影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑
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集气管压力和煤气中含氧量的管理规定集气管压力和煤气中含氧量的管理在工业生产过程中非常重要,对于保障生产安全和提高生产效率具有重要作用。
下面将详细介绍集气管压力和煤气中含氧量的管理规定,以确保工业生产的顺利进行。
一、集气管压力管理规定1. 设定合理的集气管压力范围:根据设备和生产工艺的特点,设定合理的集气管压力范围。
一般来说,集气管压力的设定应考虑煤气的供应压力、使用的设备和工艺的要求等因素,避免过高或过低的集气管压力对设备和工艺造成不良影响。
2. 定期检查集气管压力:定期对集气管压力进行检查和监测,及时发现和解决问题。
检查的频率一般应根据生产工艺的需要和设备的运行情况来确定,特别是在高负荷运行期间或温度变化较大的情况下,要加强对集气管压力的监测和控制。
3. 保持集气管压力稳定:通过合理调整阀门、增设减压装置等手段,保持集气管压力的稳定性,避免因集气管压力的不稳定导致设备故障或生产工艺受影响。
4. 预防和处理压力爆破事故:加强压力管道的设计、安装和维护,在必要的位置设置安全阀等防爆装置,以预防和处理可能发生的压力爆破事故。
同时,要定期对安全阀等装置进行检测和维护,确保其正常运行。
二、煤气中含氧量的管理规定1. 确保煤气中含氧量符合要求:煤气中的氧气含量直接影响到燃烧效率和安全性,因此必须确保煤气中的氧气含量符合工艺要求。
一般来说,根据生产设备和工艺要求,确定煤气中的氧气含量的上下限,并严格进行监测和控制。
2. 定期检查和校准氧气测量仪器:对于监测煤气中含氧量的氧气测量仪器,要定期进行检查和校准,确保其测量数据准确可靠。
一般情况下,建议每隔一段时间对氧气测量仪表进行校正和检查,特别是在设备维护和更换氧气测量仪器之后,要进行重新校准。
3. 合理调整煤气中含氧量:根据生产工艺的要求和煤气的供应情况,合理调整煤气中的氧气含量。
一般来说,合理的氧气含量可以提高燃烧效率和产品质量,但过高或过低的氧气含量会导致燃烧不完全或设备过载等问题,因此需要根据具体情况进行调整。
影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑,这是确定控制方案并实施集气管压力控制的前提和基础。
以下因素必须充分重视,它们也是实施集气管压力控制的关键。
1.在调节过程中,因管道阻力不同,使系统分配到各个焦炉集气管的吸力会偏大或者偏小,由此导致部分焦炉集气管调节蝶阀开度过小或者过大而进入调节的不灵敏区(蝶阀调节灵敏区是翻板开度在40~60 度范围内)。
进入不灵敏区后,调节阀对压力控制作用减弱,无法及时克服压力波动,造成压力波动加剧,这就需要在调节过程中对调节阀进行线性修正。
2.焦炉产气量波动每座焦炉在结焦的不同阶段产生的荒煤气的量是变化的,对于同一座焦炉,不同的结焦周期下单位时间内产生的荒煤气的量也是不同的。
任何一座焦炉荒煤气发生量的变化在改变自身集气管压力的同时,将改变整个煤气输送系统内各点的压力。
3.推焦、装煤、换向和喷洒高压氨水扰动,推焦、装煤、喷洒高压氨水对集气管压力的扰动很大。
煤气换向期间,焦炉实际是停止加热,因此不使用煤气,这造成风机后的阻力增加,风机吸气量减少,焦炉集气管压力升高。
在常规控制方式下,这些扰动是“诱发”集气管压力不稳定的根源之一。
4.初冷器阻力变化初冷器内随着温度的降低荒煤气中部分杂质会粘凝在初冷器管壁上。
随着初冷器运行时间的不断增加,初冷器内部实际的煤气流通截面面积相应变化,导致初冷器阻力变化。
