【正文】 參數(shù) ， 建立煉焦指數(shù)與異常爐號的對應(yīng)關(guān)系 ,自動進行異常爐號的預(yù)測、預(yù)報 ； 19 根據(jù)煉焦指數(shù)和溫度曲線變化，自動生成操作指導(dǎo)。 設(shè)備可靠性分析 焦?fàn)t立火道全自動在線連續(xù)測溫系統(tǒng)的可靠性分析 系統(tǒng)有光學(xué)鏡頭系統(tǒng)、光纖、儀表等部分構(gòu)成 ① 光學(xué)鏡頭 安裝在小爐蓋上，主要的影響是煙塵和高溫 光學(xué)鏡頭前有煙塵防護罩，煙塵難以進入光學(xué)鏡頭，并且在光學(xué)鏡頭前用清潔空氣或氮氣維持微正壓； 看火孔小爐蓋的表面溫度 (在夏天測試 )不超過 200℃ ,而光學(xué)鏡頭工作溫度可達(dá)350℃；通過隔熱處理 ,但不吹風(fēng)，光學(xué)鏡頭的溫度不超過 150℃；在吹微風(fēng)的情況下，光學(xué)鏡頭的溫度 不超過 90℃； ② 光纖 光纖本身為石英材料，耐溫可達(dá) 350℃，把它布置在 靠近鐵軌的 5槽鋼， 內(nèi)鋪設(shè) 隔熱材料石棉 ， 正常 情況下的 溫度為大約在 50～ 80℃左右； 主要的問題是避免火焰長時間（超過 10 分鐘）直接燒光纖。 9 對安全、環(huán)境、健康的影響性分析（項目在研究、實驗、試驗和應(yīng)用階段，對安全、環(huán)境、健康的影響性分析）。 23 13 結(jié) 論 本項目經(jīng)過調(diào)查研究、技術(shù)方案比較以及技術(shù)經(jīng)濟評價，得出以下結(jié)論： ① 通過可行性研究分析，項目對 提高產(chǎn)品質(zhì)量 、降低單位產(chǎn)品能耗 、減少有毒氣體和溫室氣體的排放 非常有必要； ② 項目的技術(shù)方案經(jīng)過 反復(fù)調(diào)研、 論證 ， 并且充分考慮到 焦?fàn)t 的實際情況 ，可行性高 ； ③ 項目預(yù)期節(jié)能達(dá) 24%，投資回報率高； 。 煤氣價格 按 元 / m3 ，則節(jié)約資金 為： 7884000 x = 39420xx 元 /年 ? 節(jié)省勞動力部分的經(jīng)濟效益： 三班測溫改成白班巡檢，節(jié) 約 人員 6人 6 x 50000 = 300000 元 ? 化產(chǎn)回收率提高 間接經(jīng)濟效益預(yù)測 ① 爐溫穩(wěn)定，焦炭質(zhì)量高 ， 有利于延長爐體壽命 ； ③ 實時監(jiān)測炭化室狀態(tài) 、焦餅成熟狀態(tài)； ④ 制定最合理的標(biāo)準(zhǔn)溫度；適度降低標(biāo)準(zhǔn)溫度（ 1030℃ ）和爐頂空間溫度，提高焦油產(chǎn)率，降低粉焦率； ⑤ 實時監(jiān)控高溫、低溫、異常爐號以及加熱生 產(chǎn)上的異常操作，為調(diào)火提供操作指導(dǎo) ； ⑥ 實時監(jiān) 測焦餅溫度，提高高向加熱均勻性和橫排均勻性 。 ⑷ DCS 系統(tǒng)安裝 這部分由 DCS 廠家完成，安裝過程中不影響正常生產(chǎn)。 若實際的全爐平均火落時間高于最佳的火落時間，則提高標(biāo)準(zhǔn)溫度；若實際的全爐平均火落時間低于最佳的火落時間，則降低標(biāo)準(zhǔn)溫度。為了便于控制規(guī)則的在線調(diào)整，采用解析式表述的控制規(guī)則是非常適合的。 通過系統(tǒng)的耐高溫設(shè)計和上述的防護處理措施，煙塵進不去，又耐高溫烘烤，預(yù)計紅外測溫系統(tǒng)可長期穩(wěn)定運行。 但本廠的橋管位置沒有相應(yīng)的安裝孔， 而且橋管為鑄鐵件，在高溫下開孔、鞏絲都非常困難，只能在上升管根部開安裝孔 。