影响集气管压力稳定的因素

气 缸起点 和终 点信 号长 期 存 在 时 ， 集 气 管 压 力 波动 变大 ， 压 力调节 机构 不动作 。经 检查 发现 ， 设 计 程序
集气 管 压力过 低 ， 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 中会 引发 生 产事 故 。 当压 力过 高 时 ， 荒 煤气 将 会
ｇａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎｇ ｐｉ ｐ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅｎ ｔ ｌ ｙ ｌｕ ｆ ｃ ｔ ｕａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｂｌ ｙ，ｃ ａ ｕｓ ｅ ｄ ｌ ｅ ａ ｋａ ｇｅ ａ ｎ ｄ ｄｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｗ ｃ ｏｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇａ ｓ ，ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ．Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ ｏ ｂｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏｒ ａ ｌ ｏ ｎｇ ｔ ｉ ｍ ｅ，ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｎ ａ —
ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｏｒ ｆ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｌｕ ｆ ｃ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｐｒ ｏ ｐ ｏｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄｉ ｎｇ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｓ ，ｇｏ ｏ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｇ ｏ ｔ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｃ ｏ ｋ ｅ ｏｖ ｅ ｎ；ｇ ａ ｓ—ｇａ ｔ ｈ ｅ ｉｎｇ ｒ ｐｉ ｐｅ；ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｆ ｌ ｕｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｒ ｅ ａ ｓ ｏｎ；ｉ ｍｐｒ ｏ ｖｅ ｍｅ ｎ ｔ

Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ： ｇ ａ ｓ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｒｅ ｕ ； ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ； ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ
一
煤气燃 烧 ． 使煤气 系统温 度增 高 ． 从 而加重 冷却 系统
的负 担 ． 产 生 不必 要 的 能 源 消耗 。 当炉 体 内 的压 力 过 高 时． 荒煤气将会 从炉门 、 炉 盖 等 处 冒出 ， 一 方 面 造 成 跑 烟 冒火 ， 污染环境 ： 另 一 方 面 降低 了 荒 煤 气 的 回 收 率 ，
量的变化 在煤气发生量稳定 时． 应调节机前 翻板稳定
关 键词 ： 集 气管压 力 ； 调 节控 制 ； 静 态 特 性 曲 线
Ｒｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｃｏ ｋ ｅ Ｏｖ ｅ ｎ Ｇａ ｓ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ
ＺＨＡＮ Ｇｕ ｏ ． ｂ ａ ｏ
（ Ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｂ ＡＯＳ Ｔ Ｅ Ｅ Ｌ Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｂａ Ｙｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｕｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ２ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
更 为 有 利 从 蝶 阀 的 流 量 特 性 曲线 看 ，开 度 为 ３ ０ ％一 ７ ０ ％曲线 较 平 滑 。 但 为 了使 调 节 留有 更 多 的余 地 ， 建 议
在正常工况下应将翻板开度控制在 ４ ０ ％～ ６ ０ ％。
自动化 应 用 ２ ０ １ ４ ５期 ２１

河 北 煤 炭
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

Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｆ Ｏ ｒ ｕ ｍ
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 ）

焦炉集气管压力波动的原因及处理方法焦炉集气管压力波动的原因及处理方法焦炉集气管是焦炉的重要组成部分，其主要作用是将炉内产生的高温高压煤气输送到下游的处理设备中。

然而，在实际生产中，焦炉集气管的压力波动问题经常出现，这不仅会影响炉内煤气的质量，还会对下游设备的正常运行造成影响。

因此，深入研究焦炉集气管压力波动的原因及处理方法具有重要意义。

一、焦炉集气管压力波动的原因1.炉内煤气产生不稳定焦炉煤气的产生是一个复杂的过程，其中包括煤的热解、气体的化学反应等多种因素。

如果这些因素不稳定，就会导致炉内煤气的产生不稳定，从而引起焦炉集气管压力波动。

2.炉内温度变化大焦炉煤气的产生与炉内温度密切相关，如果炉内温度变化大，就会导致煤气产生不稳定，从而引起焦炉集气管压力波动。

3.集气管内部结构不合理焦炉集气管内部结构的合理性对于煤气的输送和压力的稳定性有着重要的影响。

如果集气管内部结构不合理，就会导致煤气的流动不畅，从而引起焦炉集气管压力波动。

二、焦炉集气管压力波动的处理方法1.优化炉内煤气产生过程通过优化炉内煤气产生过程，可以使煤气的产生更加稳定，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。