初冷器阻力的变化导致风机的实际吸气量改变,进而影响集气管压力。
初冷器阻力的变化也影响风机与集气管压力之间的动态特性。
阻力越大,集气管压力对风机吸力越不灵敏。
5.机后压力的变化化产工序及煤气用户的生产情况使得机后阻力是不断变化的,而机后阻力的变化将直接影响从焦炉至化产的实际的煤气流量,进而改变焦炉内部的气体平衡状态,最终影响集气管压力。
化产工序引起的扰动是诱发集气管压力波动的另一个根源。
6. .保障风机全自动调速安全技术措施风机是焦化企业的心脏,因此调速中必须采取充分的安全技术措施,软件中需要充分考虑到调速时转速变化必须平稳,设计上不仅考虑了限位,最高最低转速限制和报警,还考虑机后压力、转速变化速率等因素,对于喘振区,每台鼓风机的喘振区可以单独设置,处理过喘振区有两种方式:一、根据风机的运行情况,在进入喘振区期,进行声光报警,交由人工进行处理;二、到喘振区后,安装设定的速率快速通过(设定的速率需要提前设定),同时注意在提速时的风机电流,如果过流或者电流变化率太快,要进行声光报警。
焦炉维护复习题1、煤是由远古死亡植物形成的。
植物成煤可以分为两个阶段,即泥炭化阶段和成煤阶段。
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有黏结性,在隔绝空气干馏时能炼成焦炭,故称为炼焦煤。
2、煤中的有机质主要有碳C、氢H、氧O、氮N、硫S五类元素组成。
碳是煤中最重要的组成元素,其含量随变质程度的升高而增加,氢是煤中第二个重要的元素,随变质程度的增加而减少,氧随变质程度的增加而减少。
燃烧法是目前测定煤中碳和氢的最通用的方法。
3、按照国家标准的规定,煤的工业分析是煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四个分析项目的总称。
利用挥发分和黏结指数的组合,可以预测炼制出焦炭的抗碎强度、耐磨强度与反应性、反应后强度。
4、按照煤热解最终温度不同可分为高温干馏、中温干馏、低温干馏。
5、配合煤的挥发分对焦炭的最终收缩量、裂纹度及化学产品的产率、质量有直接影响。
6、肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏性,膨胀性较大,导致推焦困难。
7、就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
8、贫煤没有黏结性,在炼焦炉中不结焦,故不能单独炼焦。
9、配合煤灰分可直接测定,也可以将各单种煤灰分用加和性原则进行计算。
10我公司焦炉型号是(TJL4350D)型,每座焦炉有炭化室(63)个,燃烧室(64)个,炭化室的高度是(4300)mm,有效高度是( 4100 ),炭化室平均宽度是( 500 ) mm,机侧宽是( 495 )mm,焦侧宽度是( 505 )mm。
炭化室锥度是(10 )mm。
炭化室长度是( ),11、盛隆公司的安全方针是(安全第一)(预防为主)(强化措施)(综合治理)。
18、我国目前的安全管理体制是(企业负责)(行业管理)(国家监察)(群众监督)。
19、盛隆公司安全生产第一责任人是(法定代表人)。
20、高空作业的安全护具(安全帽)(安全带)(安全网)。
21、焦炉两侧炉门均为铸铁槽,内嵌入黏土砖22、现代焦炉有炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区组成。
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。
关于集气管压力控制方面存在的问题集气管压力要求保持在100--140pa之间,相当于人正常呼吸时呼出的气体压力,压力相当低,系统中任何一个微小的因素都会引起集气管压力波动。
