焦炉自动测温、自动火落判断与加热优化控制.ppt

粗煤气温度 推焦装煤 火落点 粗煤气温度 推焦装煤 火落点 火落点后，挥发份很少，粗煤气温度快速下降 焦炭趋于成熟，经过4-6小时焖炉后即可推焦 5.2 炼焦指数/火落时间 ? 用粗煤气温度随结焦时间变化规律判断结焦终了时间 炼焦指数模型：CI =τc/τm CI与焦炭成熟度相关，根据不同的情况确定一个最佳的CI 66#炭化室火落时间为17.2小时 83#粗煤气温度 82#炭化室的炼焦指数为1.80 粗煤气温度与焦饼中心温度变化趋势对应图 装煤时刻 火落点 推焦时刻 焦饼温度开始快速上升 温度趋缓 焦饼成熟时刻 5.3 焦饼温度与火落时间关系 4~6小时 蓝色—粗煤气温度曲线 红色、黑色—焦饼中心温度(热电偶) 第二装煤孔（机侧） 低温区区间 （小时） 快速升温区间 （小时） 温度变化趋缓 温度变化很小 上部 0-3 3-10 10小时后 中部 0-5:30 5:30-13:45 13:45后 下部 0-1 1-6 6小时后 11:30 第三装煤孔（焦侧） 上部 0-3 3-16 16小时后 20:30 中部 0-8:30 8:30-16:30 16:30后 22:00 下部 0-1 1-13 13小时后 22 粗煤气温度 装煤时间 火落时间 推焦时间 0 16:30 23:00 结焦时间为23小时，焦饼温度变化情况分析 火落点后4-6小时后，焦饼的上、中、下温度都变化很小，温度基本均匀，因此可判定此时焦炭已经成熟; 焦饼各处成熟时间不同，焦饼上部成熟的较快，底部次之，成熟最慢的是中部温度； 初步结论 5.4 配煤水分与火落时间关系 配煤水分增加1%，火落时间推迟20分钟 日期 配煤水分 火落时间 标准温度 火落时间 6月10-11 13.3 16.7 1200/1220 15.3 0 0 6月14-15 12.2 16.2 1190/1210 15.6 10 0.3 6月21-22 9.5 15.45 5.5、标准温度与水分变化的关系 配煤水分每增加1%，火落时间要延长20分钟左右 标准温度每增加10℃，火落时间要缩短约0.3小时左右 初步结论： 水分每增加1%，标准温度应增加6-10℃左右 水分每减少1%，标准温度可降低6-10℃左右 6 焦饼表面温度测量 焦饼中心温度是反映焦炭均匀成熟的重要指标； 是判断横向加热与高向加热均匀性的指标； 焦饼中心温度的直接测量困难。 统计表明，焦饼表面温度比中心面温度约低20-40℃； 在导焦栅的入口处测量焦饼表面温度，可基本反映焦饼中心温度的变化。 6.1 焦饼温度测量原理(专利ZL201020215932.5) 吹灰 光纤 仪 表 电 台 焦炭刚出炭化室就立即测量 焦炭刚出炭化室就立即测量 吹灰 光纤 仪 表 电 台 推 焦 方 向 焦炭刚出炭化室就立即测量 现场图片 可长期连续测量 测量数据无线传送 自动形成报表 可确定高向均匀性 可确定横排均匀性 6.2 焦饼温度实时/历史曲线和报表 7、经济效益分析 节约煤气3%以上； 焦饼温度均匀性提高/焦炭质量稳定； 安定系数提高； 及时发现高温、低温和异常炉号； 适度降低标准温度和炉顶空间温度，提高焦油产量； 减少人工测温次数和测温工。 7.1 直接效益（仅计算节约煤气部分） 节能量： 假设：两座焦炉的煤气消耗量为20000 m3/h， 节能效率按3%计算，年节约煤气 24 x 365 x 20000 m3/h x 3% = 5256000 m3/h 焦炉煤气的价格为0.75元/ m3 节能量部分的经济效益： 5356000 x 0.75 = 3942000元/年 7.2 间接效益 焦炉操作管理自动化水平有了很大的提高； 对焦炉的调火提供了操作指导； 炉温的稳定，有利于延长炉体寿命； 焦炭质量的提高; 焦油/苯的产量提高； 可预防生焦、过火焦等焦炉生产事故的发生 7.3 投资回报率 投资回报率高 （按直接经济效益计算，未考虑间接部分） 按直接经济效益计算，仅5—10个多月即可收回全部投资。 系统的设计寿命为6年以上，投资回报率高。 9、与国外主流系统的比较 日本光西热化学 芬兰RAUTARUUKKI 安徽工业大学 化工自动化研发中心 加热自动控制系统 焦炉过程管理系统 焦炉综合测温与加热 优化控制系统 1、参数检测 测量立火道温度； （在线 双铂铑热电偶） 检测粗煤气温度； 检测废气含氧量、 废气中CO含量； 煤气热值在线检测； 煤水分在线检测 推焦力/电流 输入推焦