焦炉集气管压力自动调节技术.pdf

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1、化工自动化及仪表第39卷焦炉集气管压力自动调节技术鲁建勋(山西焦煤五麟煤焦开发有限责任公司，山西汾阳032200)摘要利用PLc控制调节解决了集气管超压后长时间无法恢复压力的难题，保证了集气管的稳定运行。关键词焦炉集气管压力控制PLC中图分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000—3932(2012)01Ⅲ144-02焦炉集气管压力是焦炉生产过程中的关键工艺指标，TJL4350D型捣固焦炉压力应保持在80—120Pa。低于80Pa时焦炉炭化室底部出现负压，吸人空气造成炉墙串漏，还会烧掉炭化室内的煤

2、及煤气，降低产品的产量和质量；高于120Pa会使炭化室内的煤气泄漏到．大气中，损失化工产品并造成环境污染⋯。在利用高压氨水系统抽吸的无烟装煤作业中，集气管压力随着操作大范围频繁波动，靠人工调节在超压后需要很长时间才能将压力恢复至正常范围，笔者通过PLc控制加快了调节压力的频率，并配合鼓风机变频调节的办法解决了这一问题，使集气管压力超限后在短时间内就能恢复至正常范围旧一1。1存在问题分析某公司的2×72孔TJL4350D型捣固焦炉有4个集气管，采用相邻炭化室导烟式无烟装煤，每次装煤要同时打开3个上升管高压氨

3、水系统用来抽吸装煤过程中的烟尘，使烟尘进人到集气管，在生产过程中每隔15min都要进行开停高压氨水操作，压力的升高和降低均靠人工调节每个吸气弯管上的翻板来完成，主要存在以下几个问题：a．人工调节劳动强度大，要求上升管和鼓风机操作工频繁操作，因操作不到位经常导致压力不在工艺范围；b．在打开3个高压氨水后，集气管压力会立即升高至200Pa以上，通过较长时间的调节才能恢复至正常，在此时间段内就影响装煤烟尘顺利导入集气管，装煤时冒烟严重；c．在关闭3个高压氨水后，集气管压力又急速降至0Pa以下，也需要较长时间的调

4、节才能恢复至正常，致使煤气中氧含量超过了1％的标准；d．当靠调节翻板不能满足压力时，还要联系鼓风机房调节鼓风机转速，费时费力。2改进措施2．1改进思路将人工调节过程时间较长这一缺陷用PLc控制调节来实现，在每个吸气弯管上安装一台电动执行器来控制调节翻板开度，当压力不在要求范围内时，首先靠装在吸气弯管上的自动调节翻板来实现，集气管压力高则增大自动翻板开度，集气管压力低则减小自动翻板开度。当控制自动翻板仍不能将集气管压力稳定在规定范围内时，PLC发出信号改变鼓风机的转速来维持集气管压力。2．2控制原理集气管压

5、力通过差压变送器将压力信号传递给PLC控制系统，当压力在正常范围时，翻板不动；当集气管压力超过或低于规定值时，PLC系统将开大或关小调节翻板的信号传递给连接调节翻板的电动执行器，将翻板开大或关小，直至压力达到正常值才停止。鼓风机变频器随时在监控调节翻板阀位的开度，当开大或关小翻板达到最大或最小的规定值时，变频器将自动提高或降低频率来提速或降速。2．3控制要点自动翻板开度为Oo～900，Oo为全关，900为全开。在生产过程中为了防止焦油盒内氨水被抽空，因此自动翻板禁止关在15。以下，为此程序设收稿日期：20

6、11_09·19(修改稿)第1期鲁建勋．焦炉集气管压力自动调节技术145定控制翻板开度为15。～90。，为防止程序失控，在150和900的翻板位置上还应设置机械限位。设定收到信号后启动调节的延时时间既不能过短也不能过长，过短压力信号来不及反馈就又收到指令调节，这样会使调节频繁，缺乏稳定性；过长起不到及时调节效果，反馈给执行器的延时时间控制为2s。设定的翻板调节幅度每次为2。，幅度过大压力变化太大，幅度过小压力变化太小，当幅度为20时，每次的压力变化约为15Pa，在15s内基本可将压力调节至正常。鼓风机频率

7、变化每次为l％(可使集气管压力变化约30Pa)。3改造前后运行效果对比当开启高压氨水后，集气管压力升高后恢复至正常所需时间平均从188s降至14s，当关闭高压氨水后，集气管压力降低后恢复至正常所需时间从185s降至13s；煤气中的氧含量从改造前的1．2％降至0．7％；装煤时冒烟炉数占出焦炉数比例从每月的91．800％降至0．004％；集气管压力不在范围内的时间由原来的41．4％降低至3．0％。4结束语通过改造集气管压力不在规定范围的时间缩短了很多，稳定了工艺，煤气中氧含量也降至正常，装煤冒烟的炉数几乎没有

8、了。但调节压力的电动执行器因调节频繁，内部齿轮磨损较快，这一问题有待进一步探讨。参考文献[1]龚朝兵．焦化加热炉炉管在线清焦的实践与思考[J]．化工机械，2010，37(4)：514—517，522．[2]周艳，蒋国璋．基于组态王的焦炉推焦控制管理系统设计[J]．化工自动化及仪表，2010，37(9)：96—99．[3]杨辉，周强．基于LabVIEw和AVR单片机的压力数据采集处理系统[J]．化工自动化及仪表，20lO，37(