具体措施包括优化煤的配比、控制炉内温度等。

2.改善集气管内部结构通过改善焦炉集气管内部结构，可以使煤气的流动更加畅通，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。

具体措施包括增加集气管的直径、改善集气管的弯曲程度等。

3.加强集气管的监测和维护加强焦炉集气管的监测和维护，可以及时发现集气管内部的问题，并采取相应的措施进行修复，从而减少焦炉集气管压力波动的发生。

具体措施包括定期检查集气管的内部结构、清理集气管内部的积灰等。

综上所述，焦炉集气管压力波动是一个复杂的问题，其原因涉及多个方面。

为了减少焦炉集气管压力波动的发生，需要从多个方面入手，采取相应的措施进行处理。

只有这样，才能保证焦炉的正常运行，提高生产效率。

焦炉集气管压力波动的原因及处理方法2乌鲁木齐互利安康安保技术有限责任公司新疆乌鲁木齐 830022摘要：本文探讨了焦炉集气管压力波动的原因及其处理方法。

首先介绍了焦炉集气管的作用和重要性，指出了压力波动对生产效率、产品质量和设备寿命的不良影响。

然后详细讨论了压力波动的原因，包括操作误差、设备问题和磨损以及外部环境因素。

针对这些原因，提出了一系列的处理方法，包括定期维护和保养、精确的炉温控制、压力调节系统的改进和外部环境因素的应对。

通过案例分析，进一步验证了这些处理方法的有效性。

最后，总结了本文的主要观点，并展望了未来可能的改进方向。

关键词：焦炉集气管；压力波动；原因；处理方法；生产效率焦炉集气管作为冶金工业中重要的设备之一，其压力波动问题对生产过程和产品质量产生了严重影响。

了解焦炉集气管压力波动的原因，并采取相应的处理方法，对于提高生产效率、确保产品质量和延长设备寿命具有重要意义。

本文旨在深入探讨焦炉集气管压力波动的原因，分析其影响，并提供有效的处理方法。

通过阐明这些问题，我们可以为冶金工业中的相关从业者提供有价值的指导，以应对和解决焦炉集气管压力波动问题，提升生产效率和质量水平。

一、焦炉集气管压力波动的原因（一）操作误差和不稳定因素焦炉集气管压力波动的一大原因是操作误差和不稳定因素。

以下是几个常见的因素：(1)炉温控制不准确：焦炉炉温的变化会直接影响集气管的压力。

如果炉温控制不准确，温度波动会导致集气管压力的波动。

可能的原因包括温度传感器的偏差、控制系统的不稳定性或操作人员的疏忽。

（2）集气管进气量变化大：集气管进气量的变化也会引起压力波动。

进气量的不稳定性可能是由于燃料供应的问题、炉内燃烧的不稳定性或进气阀门控制不准确等原因导致的。

（3）压力调节系统故障：集气管的压力调节系统如果发生故障，例如压力调节阀失效或控制信号失灵，都会导致压力波动。

（二）设备问题和磨损焦炉集气管本身的问题和磨损也是导致压力波动的原因之一。

浅谈5.5米捣固焦炉的温度控制发布时间：2022-08-02T00:47:47.700Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷3月第6期作者：黄靖[导读] 鉴于捣实焦炉机焦侧气温变化较小，且焦侧温度大于机侧，容易造成机焦侧焦炭的形成质量不佳，黄靖甘肃省嘉峪关市酒泉钢铁宏兴股份有限公司焦化厂 735100摘要：鉴于捣实焦炉机焦侧气温变化较小，且焦侧温度大于机侧，容易造成机焦侧焦炭的形成质量不佳，因此我们就在横排管中采用节流孔板的方式，改善了机焦侧气体流动情况，进而改善机焦侧气温，从而改善了机焦侧的焦炭品质，同时也进行将火落管理和标准温度控制有机的结合，调整了集合并形成所需要的标准温度控制。

关键词：捣固焦炉；温度控制；问题一、引言捣实炼焦工艺流程中，将煤料在焦炉外侧与炭化室长度相似的大铁箱中加以捣实，将捣固后的煤饼从焦炉机侧，经过加煤车送到炭化室内。