根据仪表人员的长期调试观察,目前存在的影响集气管压力稳定的因素主要有以下几点:一、鼓风机转速。
1、相对于目前煤气量风机转速偏高。
由于鼓风机的喘振点的限制,风机转速已经无法下调。
2、2#鼓风机转速不稳定,在给定速度信号不变的情况下,风机转速自动波动,波动范围为30到50转之间,频率为每2分钟一次。
风机转速提高30转,集气管压力就会下降60--80pa。
风机转速不稳定,不仅严重影响集气管压力,而且各个自动调节阀门也会随之频繁动作使用寿命会大大缩短。
处理意见:变频器质量问题,2#风机开始投入使用就存在此问题,要求厂家处理。
二、系统稳定时保持同一个压力,南北集气管执行器开度相差在40%左右,南边开度小北边开度大,这就造成在北边装煤时北集气管压力偏高降不下来而南边压力偏低升不上去。
原因:1、北边集气管压力确实比南边高。
(可能性不大)2、南北集气管手动翻版开度不一致,或者旁通阀以及放散阀有关闭不严的情况。
3、集气管长期存积杂物有堵塞现象,导致管道气体流通截面积减小气体流通不畅。
4、煤气主管与南北集气管分支点与南北集气管距离不一样而且管径也不相同。
分支点距离南集气管15米,管径大;分支点距离北集气管距离为30米,管径细。
主管吸力一定,自动翻版开度一定,北集气管压力相对比南边高。
处理意见:仔细检查个手动阀门状态,再通过调整南北集气管进口手动翻版以达到南北吸力相同。
三、高压氨水。
开启或者关闭高压氨水,集气管压力会产生很大变化。
正常情况高压氨水只在装煤时使用,装煤时打开高压氨水阀门,控制系统检测到氨水流量超过设定值后水泵就会加速运转以达到要求压力,装煤完毕后必须关闭阀门使流量降到设定值以下,否则下次装煤开阀门时压力不会自动提升。
目前大部分时间高压氨水阀门在装煤完毕后关不到位,有时候高压氨水连续喷洒8个小时。
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。
影响集气管压力的因素必须予以充分的考虑,这是确定控制方案并实施集气管压力控制的前提和基础。
以下因素必须充分重视,它们也是实施集气管压力控制的关键。
1.在调节过程中,因管道阻力不同,使系统分配到各个焦炉集气管的吸力会偏大或者偏小,由此导致部分焦炉集气管调节蝶阀开度过小或者过大而进入调节的不灵敏区(蝶阀调节灵敏区是翻板开度在40~60 度范围内)。
进入不灵敏区后,调节阀对压力控制作用减弱,无法及时克服压力波动,造成压力波动加剧,这就需要在调节过程中对调节阀进行线性修正。
2.焦炉产气量波动每座焦炉在结焦的不同阶段产生的荒煤气的量是变化的,对于同一座焦炉,不同的结焦周期下单位时间内产生的荒煤气的量也是不同的。
任何一座焦炉荒煤气发生量的变化在改变自身集气管压力的同时,将改变整个煤气输送系统内各点的压力。
3.推焦、装煤、换向和喷洒高压氨水扰动,推焦、装煤、喷洒高压氨水对集气管压力的扰动很大。
煤气换向期间,焦炉实际是停止加热,因此不使用煤气,这造成风机后的阻力增加,风机吸气量减少,焦炉集气管压力升高。
在常规控制方式下,这些扰动是“诱发”集气管压力不稳定的根源之一。
4.初冷器阻力变化初冷器内随着温度的降低荒煤气中部分杂质会粘凝在初冷器管壁上。
随着初冷器运行时间的不断增加,初冷器内部实际的煤气流通截面面积相应变化,导致初冷器阻力变化。
初冷器阻力的变化导致风机的实际吸气量改变,进而影响集气管压力。
初冷器阻力的变化也影响风机与集气管压力之间的动态特性。
阻力越大,集气管压力对风机吸力越不灵敏。
5.机后压力的变化化产工序及煤气用户的生产情况使得机后阻力是不断变化的,而机后阻力的变化将直接影响从焦炉至化产的实际的煤气流量,进而改变焦炉内部的气体平衡状态,最终影响集气管压力。
