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焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统在炼焦过程中，集气管中的压力不断改变，特别是在焦炉装煤时，会造成集气管压力大幅波动。
集气管压力过低时，空气会进入炉体，导致焦炭燃烧，降低煤气质量，如果大量空气吸人到炭化室及荒煤气中，甚至会引起生产事故。
当压力过高时，荒煤气将会从炉门、炉盖等处冒出，一方面可能烧毁炉门铁件，污染环境，另一方面降低了荒煤气的回收率。
压力波动过大，还会对焦炉除尘系统造成不利影响。
由于影响因素多而且难以克服，各调节回路间又存在较复杂的耦合作用，使集气管压力调节成为焦炉控制中的一个技术难题¨。
针对这种典型的具有工况复杂、强干扰、多变量、耦合、时变、非线性等特点的装置]，中冶焦耐工程技术有限公司设计了焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统，目前已在山西洪洞、辽宁本溪、江苏张家港等国内多家大型焦化厂成功应用，并取得满意的控制效果。
1 控制目标根据炼焦生产的原理，要求集气管压力维持在适当范围内，才能保证结焦末期炭化室底部不出现负压，焦炉又不出现冒烟现象。
焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统能实现多座焦炉的解耦控制，快速消除干扰，同时使多座焦炉集气管压力稳定，减小环境污染，并通过自动调整鼓风机前的吸力，实现鼓风机前整个煤气系统的自动控制。
1．1 对象特性分析某典型焦化厂焦炉集气管压力系统如图1所示，焦炉荒煤气从各炭化室通过上升管时被低压循环氨水冷却，然后进入集气管，从集气管到初冷器分为两个吸气系统，即1，2号焦炉为一个系统，3，4号焦炉为一个系统，经过初冷器和电捕焦油器后，由鼓风机送往化产工序。
多座焦炉共用鼓风、冷凝系统及集气管并联成一根总管进入初冷器，构成集气管之间的压力耦合，对其中任何一个对象的调节都会影响到另一个对象，由于气体具有可压缩性，一旦煤气发生量、用户负荷或鼓风机转速等波动较大，就会造成系统的不稳定。
1．2 主要影响因素集气管压力受到焦炉煤气发生量、调节阀的开度、鼓风机吸力、机前和机后阻力等多方面因素的影响，还会遇到多组焦炉煤气管道的不对称性，以及管网压力的波动等问题J。
焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统在炼焦过程中，集气管中的压力不断改变，特别是在焦炉装煤时，会造成集气管压力大幅波动。
集气管压力过低时，空气会进入炉体，导致焦炭燃烧，降低煤气质量，如果大量空气吸人到炭化室及荒煤气中，甚至会引起生产事故。
当压力过高时，荒煤气将会从炉门、炉盖等处冒出，一方面可能烧毁炉门铁件，污染环境，另一方面降低了荒煤气的回收率。
压力波动过大，还会对焦炉除尘系统造成不利影响。
由于影响因素多而且难以克服，各调节回路间又存在较复杂的耦合作用，使集气管压力调节成为焦炉控制中的一个技术难题…。
针对这种典型的具有工况复杂、强干扰、多变量、耦合、时变、非线性等特点的装置 ] ，中冶焦耐工程技术有限公司设计了焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统，目前已在山西洪洞、辽宁本溪、江苏张家港等国内多家大型焦化厂成功应用，并取得满意的控制效果。
1 控制目标根据炼焦生产的原理，要求集气管压力维持在适当范围内，才能保证结焦末期炭化室底部不出现负压，焦炉又不出现冒烟现象。
焦炉集气管压力与鼓风机综合控制系统能实现多座焦炉的解耦控制，快速消除干扰，同时使多座焦炉集气管压力稳定，减小环境污染，并通过自动调整鼓风机前的吸力，实现鼓风机前整个煤气系统的自动控制。
1． 1 对象特性分析某典型焦化厂焦炉集气管压力系统如图 1 所示，焦炉荒煤气从各炭化室通过上升管时被低压循环氨水冷却，然后进入集气管，从集气管到初冷器分为两个吸气系统，即1，2 号焦炉为一个系统， 3，4 号焦炉为一个系统，经过初冷器和电捕焦油器后，由鼓风机送往化产工序。
多座焦炉共用鼓风、冷凝系统及集气管并联成一根总管进入初冷器，构成集气管之间的压力耦合，对其中任何一个对象的调节都会影响到另一个对象，由于气体具有可压缩性，一旦煤气发生量、用户负荷或鼓风机转速等波动较大，就会造成系统的不稳定。
1． 2 主要影响因素集气管压力受到焦炉煤气发生量、调节阀的开度、鼓风机吸力、机前和机后阻力等多方面因素的影响，还会遇到多组焦炉煤气管道的不对称性，以及管网压力的波动等问题 J 。
24燃料与化工Fuel&ChemicalProcessesNov.2010Vol.41No.6焦炉集气管压力控制系统的改进杨桦1徐兴福宁芳青2左殿杰1倪应国1（1.南京钢铁联合有限公司炼铁新厂，南京210035；2.安徽工业大学，马鞍山243002）南钢炼铁新厂现有3座6m焦炉，3＃、4＃焦炉为1组，配套煤气处理量为52800m3/h的煤气净化设施，5＃焦炉与1套煤气处理量为31000m3/h的煤气净化设施配套。
在该系统实施之前，3座焦炉的集气管压力是分散式控制，集气管压力调节装置与鼓风机液力耦合器调节是相互独立的单回路闭环控制系统。
这种单回路控制方式不能很好地保证集气管压力稳定，导致焦炉冒烟冒火或负压运行，使大量煤粉进入下一道工序，恶化操作，虽不断调整系统整定参数，但并未从根本上解决问题。
