位置后，定位器切斷電源，使蝶閥一直保持在此位置。再將信號(hào)傳輸?shù)娇刂芞X，如此來(lái)實(shí)現(xiàn)單管的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

 本改造的密封裝置還是沿用現(xiàn)有管道的密封裝置。

橋架位置可以在上部或下部，具體位置以現(xiàn)場(chǎng)為準(zhǔn)。

氣路布置為，爐體ZX分為兩根氣路總管，再通過(guò)分管接頭與氣管連接到每根單管的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥。

2）現(xiàn)場(chǎng)施工?上位機(jī)界面

    界面包括單孔的火落時(shí)間異常提示、正在燜爐時(shí)間提示、立火道溫度異常提示，及單管調(diào)節(jié)自動(dòng)手段切換，交換信號(hào)顯示等。

?硬件實(shí)物

4、四車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)

?上位機(jī)界面

四車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)能為焦?fàn)t加熱提供焦?fàn)t推焦和裝煤數(shù)據(jù)，通過(guò)推焦和裝煤數(shù)據(jù)送入焦?fàn)t加熱系統(tǒng)中，焦?fàn)t加熱系統(tǒng)進(jìn)行分析出焦時(shí)間，調(diào)節(jié)焦?fàn)t煤氣需求。推焦桿行程有利于焦餅測(cè)溫確定焦餅各個(gè)位置的溫度，通過(guò)焦餅溫度有利于推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的立火道加熱情況。系統(tǒng)可以通過(guò)升級(jí)增加推焦車(chē)和熄焦車(chē)單元，便于對(duì)焦?fàn)t生產(chǎn)進(jìn)行管理。

三、技術(shù)路線

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、煤氣主管自動(dòng)調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、分煙道吸力自動(dòng)調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、集氣過(guò)程智能控制子系統(tǒng)，四車(chē)聯(lián)鎖子系統(tǒng)。

系統(tǒng)采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)保檢測(cè)系統(tǒng)、化驗(yàn)室系統(tǒng)、dcs系統(tǒng)等廠里已有第三方系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；并安裝在線采集設(shè)備數(shù)據(jù)，主要包括直行溫度、分煙道廢氣氧含量氧化鋯，上升管荒煤氣溫度，單管調(diào)節(jié)閥開(kāi)度等。

智能計(jì)算ZX綜合分析數(shù)據(jù)后，智能調(diào)節(jié)煤氣主管設(shè)定值，分煙道吸力設(shè)定值，單管調(diào)節(jié)閥開(kāi)度、優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)溫度等從而保證煉焦過(guò)程的溫度穩(wěn)定和均勻。智能計(jì)算ZX與DCS系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和無(wú)擾切換。

四、項(xiàng)目成果、實(shí)施成效及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

項(xiàng)目成果和實(shí)施成效

項(xiàng)目投用后滿足了環(huán)保生產(chǎn)，且調(diào)溫工、測(cè)溫工工作量明顯減少，煤氣節(jié)省效果明顯，具體效果如下：

1.在同等煤氣熱值、標(biāo)準(zhǔn)溫度、配煤水平情況下，通過(guò)總管控制，煤氣節(jié)省約5%。

2.在焦?fàn)t煤氣管道無(wú)堵塞、煤氣流量計(jì)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)閥正常、煤氣壓力足夠等正常生產(chǎn)工況下，全爐平均溫溫度在±7℃。

3.正常工況下降低氮氧化物約30%。     

經(jīng)驗(yàn)總結(jié):

焦化智能制造項(xiàng)目，在自動(dòng)化設(shè)備基礎(chǔ)上，添加必要的在線傳感，并通過(guò)工況分析和預(yù)判，ZD是滿足現(xiàn)場(chǎng)工況變化的自適應(yīng)控制，以及知識(shí)庫(kù)的自動(dòng)積累，實(shí)現(xiàn)焦化生產(chǎn)的智能化和管理智能化。