【正文】 擇 2～ 3mm 的；保護套管選擇原則是既要耐高溫，又要有好的物理特性，常用的剛玉、陶瓷套管，耐溫性能好，但脆性大，易碎；常用不銹鋼套管耐高溫性能差；故 熱電偶插入集氣管內(nèi)部的套管部分必須采用 特種耐高溫 鋼，它既有好的耐熱性能 又有好的機械性能。 把光纖 沿鐵軌布置，不影響爐頂操作，光纖放置在 5槽鋼中，在槽鋼內(nèi)鋪設(shè)保溫材料 ，可防止火焰直接燒烤。 ⑷ 基礎(chǔ)的工藝數(shù)據(jù)齊全 生產(chǎn)大帳表完整地記錄了焦爐生產(chǎn)的三班數(shù)據(jù)，如不同時間的煤氣流量、立火道溫度、分煙道吸力、廢氣含氧、廢氣溫度等，可為建立統(tǒng)計數(shù)學(xué)模型提供較完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 監(jiān)控器 電 源 CPU 通訊模塊 AI1 AO DI 監(jiān)控器 Ether Profibus 變送器 1 變送器 N 變送器 煤氣流量、吸力控制閥 橋 電 源 CPU 通訊模塊 AI AO AI 新增測點 監(jiān)控器 西門子 PLC 15 要實現(xiàn)焦爐優(yōu)化加熱控制， 大約需要增加 120個熱電偶信號和 80個標準的 420mADC的信號， 2 個交換機開關(guān)信號，目前本廠使用的 DCS控制柜內(nèi)部沒有多余的模塊，需要增加一個 DCS 控制柜 ，就可以在硬件上滿足要求； 新的控制柜通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與 原來的DCS 系統(tǒng)進行通訊。 具體方法是在攔焦車導(dǎo)焦槽 框架 兩側(cè)的不同高度上 ，分別 安裝 3個 傳感器 （紅外 光纖溫度計 ） 在推焦 過程 中 ， 6個傳感器 透過柵架間隙自動連續(xù)地測量整個焦餅兩個側(cè)表面的溫度 ，不僅可以及時 推算焦餅中心溫度 ， 還能反 映 焦爐橫排溫度 和 高向加熱 均勻性、直行均勻性 等 的狀況 。 煤氣管道 焦爐 P I 模糊控制 煤氣壓力 火道溫度 目標火道溫度 + + BangBang 控制 E6℃ E≤ 6℃ E . 圖 多模式控制系統(tǒng)框圖 14 高溫 /低溫炭化室、問題炭化室以及邊爐的監(jiān)控 根據(jù)安裝在上升管的粗煤氣溫度，生成每個炭化室對應(yīng)的煉焦指數(shù)，并把每個炭化室對應(yīng)的煉焦指數(shù)記錄下來，生成歷史數(shù)據(jù)庫； ? 找出粗煤氣溫度與炭化室的高溫 /低溫關(guān)系； ? 找出炭化室高溫 /低溫判別指標或判別域值； ? 自動生成操作指導(dǎo) 焦餅表面溫度 焦餅中心溫度是 反映 焦炭 均勻 成熟的 重要指標 ， 是焦爐橫向加熱與高向加熱的綜合結(jié)果 ， 其 均勻性是考核焦爐結(jié)構(gòu)與加熱制度完善程度的重要 依據(jù)。 分煙道吸力模型 吸力控制的目標是實現(xiàn)最佳燃燒控制。根據(jù)生產(chǎn) 工藝 要求，爐溫的波動應(yīng) 控制 在標準溫度177。 因而在生產(chǎn)過程中， 若 將煉焦指數(shù)穩(wěn)定在上述的范圍內(nèi)，就可以較好地控制焦炭的質(zhì)量。 國內(nèi)外通過粗煤氣溫度判斷焦炭成熟的方法有多種形式， 基本思路十分接近，但在具體的做法有一些差別 ，但 用熱電偶在橋管處或上升管處測量 粗煤氣溫度，用 煉焦指數(shù)模型更適合我國焦爐生產(chǎn)操作的實際情況 ，實現(xiàn)方法也比較簡單。 粗煤氣溫度的測量與 火落時間（ 煉焦指數(shù) ） 模型 粗煤氣溫度的測量位置，一般選擇在上升管或橋管部分進行測量，粗煤氣的溫度一般不超過 1000℃，通常采用廉價的 K型測量。 防塵、防火、防水系統(tǒng)； 光導(dǎo)纖維（光纖）：把光學(xué)鏡頭 收集 的光信號傳送 給儀表。 物體向周圍空間輻射紅外的強度分布為： 152 )1(2),( ?? ?? Tk hcehcTE ????? 其中 C— 光速、 h— 普朗克常數(shù)、 k— 玻爾滋曼常數(shù) 、 T— 絕對溫度、λ 光波波長、ε — 黑度系數(shù)（發(fā)射率） 所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料圖 紅外輻射強度分布規(guī)律 11 種類 、 表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān) ，通常用發(fā)射率來描述這一特征。國外目前測量爐墻表面溫度的做法已經(jīng)很常用，但國內(nèi)用的不多。