焦化智能制造項(xiàng)目

一、 項(xiàng)目介紹和建設(shè)情況

針對鄂托克旗建元煤焦化有限責(zé)任公司焦化廠4.3米、2#72孔搗固焦?fàn)t設(shè)計(jì)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(zhì)、方便人工操作、環(huán)保無煙生產(chǎn)、車輛極ng準(zhǔn)定位為綜合目標(biāo)，通過智能控制焦?fàn)t加熱過程和集氣過程，以及協(xié)調(diào)四車聯(lián)鎖系統(tǒng)對煉焦生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合智能管控。

工程范圍包括焦?fàn)t生產(chǎn)現(xiàn)場，從焦?fàn)t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(fēng)機(jī)、放散設(shè)備等固定設(shè)施，以及四車(裝煤車、推焦車、熄焦車、攔焦車)、交換機(jī)等機(jī)械設(shè)施。可管理的對象包括焦?fàn)t主體以及各個煤氣管道、煙道、四車設(shè)備、吸氣管閥門、高壓氨水泵、初冷器、大循環(huán)蝶閥、鼓風(fēng)機(jī)、放散開關(guān)設(shè)備；物料包括加熱煤氣、空氣、焦餅、廢氣、荒煤氣。

建設(shè)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(yàn)收。

二、 實(shí)施方案

項(xiàng)目分為各個子系統(tǒng)實(shí)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(shí)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(cè)、機(jī)側(cè)布置控制柜，共4個，每座爐子共有102個測溫點(diǎn)，（例如焦側(cè)51個測溫儀，“機(jī)控柜1”接入Z近的26個，“機(jī)控柜3” 接入Z近的25個，機(jī)側(cè)類似）。同時，在爐間臺和端臺接入空氣源或者氮?dú)庠矗諝庠葱枰跈C(jī)焦側(cè)布置2套空氣過濾器，共4套空氣過濾器，空氣源和氮?dú)庠纯勺詣忧袚Q，對焦側(cè)、機(jī)側(cè)紅外測溫儀進(jìn)行反吹。

反吹氣體采用氮?dú)鉃橹鳎蓛簟⒏稍飪x表風(fēng)為備用，依據(jù)現(xiàn)場需要實(shí)現(xiàn)人工遠(yuǎn)程切換，保證反吹系統(tǒng)持續(xù)有風(fēng)。

需在焦?fàn)t附近接入DN50氣管接口，配法蘭連接的截止閥，并預(yù)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(jī)

? 硬件

2、上升管溫度測量系統(tǒng)施工

在爐間臺布置機(jī)控柜，連接所有熱電偶；機(jī)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(jī)界面

? 現(xiàn)場實(shí)物

3、焦餅ZX溫度測量系統(tǒng)施工

在導(dǎo)焦柵的兩側(cè)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(fēng)對測溫儀管道內(nèi)進(jìn)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(jī)界面

? 硬件實(shí)物

4、四車聯(lián)鎖系統(tǒng)

? 上位機(jī)界面

圖19 四車聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控

圖20 推焦計(jì)劃

四車聯(lián)鎖系統(tǒng)能為焦?fàn)t加熱提供焦?fàn)t推焦和裝煤數(shù)據(jù)，通過推焦和裝煤數(shù)據(jù)送入焦?fàn)t加熱系統(tǒng)中，焦?fàn)t加熱系統(tǒng)進(jìn)行分析出焦時間，調(diào)節(jié)焦?fàn)t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(dǎo)出對應(yīng)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?fàn)t生產(chǎn)進(jìn)行管理。

三、 技術(shù)路線

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、煤氣主管自動調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、分煙道吸力自動調(diào)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(luò)環(huán)保檢測系統(tǒng)、化驗(yàn)室系統(tǒng)、dcs系統(tǒng)等廠里已有第三方系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；并安裝在線采集設(shè)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(jì)算ZX綜合分析數(shù)據(jù)后，智能調(diào)節(jié)煤氣主管設(shè)定值，分煙道吸力設(shè)定值，吸氣管閥門開度，大循環(huán)閥門開度，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，放散開關(guān)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(biāo)。智能計(jì)算ZX與DCS系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和無擾切換

四、 項(xiàng)目成果、實(shí)施成效及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

項(xiàng)目成果和實(shí)施成效

項(xiàng)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(diào)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(biāo)準(zhǔn)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?fàn)t煤氣管道無堵塞、煤氣流量計(jì)穩(wěn)定、調(diào)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(shè)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(diào)節(jié)，并在20秒內(nèi)調(diào)回。     

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

焦化智能制造項(xiàng)目，在自動化設(shè)備基礎(chǔ)上，添加必要的在線傳感，并通過工況分析和預(yù)判，ZD是滿足現(xiàn)場工況變化的自適應(yīng)控制，以及知識庫的自動積累，實(shí)現(xiàn)焦化生產(chǎn)的智能化和管理智能化。