技术方案1.1工艺特点集气管压力控制系统是受多种因素影响的复杂系统，主要表现在以下几个方面[1-2]：1）集气管之间的相互耦合影响。
2座焦炉4个集气管共用1个风机，而风机对各个集气管的吸入管距离长短不等，并且管路不对称，因此吸力分配不可能都合适。
在机前吸力不变的情况下，任一焦炉压力的波动，都会影响其他焦炉压力的稳定。
2）焦炉炉况对系统的影响。
由于2座焦炉装煤、推焦、炉门开启时间不同，势必引起压力的波动。
3）机前吸力变化的影响。
在鼓风机能力不变的情况下，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，进而引起机前吸力的变化。
在煤气发生量稳定的情况下，该吸力会引起集气管压力的波动。
系统的调节品质会因参数变化而变差，使压力难以稳定在80~120Pa。
1.2控制方案1）采用解耦控制算法，消除焦炉集气管之间的压力控制耦合，避免相互干扰。
根据多变量过程控制系统解耦理论，常规解耦收稿日期：2009-12-30作者简介：杨桦（1964-），男，教授级高级工程师设计方法要求对象是线性定常，且被控对象要有精确的数据模型。
燃料与化工Fuel & Chemical Processes2021 年 1 月第52卷第1期15马钢7・63 m 焦炉集气管压力控制技术的改进李 强 陈玉村方亮青何谋龙 陈学才(宝武集团马钢股份炼焦总厂，马鞍山243000)摘要：针对7.63 m 焦炉集气管负压设定值手动切换存在的弊端，对集气管压力调控进行技术改进，实现了 6段集气管3种不同压力值在生产、检修等3种时间段的自动切换，提高了超大容积焦炉的自动化操作水平，消除了人工切换带来的弊端遥关键词：集气管；PROven ；高负压；自动切换中图分类号：TQ520.5 文献标识码：B 文章编号：1001-3709 (2021) 01-0015-03Improvement of GCM pressure control for 7.63 m coke ovenLi Qiang Chen Yucun Fang Liangqing He Moulong Chen Xuecai(Baowu Group Masteel Coking Co.,Ltd.,Ma'anshan 243000, China)Abstract : In view of the problems in manually selecting the setting values of GCM negative pressurefor 7. 63 m coke ovens , improvement was done for the GCM pressure regulation to realize automaticchangeover under 3 pressure values for 6 sections of GCMs in three durations such as production or maintenance so as to improve automation level for super-high capacity coke ovens.Key words : Gas collecting main (GCM ) ； PROven ； High negative pressure ； Automatic changeover马钢7#、8#7.63 m 焦炉是从德国UhDe 公司引 进的超大容积焦炉，采用德国DMT 公司研发的PROven 技术，取代了地面除尘站和高压氨水喷射抽 吸的装煤除尘技术。
焦炉集气管压力自动控制技术方案与制作安装技术规程1、概述：1.1某焦化厂现有2×72孔4.3m捣固焦炉，装煤采用高压氨水侧导技术后，拟对焦炉集气管压力自动控制系统进行改造。
1.2当装煤采用高压氨水M管导烟技术后，装煤期间将对集气管压力产生很大冲击；若高压氨水压力没有采用智能控制，则装煤期间“冒烟”与“煤气含氧量”也不能兼顾。
1.3因为高压氨水装煤时，桥管就相当于一个“喷射器”，靠高压氨水的喷射力将上升管内的气体（煤气+空气）压入集气管，以使上升管形成负压。
由此可见，这个“喷射器”的喷射力决定了装煤时的导烟效果。
但在整个装煤过程中，所需要的喷射力是不一样的。
如果不对喷射力进行调节，那么有时会炉门冒烟严重、又有时会进入大量空气。
在装煤过程中既炉门冒烟，又煤气含氧超标，就充分证明了这一点。
1.4我们的控制系统在装煤过程中可以自动控制高压氨水压力（高压氨水压力是变化的，不是定值）——在不需要很大的喷射力时，系统会自动降低高压氨水压力，以免吸入过多空气使煤气含氧超标；当需要较大喷射力时，系统将自动增大高压氨水压力，同时在工艺技术允许的范围内适当降低集气管压力，以提高上升管的吸力。
因为集气管就是这个“喷射器”的出口——出口压力降低了，自然入口吸力就增加了。
1.5对于采用高压氨水导烟装煤的捣固型焦炉，由于在装煤期间开2-3个上升管的高压氨水，对集气管的瞬间冲击非常大，所以当开始喷高压氨水时，控制系统要同步对鼓风机进行调节，才能保证在装煤期间，将集气管压力的波动控制在最小的范围；而且为了配合导烟装煤，一般需要在装煤的初期将集气管压力控制的稍低一些（以防止炉门冒烟），在装煤的末期需要将集气管压力控制的稍高些（以防止由于关闭炉门、停高压氨水而造成的集气管压力过低）。
1.6在交换机换向时集气管压力波动较大的解决方案：通过控制机后煤气的出处，以解决换向时集气管压力波动大的问题。
1.7回炉煤气占煤气发生量的30%—40%；交换机的工作过程是先关闭煤气旋塞、再进行空气—废气换向、最后打开煤气旋塞。