煤料经捣实后，其堆密度可以从顶装煤的0.7~0.75t/m3增加至0.95~1.15t/m3，可以增加对煤料的黏附力，但也同时造成捣实焦炉温度的较难[1]。

二、现状分析焦化厂投入以来，5-6焦炉的生产装置故障频频出现，由于系统大修周期短、持续时间长，造成了焦炉的结焦时间不平衡，而且塌煤情况也频频出现，致使炭化房内出现了局部高温，长期易引起锅壁的破裂现象。

在推焦过程中，频频出现焦侧焦炭太热、塌焦，机侧煤焦油熏黑、推焦冒烟，煤焦油品质持续下滑。

三、焦炉烟尘问题及原因分析（一）装煤烟尘逸出原因分析1.集气管压力不稳二台焦炉共四条集气，二台抽气机为变频调压。

因为二个焦炉合用的一个鼓冷机组，装煤除尘工艺中使用了高压氢氧化铵，导致四个集气管的高压变化频率较高且耦合比较剧烈，当喷洒氢氧化铵、拦焦和放煤后，整个集气管的高压振荡更加剧烈，管内气压很快增加到了300~500Pa，从而造成大量荒烟气体不能再被抽进集气管，大部分烟气都从机侧炉头逸出。

2.高压氨水压力不足不稳目前的高压氨泵泵扬程约为506m，由泵至焦炉炉顶约有20m以下的高度和800m以下的管程，通过推算，由于氨水管道阻损力约2.5MPa，所以当氨水到炉顶时压强仅为2.5MPa以下；经检测，在装煤流程中高压氨水开始喷射时，每当开启一个高压氨水喷头，压力就降低了0.6MPa，当三个喷头全部开启，则压力就降低了1.8MPa。

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。

１ 引 言
在焦化行业 中， 焦炉集气管压力是影响焦炭质量 、 煤气产量 和焦炉使用年 限的一个重要工艺控制指标 。 集 气 管 煤 气 压 力 控 制 是 许 多 焦 化 厂 难 以解 决 的 问 题 ，
其 控 制 系统 具有 惯 性 、 非 线性 和时 变特 性 的多扰 动 、 多 变量 耦 合性 特点 。集 气管 煤 气 压力 的直 接扰 动 是 由于
连接处重新找正焊接 ； ３ ． 重新校正笼架 。 田
参考文献 ：
故障原因 ： １ ． 鸡只啄蛋 ； ２ ． 蛋壳较薄； ３ ． 自动集蛋机 上 的接 蛋爪 断裂 ； ４ ． 从 笼 网上 滚 落 的鸡蛋 与蛋 带上 的鸡 蛋发 生 碰撞 ； ５ ． 从 自动集 蛋机 出来 的鸡蛋 与 中央输 蛋 线 上 的鸡 蛋发 生碰 撞 。 排除方法 ： １ ． 使用电击线 ； ２ ． 更换饲料配方 ； ３ ． 找出 断裂 的接蛋爪更换 ； ４ ． 使用挡蛋线 ； ５ ． 调节拨蛋器高度 ， 使之缓冲。 ． ４ ． ５清 粪带跑 偏 故障原因 ： １ ． 覆胶辊与驱动辊不平行 ； ２ ． 清粪带两
焦炉 集气 管压力控 制系统 改造
徐志 华 金 雪飞 中国 自动 化控 制 系统 总公 司 １ ０ ０ ０ ２ ６
摘 要： 基 于焦炉集气管压 力系统具有强干扰 、 多耦合 、 时变和非线性的特 点 ， 目前的控制 系统效果并不十分理 想。 本文从工 艺、 设 备、 仪表 自动化等 方面分析影响 集气管压 力稳定的 关键 因素 ， 对焦炉集气管压力的控制方案进行完善 和优化 。 关键 词 ： 焦炉集气管压 力； 控 制 系统 ； 状况及分析 ； 优化 改造
仪 表 自动 化 这几 个 方 面 结 合 实 际 情 况 进 行综 合 分 析 ， 把影 响 集气 管 压力 稳 定 的 主要 因素找 出来 ，再 根 据具