化产工序引起的扰动是诱发集气管压力波动的另一个根源。
6. .保障风机全自动调速安全技术措施
风机是焦化企业的心脏,因此调速中必须采取充分的安全技术措施,软件中需要充分考虑到调速时转速变化必须平稳,设计上不仅考虑了限位,最高最
低转速限制和报警,还考虑机后压力、转速变化速率等因素,对于喘振区,每台鼓风机的喘振区可以单独设置,处理过喘振区有两种方式:一、根据风机的运行情况,在进入喘振区期,进行声光报警,交由人工进行处理;二、到喘振区后,安装设定的速率快速通过(设定的速率需要提前设定),同时注意在提速时的风机电流,如果过流或者电流变化率太快,要进行声光报警。
3 集气管压力优化算法控制原理
作为产生煤气源点的焦炉,焦炉的集气管压力实质上是煤气输送是否在平衡状态的表现。
如果焦炉产生的煤气量和鼓风机系统抽出的煤气量基本相等,则压力维持平衡;
●如果焦炉产生的煤气量小于抽出的煤气量,则压力将持续降低;
●如果焦炉产生的煤气量大于抽出的煤气量,则压力将持续升高。
●在调节煤气量的输送过程中,初冷器前吸力要进行动态控制,调节鼓
风机到吸力的变化量到达焦炉有滞后时间,如果调节不当会引起焦炉
和风机之间的耦合。
因此集气管压力控制的实质是要保持煤气生产与输送的平衡。
煤气输送流程包括焦炉、初冷器、鼓风机、化产及煤气用户。
在整个煤气输送流程上的任一节点发生扰动都将破坏煤气输送平衡,导致该节点以及流程内其它各点压力分布的改变,最终影响集气管压力和相关生产单元正常生产。
本系统以整体流程“煤气输送平衡”为核心,通过实时采集焦炉集气管压力、鼓冷前吸力、鼓风机后,监测煤气输送全流程状态,通过焦炉翻版,回流阀或者鼓风机的转速的及时调节,协调各个设备单元的操作,实现煤气生产和输送全流程各节点的煤气平衡,解决集气管压力控制问题。
●解耦方法
1.1焦炉之间的解耦:根据集气管压力变化及趋势首先看看最先需要调节的阀门的开度是否还有调节的空间,如果能够调节就首先调节翻板,否则根据初冷器前的吸力去判断风机是否可调节。
当其中一个调节翻板阀位开度有一定量的调整后,根据集气管压力之间的相关性,其余的翻板开调需要进行相应的微调,以提前消除因压力耦合而造成的压力波动,避免引起振荡。
集气管压力智能解耦控制器结构图
1.2风机与焦炉集气管之间的耦合:在风机的转速变化后,根据测试的风机对应的吸力到各做焦炉的滞后时间,分别对对应的翻板的开度也要进行相应的调整,从而实现了焦炉和风机系统之间的解耦。
●焦炉强扰动算法补偿
用于各种焦炉强扰动情况下,降低集气管压力冲高的幅度,缩短集气管压力恢复到正常所需要的时间,通过对吸力及变化率对各个集气管的影响及压力剧烈变化时的相互影响,建立模糊规则库,对各种扰动进行预调、补偿;对交换信号进行采集,在发生交换时对对应焦炉集气管压力的设定值进行补偿,抵消交换带来的影响;采集高压氨水流量信号,对模糊规则库的相应参数进行调节适应加高压氨水后集气管压力的特点。
●焦炉智能协调算法消除焦炉之间的耦合效应,通过配合调节,改善调节效
果,缩短调节时间。
寻找焦炉气量平衡点,在运行的误差范围内,及时调整控制死区,降低调节机构动作频率,减少调节机构的不必要磨损。
●吸力自动调度根据焦炉的产气量和管道阻力,在一定范围内自动调整初冷
器前吸力设定值,调节耦合的频率动态稳定吸力。
●风机智能调速根据产气量和前后工序的阻力,以适应生产需求为目标自动
增减风机转速,配合高精度调节软件模块补偿调节精度,提高可靠性。
煤气全流程状态监测与平衡调度实时监测各个单元的运行状态,协调各个单元的操作,从煤气输送全流程上保持气量平衡,优化单元操作和管理,显著提高系统处理各种复杂工况的能力。