傳統(tǒng)測量方法為“插管測量法”，存在 勞動強度大、操作環(huán)境惡劣、代表性較差 、 難以在線直接測量 等缺點。 7℃的范圍， 針對焦?fàn)t這一特點，采用模糊控制算法較為合適，但普 通的模糊算法亦有它的不足之處，若模糊輸入 /出量的量化等級分得過細(xì)，則模糊控制規(guī)則變得很復(fù)雜，分得過粗，難以滿足控制精度的要求。 火落時間（煉焦指數(shù)） 模型與標(biāo)準(zhǔn)溫度修正 焦炭的成熟度是焦?fàn)t生產(chǎn)的主要質(zhì)量指標(biāo)，它由揮發(fā)份、焦炭強度等參數(shù)構(gòu)成，在實際生產(chǎn)中這些參數(shù)又是通過焦餅表面溫度或焦餅中心溫度來控制的，由于工業(yè)現(xiàn)場的特殊環(huán)境的限制，焦餅 溫度難以長時間在線連續(xù)測量，因而直接用焦餅表面溫度或焦餅 中心溫度來控制焦 炭的質(zhì)量指標(biāo)很困難。 儀表系統(tǒng)：把光信號轉(zhuǎn)化成溫度信號，它的工作溫度〈 60℃，該單元一般采用雙層外殼，中間通壓縮空氣進行風(fēng)冷卻。 綜上所述， 旭陽焦化 有限公司 本次實施的 “ 焦?fàn)t 自動測溫、自動火落判斷與 加熱系統(tǒng) ”項目 ，對于 穩(wěn)定爐溫、降低能耗、提高焦炭質(zhì)量，對推進 焦化技術(shù)進步， 實現(xiàn)了資源高效利用， 建設(shè)國內(nèi)第一流的焦化企業(yè)都是 非常有 必要的。 ⑦ 焦餅溫度溫度 10 焦餅中心溫度 ，就是結(jié)焦末期 焦?fàn)t 炭化 室 中心 斷面處 焦炭 的平均 溫度 。 2 項目建設(shè)的必要性 河北旭陽焦化 有限公司 的焦?fàn)t加熱控制工藝流程同 國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)十分類似，根據(jù)不同結(jié)焦時間， 人為 確定一個經(jīng)驗的標(biāo)準(zhǔn)火道溫度，操作工每四小時測量一次全爐平均溫度，然后根據(jù)焦?fàn)t平均溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的偏差，加減煤 氣流量、調(diào)整分煙道吸力。 ⑻ 安西代薩焦化廠氣相色譜法 通過分析粗煤氣的成分來判定結(jié)焦終了時間等 ，日本的有些企業(yè)也采用這種方法，氣相色譜儀器價格貴， 對工作環(huán)境要求高，維修維護量大 。 8 ⑹ 芬蘭羅德羅基公司、安徽工業(yè)大學(xué)化工自動化研 發(fā)中心的 結(jié)焦指數(shù)法 該公司為預(yù)測結(jié)焦終了時間，在橋管上安裝熱電偶來測量粗煤氣溫度。 ⑷ 比利時 CRM系統(tǒng) 比利時 CRM 焦化廠為控制焦炭的成熟度，在爐組若干個上升管的根部和頂部按裝 2支熱電偶，用以測量粗煤氣溫度。前者主要代表是美國和德國的部分公司 ,后者以日本為 主要代表。 從外文文獻(xiàn)資料中發(fā)現(xiàn) ,現(xiàn)在 國外一些 焦化生產(chǎn) 企業(yè)也在 逐步 屏棄這種單純的前饋控制方案。 國內(nèi)外 焦?fàn)t 優(yōu)化 加熱 的研究現(xiàn)狀 焦?fàn)t是冶金行業(yè)中最復(fù)雜的爐窯，焦?fàn)t的加熱過程是單個燃燒室間歇、全爐連續(xù)、受多種因素干擾的熱工過程，是典型的大慣性、非線性、時變快的復(fù)雜系統(tǒng)。 