焦化厂焦炉集气管压力模糊控制应用研究焦炉的集气管压力是焦化厂生产过程中重要的技术参数。

焦炉正常运行就需要集气管的压力在正常值范围。

若集气管压力不处于正常值域会影响生产出来的焦炭质量和影响生产工具焦炉的使用寿命。

同时，还会造成环境污染。

所以焦炉集气管压力的稳定对钢铁企业和环境有重要作用，也是减少污染和节约资源的主要手段之一。

在焦炉运行过程中，肯定存在着多种不确定因素干扰着集气管压力的稳定。

炭化室的压力和加热变化对其有着直接影响；鼓风机、外送压力等对其有间接影响。

在实际过程中是很难以精确的数学模型来控制的，只能采用模糊控制对集气管压力进行控制。

标签：焦化厂；集气管压力；模糊控制1 概述焦炉集气管压力是生产过程中重要指标之一，它的波动不稳一直是焦化厂难以攻克的难题。

当多座焦炉共用一套系统时候，集气管压力的不稳定更为突出，焦炉不堪重负出现冒火冒烟的情况，严重的影响了焦炉的使用寿命。

同时，一个集气管压力不稳定会引起另一个集气管压力的波动，出现振荡现象。

焦炉经常性的冒火冒烟造成炭化室的荒煤气外溢，影响焦炉煤气和化学产品的回收。

如果这样的情况持续的话，会恶化操作环境，破坏炉体，严重影响焦炭质量。

对于这样的一个强干扰、非线性、强耦合的控制对象，利用模糊控制和常规PID调节结合，对集气管压力系统进行控制。

模糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。

在传统的情况下，控制系统模式的精确性会影响到控制的优劣。

若系统动态的信息详细，就越能进行精确控制。

变量太多的复杂系统里，想描述系统的动态是非常难的，传统的控制系统又对此无能为力，所以工程师采用了模糊数学来处理这些棘手的控制问题。

2 焦化厂焦炉集气管压力普遍存在的问题焦炉集气管压力不稳定给正常生产带来极大困难。

经过生产和对工艺的深刻研究，结合实际的操作经验，不断探索集气管压力的变化工作，在多数企业生产过程中，不仅仅是要解决加煤时候的高压氨水对集气管压力影响，还要解决多个问题。

浅谈焦炉集气管压力控制一、集气管压力控制的重要性。

我公司集气管压力定为120Pa，要求控制波动范围为±20Pa。

集气管压力过高，会引起炭化室内压力过大，造成炉门冒烟冒火，污染环境，影响化产回收。

集气管压力过低，会导致炭化室产生负压，一方面会造成炭化室与燃烧室之间的串漏，影响焦炉寿命。

另一方面，使焦炭灰分增高，化产品回收率和煤气热值降低，还会使荒煤气燃烧而温度升高，增加后续煤气冷却系统压力。

影响集气管压力的主要因素有：装煤操作、换向、开启高压氨水清理作业等。

二、压力控制系统设备概述。

1、控制系统。

炼焦中控、风机中控、化产中控、备煤中控、循环水、筛焦等，均使用和利时DCS和PLC系统。

集气管压力调节、高压氨水控制设在风机中控。

2、集气管压力调节设备。

沈鼓鼓风机两台，配套1120kw 10kv电机两台，东方日历高压变频器两台。

无锡工装大循环气动调节阀一台。

每个集气管均安装两台EJA120微差压变送器，一台备用，信号同时送入DCS。

一方面方便实时判断压力信号是否准确，另一方面可通过常用、备用自动切换提高信号采集可靠性以及实现无干扰维护校验变送器。

集气管使用进口罗托克电动执行器。

高压氨水泵两台，配套上海和平变频器，正常装煤高压氨水压力最高可升至3.7MPa。

三、控制方式。

1、鼓风机保护与电机定子三相线圈温度、电机轴承温度、风机轴瓦温度、轴位移、油站供油压力等连锁。

转速可与煤气量、风机前吸力、集气管压力连锁，实现自动调速。

同时采集高压氨水流量信号实现装煤补偿提速、采集换向信号实现换向补偿提速，也可根据实际煤气量选择不投入补偿或改变补偿幅度。

由于风机转速的改变对集气管压力的影响非常明显，DCS调节灵敏度要降低。

根据我们实际工况，生产中风机转速一般采用手动控制，并投入装煤补偿、换向补偿以及机前吸力超限补偿。

2、大循环执行器自动控制可选择与集气管平均压力或者初冷器前吸力连锁。

平时调整风机转速使大循环开度有一定调节余量。

7.63米焦炉集气管压力平衡控制方法摘要：本文主要阐述了焦炉集气管压力平衡控制在焦炉生产中的重要性及为了保证集气管压力稳定所采取的控制方法、措施。

关键词：焦炉荒煤气集气管压力鼓风机初冷器中图分类号：tu855 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-367-01一、引言：集气管压力是焦炉生产中重要的工艺参数，在焦炉生产过程中，它因受（出焦、装煤、换向、生产周期的安排、工艺设备及管道阻力等）因素的影响而常常发生波动。