生產(chǎn)中達到 950～ 1050℃時焦餅便已成熟，焦餅成熟后，留一段燜爐時間，可以改善焦炭的質(zhì)量，但焦炭質(zhì)量的好壞主要取決于配煤質(zhì)量和焦爐溫度的均勻穩(wěn)定，燜爐 時間過長，焦餅中心溫度過高，則焦炭帶走的熱量越高 。 目前本廠在分煙道位置沒有安裝煙氣含氧分析儀，主要在小煙道位置 取樣化 驗分析得出空氣的過剩系數(shù) ， 但人工取樣、化驗過程 費時多，周期長，不能實時地反映燃燒情況的變化。人工測量受測溫點、 受測溫時間、測溫地點、測溫人員的熟練程度以及外部氣候條件等因素的影響，測量誤差很大。但由于焦爐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和煉焦生產(chǎn)的特殊性，先期實施的系統(tǒng)始終沒有解決好硬件配置、控制模型及后期管理等問題。 我國的焦爐 優(yōu)化 加熱 控制 系統(tǒng)進展和存在的問題 我國的焦爐 優(yōu)化 加熱 控制 系統(tǒng)最早開始于 80 年代初期， 1981 年 7月，上海焦化廠和中國科學(xué)院新疆物理所開始進行焦爐加熱微機控制系統(tǒng)的研究，兩年以后首次在上焦四號爐實現(xiàn)了微機控制。通過確定周轉(zhuǎn)時間來確定相應(yīng)的目標火落時間，從而控制使每個炭化室的實際火落時間符合目標火落時間的要求。依據(jù)煉焦最終溫度來設(shè)定結(jié)焦指數(shù)之值，而結(jié)焦最終溫度是根據(jù)經(jīng)驗確定的。這種方法通過粗煤氣透光度曲線建立結(jié)焦終了時間判斷模型。其實驗結(jié)果可以得出，相應(yīng)的炭化終了時間位于溫度差的陡直上升段。 ⑵ 結(jié)焦終了時間模型法 在日本鋼鐵公司，通常用觀察結(jié)焦末期“氣體析完”現(xiàn)象來評價結(jié)焦終了時間，其圖 粗煤氣溫度隨結(jié)焦時間的變化 7 操作控制系統(tǒng)是根據(jù)下列概念建立的： 總的結(jié)焦時間＝“氣體析完”時間＋燜焦處理時間 “氣體析完”時間τ m按式⑵由溫度 Tm 確定： τ m＝Ａ＊ Tm＋Ｃ ⑵ 式中Ａ和Ｃ為焦爐的特性值 該系統(tǒng)的控制思 想為： 由式⑵預(yù)測正在煉焦過程中的每一孔炭化室中的每個“氣體析完”時間； ② 根據(jù)火道溫度的前饋模型計算目標火道溫度的修正值，以減少目標值與“氣體析完”時間的偏差； ③ 根據(jù)計算出的修正值修正原來的火道溫度，重新確定目標火道溫度。 前反饋相結(jié)合的控制方案克服了單純前饋控制和單純反饋控制的缺點和不足，吸收了兩種控制方案的優(yōu)點，是一種比較理想的控制方案，目前在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛。這種方法在歐、美、日本應(yīng)用非常 普遍。主要有三種形式： ① 根據(jù)火道溫度或擬合火道溫度與目標火道溫度的偏差調(diào)節(jié)加熱煤氣流量，這種方法在我國、前蘇聯(lián)地區(qū)等有應(yīng)用。但這種方法的缺點也是非常明顯的，它要求所有干擾因素都可實時測量的，而實際情況難以實現(xiàn)，特別 是 對 煤值 供應(yīng)不穩(wěn)定的生產(chǎn)企業(yè)，該方法幾乎不可行；另外需要檢測的點多，化驗分析數(shù)據(jù)準確。雖然這些系統(tǒng) 種類繁多，各有特色，但從控制系統(tǒng) 的角度可將它們分成 三類 :爐溫反饋系統(tǒng) 、 前饋供熱量控制系統(tǒng) 、 前反饋相結(jié)合的控制系統(tǒng) 。 每座焦爐分別有 65孔炭化室和 66 孔燃燒室，采用焦爐煤氣加熱，操作工每四小時用便攜式紅外測溫儀表測量第 7 和第 21 火道的鼻梁磚溫度，然后根據(jù)全爐平均溫度的高低 人工 調(diào)整加熱煤氣流量和分煙道吸力 ，焦爐加熱控制基本上以人工操作為主。 2座焦爐投產(chǎn)以后， 公司主要產(chǎn)品有：焦炭、煤焦油、硫磺、硫銨、粗苯、焦爐煤氣。 1973 年日本鋼管公司在福山五號爐上首次成功地開發(fā)了焦爐燃燒控制系統(tǒng) (cccs)，在此之后的幾十年里焦爐燃燒自動控制系統(tǒng)有了重大發(fā)展，世界各國的鋼鐵公司不僅已經(jīng)先后開發(fā)了十余種焦爐加熱的最優(yōu)化控制系統(tǒng)，而且還應(yīng)用了大量智能化控制手段和先進的設(shè)備來提高操作系統(tǒng)的性能。前饋是根據(jù)干擾的 變化進行控制的系統(tǒng) ,因此配煤的變化、煤的濕度的變化以及加熱煤氣熱值等參數(shù)必須實時的檢測并輸入到計算機控制系統(tǒng)中， 它的優(yōu)點是控制方法簡單、在生產(chǎn)工況比較理想的情況下，控制效果比較好。 反饋控制系統(tǒng) 有代表性的工藝（見圖 、圖 ）：日本鋼管公司福山 3 4 5爐 工藝、