目前焦?fàn)t結(jié)焦周期為 小時， 機焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度分別為 1360、 1365℃，單座焦?fàn)t平均煤氣消耗量為 m3/h，出爐焦炭采用干熄焦技術(shù)，回爐 煤氣量約為 %。因此單純的前饋控制在實際使用中并不理想 ，特別對國內(nèi)的焦化企業(yè) 。 前、反饋 相 結(jié)合的控制系統(tǒng) 控制策略可分為以前饋為主反饋為輔和以反饋為主前饋為輔的二種策略。 ⑶ 日本住友公司相關(guān)模型法 采用在上升管中測得的粗煤氣最高溫度降低值與火道溫度的相關(guān)條件來確定結(jié)焦終了時間，其相關(guān)式為： Tpc= a0 + a1/Tf ⑶ 其中： Tpc—— 粗煤氣最高溫度 Tm 與在結(jié)焦終了時粗煤氣溫度 Tb之差 Tf —— 火道平均溫度 （從粗煤氣達(dá)到最高溫度時到結(jié)焦終了時間的火道溫度平均值） a0、 a1—— 常數(shù) 使用上述方程式，可以從一個給定的目標(biāo)結(jié)焦終了時間計算出每孔炭化室的目標(biāo)火道溫度，用于指導(dǎo)煉焦生產(chǎn)。這樣既解決了操作上的問題，又可以使實際結(jié)焦終了時間與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)焦終了時間的偏差最小。此外，利用火落管理還可以較早地發(fā)現(xiàn)干餾過程中的異常現(xiàn)象。 大部分 焦化廠的焦?fàn)t 優(yōu)化 加熱 系統(tǒng)基本上 處于停用或半停用狀態(tài) ，究其原因，主要有： 9 ① 焦?fàn)t加熱的影響因素非常多，很多控制系統(tǒng)沒有突出主要工藝參數(shù)，導(dǎo)致控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，離線測量參數(shù)多，因而操作復(fù)雜，系統(tǒng)難以長期穩(wěn) 定運行 ； ② 有些單位沒有考慮到國內(nèi)焦?fàn)t生產(chǎn)特點，盲目照搬國外的系統(tǒng)，如某些前饋控制系統(tǒng)完全不適合 煤質(zhì)、結(jié)焦時間頻繁變化的煉焦生產(chǎn)過程 ； ③ 有些系統(tǒng)建立了非常多的數(shù)學(xué)模型，但模型的預(yù)測結(jié)果與生產(chǎn)實際有很大的偏差 ， 控制的效果必然大打折扣 ； ④ 沒有考慮檢測儀表的特點以及工藝特點，檢測的參數(shù)不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定 。 ⑥ 單個炭化室的成焦?fàn)顟B(tài)沒有有效的監(jiān)測手段。由于技術(shù)進步， 目前 直接測量爐墻表面溫度的技術(shù)措施已經(jīng)具備。 光纖為高純度石英， 化學(xué)成分為 SiO2，物理化學(xué)性質(zhì)非常好，它耐腐蝕，熔點非常高。 研究 工作內(nèi)容有 ： ? 上升管處安裝熱電偶的安全防護； ? 自動生成煉焦指數(shù)模型。 7℃范圍內(nèi)，但實際生產(chǎn)中，爐溫的波動往往超出177。 當(dāng)更換加熱煤氣種類、改變結(jié)焦時間、改變煤種及配比時都需要測量焦餅中心溫度 , 以便隨時調(diào)節(jié)加熱制度。 ⑵ 粗煤氣溫度測量條件 粗煤氣溫度的測量國內(nèi)外大致分為兩類，一是在上升 管 部分插入熱電偶，另一個就是在橋管處插入熱電偶 ，但安裝在橋管位置環(huán)境條件比較好 。 ⑶ 光電轉(zhuǎn)換（儀表） 儀表系統(tǒng)的工作溫度在 0～ 60℃，放置在爐間臺位置可滿足要求。用多模式模糊控制可較好地解決這一矛