当集气管压力过低时，会造成碳化室负压，空气进入炭化室，导致焦炭燃烧、灰分增加、焦炭质量下降，而且焦炭燃烧后的灰分在高温下会侵蚀炉墙砖，造成炉体损伤；另外，漏入的空气会烧掉一部分荒煤气，使化产品产量减少、煤气热值降低；当压力过高时，荒煤气将从炉门及其他不严密处漏入大气，造成炉门冒烟冒火烧坏护炉设备，降低荒煤气的回收率并恶化、污染环境。

因此，对焦炉集气管压力进行控制使其稳定在生产工艺所需范围内是保证系统安全生产、提高产品质量、减少环境污染、延长炉龄的重要技术措施。

二、控制方案和措施介绍：兖矿国际焦化7.63米焦炉是亚洲首家特大型焦炉，引进德国先进技术，系统有两座对称的焦炉组成，集气管压力采取分段控制（具体结构见图1），设计要求集气管压力稳定在140pa--160pa之间，才能保证结焦末期炭化室底部压力不会形成负压（≥5pa），同时保证焦炉在生产过程中避免炉门冒烟冒火现象，保护护炉铁件不受损伤。

图1焦炉煤气简要流程在焦炉实际生产中，主要通过以下手段对集气管压力的波动进行调节以实现集气管压力平衡：1、通过集气管中段的电液执行机构自动调节，带动翻板阀动作，消除每段集气管小范围的压力波动。

电动执行的调节采取传统的pid控制，由取压点采集的压力信号值（prcsa01）作为参考，通过简单的反馈回路达到控制压力的目的（如图2）。

2、由于整个系统的煤气是汇集后由煤气总管送往后续工段，不同段集气管离总管的距离不一样，造成吸力有所差异，为了平衡吸力，通过调节集气管末端的电动闸阀开度，合理分配吸力，消除段间严重不平衡。

集气管压力的影响因素及改进措施高明利（中冶焦耐工程技术有限公司，鞍山114002)钱如刚李法柱（沙钢焦化厂，张家港215625)焦炉集气管是焦炉荒煤气导出的重要设备之一，其压力控制得好坏是焦炉稳定生产的重要因素，解决集气管压力波动大的问题已经成为焦化行业的共同难题。

沙钢焦化厂1～4号焦炉的集气管压力相对比较稳定，90％以上的时间可稳定在设定值的±20Pa，而5～6号焦炉则存在集气管压力波动较大的问题，在焦炉自身DCS自动调节的情况下无法保持稳定，波动范围在－70～300Pa之间，甚至会出现长时间负压或冲开上升管导致放散的情况，对安全生产和环保节能均带来了一定的影响。

1 影响集气管压力的因素分析影响焦炉集气管压力稳定的因素主要有吸煤气管道的调节灵敏度、装煤操作的均匀性、稳定性、高压氨水使用的规范性、鼓风机前吸力调节、机后压力的稳定性及加热系统的换向均匀性等。

沙钢焦炉的操作水平较好，K系数均保持在0.9以上，只有3号和4号3焦炉使用的是焦炉煤气加热，其他焦炉均使用高炉煤气加热。

由图1、图2比较可看出，一回收与二回收相比，工艺布置有所不同，一回收与焦炉距离相对较远，且在出煤气净化系统后与配套的煤气柜相连，洗苯塔后煤气压力波动小于500Pa , 1～4号焦炉粗苯后煤气压力通常为7.5～7.8kPa。

而因地理位置的原因，二回收与焦炉距离比较近，加上与此配套的煤气柜离焦化厂达数公里远，而与煤气柜相连的煤气管道上还有直接用户，洗苯塔后的煤气压力波动经常超过1kPa 。

