一、 項目介紹和建設情況

針對鄂托克旗建元煤焦化有限責任公司焦化廠4.3米、2#72孔搗固焦爐設計煉焦智能管控系統(tǒng)，本系統(tǒng)以節(jié)約煤氣、穩(wěn)定焦炭品質、方便人工操作、環(huán)保無煙生產(chǎn)、車輛極ng準定位為綜合目標，通過智能控制焦爐加熱過程和集氣過程，以及協(xié)調四車聯(lián)鎖系統(tǒng)對煉焦生產(chǎn)過程進行綜合智能管控。

工程范圍包括焦爐生產(chǎn)現(xiàn)場，從焦爐主體到煤氣管道、煙道、上升管、分煙道、吸氣管、高壓氨水、初冷器、大循環(huán)、鼓風機、放散設備等固定設施，以及四車(裝煤車、推焦車、熄焦車、攔焦車)、交換機等機械設施?？晒芾淼膶ο蟀ń範t主體以及各個煤氣管道、煙道、四車設備、吸氣管閥門、高壓氨水泵、初冷器、大循環(huán)蝶閥、鼓風機、放散開關設備；物料包括加熱煤氣、空氣、焦餅、廢氣、荒煤氣。

建設情況：

湖南千盟工業(yè)智能系統(tǒng)股份有限公司自2018年6月8日簽訂合同至2018年10月8日完成驗收。

二、 實施方案

項目分為各個子系統(tǒng)實施，分別包括立火道溫度測溫系統(tǒng)、上升管溫度測量系統(tǒng)、焦餅ZX溫度測量系統(tǒng)、四車聯(lián)鎖系統(tǒng)實施方案

1、立火道溫度測溫系統(tǒng)施工

1#爐紅外測溫儀安裝所示為測溫儀全裝示意圖，分別在爐端臺和爐間臺的焦側、機側布置控制柜，共4個，每座爐子共有102個測溫點，（例如焦側51個測溫儀，“機控柜1”接入Z近的26個，“機控柜3” 接入Z近的25個，機側類似）。同時，在爐間臺和端臺接入空氣源或者氮氣源，空氣源需要在機焦側布置2套空氣過濾器，共4套空氣過濾器，空氣源和氮氣源可自動切換，對焦側、機側紅外測溫儀進行反吹。

反吹氣體采用氮氣為主，干凈、干燥儀表風為備用，依據(jù)現(xiàn)場需要實現(xiàn)人工遠程切換，保證反吹系統(tǒng)持續(xù)有風。

需在焦爐附近接入DN50氣管接口，配法蘭連接的截止閥，并預留一個儲氣罐的位置（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)場施工

? 上位機

? 硬件

2、上升管溫度測量系統(tǒng)施工

在爐間臺布置機控柜，連接所有熱電偶；機控柜通過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、可延長熱電偶壽命，節(jié)省材料，安裝方便。

3) 現(xiàn)場施工

? 上位機界面

? 現(xiàn)場實物

3、焦餅ZX溫度測量系統(tǒng)施工

在導焦柵的兩側安裝紅外測溫儀檢測焦餅表面溫度。根據(jù)焦餅的高度分別在高部、中部和底部三個位置分別開3組測溫孔，測量不同高度位置的焦餅溫度。為了防止管道內(nèi)有沉積的大的焦炭顆粒，所以采用斜向下45°安裝。提供無水、無塵、無油干凈儀表風對測溫儀管道內(nèi)進行定期吹掃，可以防止鏡頭積灰和管道內(nèi)的小顆粒沉積。

2) 局部安裝

3) 現(xiàn)場施工圖

? 上位機界面

? 硬件實物

4、四車聯(lián)鎖系統(tǒng)

? 上位機界面

圖19 四車聯(lián)鎖系統(tǒng)實時監(jiān)控

圖20 推焦計劃

四車聯(lián)鎖系統(tǒng)能為焦爐加熱提供焦爐推焦和裝煤數(shù)據(jù)，通過推焦和裝煤數(shù)據(jù)送入焦爐加熱系統(tǒng)中，焦爐加熱系統(tǒng)進行分析出焦時間，調節(jié)焦爐煤氣需求。推焦桿行程有利于焦餅測溫確定焦餅各個位置的溫度，通過焦餅溫度有利于推導出對應的立火道加熱情況。系統(tǒng)可以通過升級增加推焦車和熄焦車單元，便于對焦爐生產(chǎn)進行管理。

三、 技術路線

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、煤氣主管自動調節(jié)子系統(tǒng)、分煙道吸力自動調節(jié)子系統(tǒng)、集氣過程智能控制子系統(tǒng)，四車聯(lián)鎖子系統(tǒng)。

系統(tǒng)采用工業(yè)網(wǎng)絡環(huán)保檢測系統(tǒng)、化驗室系統(tǒng)、dcs系統(tǒng)等廠里已有第三方系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換；并安裝在線采集設備數(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，焦餅ZX溫度、編碼電纜等。

智能計算ZX綜合分析數(shù)據(jù)后，智能調節(jié)煤氣主管設定值，分煙道吸力設定值，吸氣管閥門開度，大循環(huán)閥門開度，鼓風機轉速，放散開關等從而保證煉焦過程的溫度穩(wěn)定和均勻，集氣管壓力穩(wěn)定和均勻，裝煤推焦合理，從而節(jié)能減排、無煙生產(chǎn)、車輛定位等智能化生產(chǎn)指標。智能計算ZX與DCS系統(tǒng)通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和無擾切換

四、 項目成果、實施成效及經(jīng)驗總結

項目成果和實施成效

項目投用后滿足了環(huán)保生產(chǎn)，明顯改善了裝煤時候冒煙情況，且調溫工、測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、標準溫度、配煤水平情況下，通過總管控制，煤氣節(jié)省約2%~3%。

2、在焦爐煤氣管道無堵塞、煤氣流量計穩(wěn)定、調節(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℃。

正常工況下控制集氣管壓力在設定值 20Pa以內(nèi)，裝煤換向等情況下出現(xiàn)壓力波動，立刻開始調節(jié)，并在20秒內(nèi)調回。     

經(jīng)驗總結

焦化智能制造項目，在自動化設備基礎上，添加必要的在線傳感，并通過工況分析和預判，ZD是滿足現(xiàn)場工況變化的自適應控制，以及知識庫的自動積累，實現(xiàn)焦化生產(chǎn)的智能化和管理智能化。