5号和6号炉粗苯后煤气压力通常为8.5～9.2kPa，影响煤气鼓风机前后压力的稳定。

初冷器前的吸力受到鼓风机前后回收系统的影响，如回收车间各工段的煤气系统阻力变化以及回炉煤气受到焦炉交换的影响等，最终会影响到集气管压力的稳定。

二回收的初冷器前吸力波动较大，主要靠人工通过大循环进行调节，波动范围在600～1600Pa之间。

由于1～4号焦炉集气管压力相对比较稳定，而5、6号焦炉则存在集气管压力波动较大的问题，根据比较分析，影响焦炉集气管的压力稳定的主要因素是煤气鼓风机前后压力的稳定。

1 引言在焦炉炼焦过程中，会有大量的荒煤气产生，荒煤气由集气管收集,通过输气管网由鼓风机送往后续工段处理。

由于产气量随结焦时间而变化，集气管中的压力不断改变，特别是在炭化室进行推焦、装煤时会造成集气管压力大幅波动。

当炉体内操作形成负压时，空气就会从炉门、炉盖等处进入炉体，导致焦炭燃烧、灰分增加、焦炭质量下降。

进入的空气还会同炉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；空气还会促使荒煤气燃烧，使煤气系统温度增高，从而加重了冷却系统的负担,产生不必要的能源消耗。

当炉体内的压力过高时，荒煤气将会从炉门、炉盖等处冒出，一方面造成跑烟冒火，污染环境；另一方面降低了荒煤气的回收率，造成能源的浪费[1]。

综上所述，集气管压力的稳定不但影响焦炭的质量，也关系到焦炉的寿命。

所以我们必须对集气管压力进行控制，使其维持在设定的压力范围内，考虑到焦炉集气管压力控制对象的数学模型难以建立，本文以湘钢焦化厂工艺过程控制技术改造项目为研究对象，利用经典控制与智能控制相结合进行集气管压力的控制。

2 工艺分析2.1 工艺流程目前湘钢焦化厂现有四座焦炉、三台初冷器（2开1备）以及四台鼓风机（2开2备）。

由于中间的闸阀都关死了，整个系统可以看成两套独立的系统Ⅰ和系统Ⅱ。

系统Ⅰ包括1#初冷器、1#和2#鼓风机（1开1备），连接1#和2#焦炉；系统Ⅱ包括3#初冷器、3#和4#鼓风机（1开1备），连接3#和4#焦炉，系统Ⅰ和系统Ⅱ鼓风机输出端合并，2#初冷器备用。

焦炉煤气从各炭化室通过上升管，并在上升管被循环氨气冷却到80~90°C，然后进入集气管。

在气液分离器与焦油、氨水分离，进入初冷器，在初冷器冷却到35~40°C，然后通过鼓风机送往下道工序。

如图１所示。

2.2 影响集气管压力的因素通过分析，影响焦炉集气管压力的因素[2]：①炭化室内间歇地装煤和推焦对集气管压力产生较大的冲击；②各焦炉之间的相互耦合，在器前吸力稳定的情况下，任一焦炉压力的波动，都会影响另一焦炉压力；③器前吸力变化的影响，在鼓风机抽力不变的情况下，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，进而引起器前吸力的变化，在煤气发生量稳定的情况下，该吸力势必引起集气管压力的波动；④结焦时间的变更和加热制度的变化使得产气量存在明显波动；煤的成分、装煤量的变化以及实际推焦时间的变化也会影响到集气管的压力变化；⑤循环氨水流量和温度的变化，荒煤气冷却系统是否畅通、阻力大小也影响压力的稳定及气量传输的动态特性，鼓风机入口排液系统、鼓风机后管线是否畅通直接影响压力系统的稳定；⑥荒煤气的温度高低直接影响输气系统正常运行，过高时风机负荷加重且易发生危险，过低时则会导致冷却系统结萘；⑦炉门、炉盖密封不严引起集气管压力降低；⑧氨水量的变化形成瀑布，从而增加荒煤气的流动阻力。

(三)“若集气管压力不能保持炭化室底部结焦末期为正压，或压力低于燃烧系统，则炭化室砌体中的石墨将被烧掉，并引起串漏，严重时砌体还会出现熔洞和渣蚀现象，”我们首先假定炭化室底部压力在结焦末期为负压，且稍小于燃烧系统压力。在结焦初期，由于保持了较低的集气管压力，炭化室和燃烧室压力差较小（此时炭化室压力高于燃烧室压力），串漏对燃烧室温度影响较小，串漏的荒煤气热解后的游离碳逐渐在墙缝中结成石墨。结焦末期燃烧室内气体串入炭化室，由于气体含氧量较低和时间较短，不会影响炉墙的石墨。那么当炭化室底部在结焦末期为负压时，有多少空气进入炭化室呢?这些空气会不会产生什么不良影响呢?我们通过下面的两个计算说明这个问题。
(1)当炭化室底部在结焦末期压力为-50Pa时(-5.l mm水柱)，炉门刀边下部有一直径为10毫米的半园形缺口，计算因炭化室负压每小时有多少空气进入炭化室(忽略了空气流动阻力)。
ห้องสมุดไป่ตู้由柏努利方程：
其中位压头Z1＝Z2＝0，空气初速度U1＝0，
V空＝SU2t＝0.5×（0.005）2×π×9.11×3600＝1.29（m3）
5、加快了荒煤气的导出速度，减少了煤气在炭化室内的二次分解，提高化产收率。
总之，通过理论分析和新旧两个原则的对比，说明了新原则的重要性及其使用推广的迫切性。如果能把新原则用于焦炉管理中去，其经济效益和社会效益都将是极为显著的，而且不用投资，比较有效地解决炼焦污染问题，这必将对炼焦事业的发展起到巨大的推动作用。
(一)“为保证炭化室在整个结焦时间内各部位的压力稍大于加热系统的压力，并防止吸入外界的空气，以炭化室底部压力在结焦末期不小于0.5毫米水柱为原则，确定集气管压力。”当确定了投化室底部在结焦末期不小于0.5毫米水柱时，因燃烧系统为负压，所以在客观上已经不存在炭化室压力梢大于加热系统压力，而应该说它们之间存在相当大的压差。由于确定的集气管压力较高，使大量的荒煤气从炉门、框后、加煤口、上升管等部位漏出进入大气，这样既浪费了能源，又污染了大气，恶化了操作环境，同时这也是导致焦炉着火烧坏炉门、炉框及护炉铁件的原因所在。护炉铁件的损坏与失效，加速了炉体的老化。

浅谈焦炉集气管压力控制鑫森 5.5米捣固侧装煤高压氨水消烟除尘王玉平一、集气管压力控制的重要性。

我公司集气管压力定为120Pa，要求控制波动范围为±20Pa。

集气管压力过高，会引起炭化室内压力过大，造成炉门冒烟冒火，污染环境，影响化产回收。

集气管压力过低，会导致炭化室产生负压，一方面会造成炭化室与燃烧室之间的串漏，影响焦炉寿命。

另一方面，使焦炭灰分增高，化产品回收率和煤气热值降低，还会使荒煤气燃烧而温度升高，增加后续煤气冷却系统压力。

同时炭化室频繁负压，还会造成过多粉尘吸入集气管，带入后续管道造成管道堵塞。

影响集气管压力的主要因素有：装煤操作、换向、开启高压氨水清理作业等。

二、压力控制系统设备概述。

1、控制系统。

炼焦中控、风机中控、化产中控、备煤中控、循环水、筛焦等，均使用和利时DCS和PLC系统。

集气管压力调节、高压氨水控制设在风机中控。

2、集气管压力调节设备。

沈鼓鼓风机两台，配套1120kw 10kv电机两台，东方日历高压变频器两台。

无锡工装大循环气动调节阀一台。

每个集气管均安装两台EJA120微差压变送器，一台备用，信号同时送入DCS。

一方面方便实时判断压力信号是否准确，另一方面可通过常用、备用自动切换提高信号采集可靠性以及实现无干扰维护校验变送器。

集气管使用进口罗托克电动执行器。

高压氨水泵两台，配套上海和平变频器，正常装煤高压氨水压力最高可升至3.7MPa。

三、控制方式。

1、鼓风机保护与电机定子三相线圈温度、电机轴承温度、风机轴瓦温度、轴位移、油站供油压力等连锁。

转速可与煤气量、风机前吸力、集气管压力连锁，实现自动调速。

同时采集高压氨水流量信号实现装煤补偿提速、采集换向信号实现换向补偿提速，也可根据实际煤气量选择不投入补偿或改变补偿幅度。

由于风机转速的改变对集气管压力的影响非常明显，DCS调节灵敏度要降低。

根据我们实际工况，生产中风机转速一般采用手动控制，并投入装煤自动补偿、换向自动补偿。