XTIR-J焦炉专用测温仪

产品简述

本系统可根据焦炉生产计划和实时工况的变更,在线智能调节总煤气量和总空气量,稳定加热过程,在规定的结焦周期内用较少的煤气量获得合格的焦炭和化学产品,同时减少废气排放和延长焦炉寿命。
项目案例

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产品介绍

焦炉加热系统的现状

焦炉自动加热控制系统对于稳定焦炭质量,延长炉体寿命、节能降耗、保护环境都有着非常重要的意义。但由于焦炉结构的复杂性和炼焦生产的特殊性,先期实施的系统始终没有解决好硬件配置、控制模型及后期管理等问题。目前,国内大部分焦化厂的焦炉优化加热系统基本上处于停用或半停用状态。

很多控制系统没有突出主要工艺参数,导致控制系统过于复杂,离线测量参数多,因而操作复杂,系统难以长期稳定运行。

有些单位没有考虑到国内焦炉生产特点,盲目照搬国外的系统,如某些前馈控制系统完全不适合煤质、结焦时间频繁变化的炼焦生产过程。 

有些系统建立了非常多的数学模型,但模型的预测结果与生产实际有很大的偏差,控制的效果必然大打折扣。


项目建设的必要性

焦炭的生产过程中,能量消耗巨大,而做到节约能耗、提升产品质量、降低劳动力成本等,是焦化企业保持长期竞争力的重要途径。

企业污染物排放过量,破坏周边生态环境,如何在生产过程中有效脱硫脱硝,符合国家相关规定的污染物排放标准,是目前焦化企业面对的难题之一。


产品概述

本系统可根据焦炉生产计划和实时工况的变更,在线智能调节总煤气量和总空气量,稳定加热过程,在规定的结焦周期内用较少的煤气量获得合格的焦炭和化学产品,同时减少废气排放和延长焦炉寿命。


产品功能

● 采用红外测温系统实现焦炉标准火道温度的直接测量。
● 实现焦炉加热过程的全自动控制:计算机控制系统可根据需要实时调整加热煤气流量、空气过剩系数及分烟道吸力。
● 监测全炉炭化室火落时间,在上升管根部(或桥管处)安装热电偶实时检测粗煤气温度的变化准确判断每炉炭化室的火落时间,辅助实现对单个炉号的供热量调整。
● 根据现场情况增加炭化室压力自动调节装置(CPS),减少碳化室压力波动值,稳定集气管压力,辅助自动加热系统,减少荒煤气损失。


焦炉加热控制方案
● 根据火道温度,自动调整加热煤气流量控制系统;
● 根据加热煤气流量、烟气含氧量,自动调节煤气压力、分烟道吸力;
● 根据焦炭成熟度,修正标准温度、调整个别异常火道;
● 根据焦饼温度,修正标准温度、调整高向均匀性、调整个别异常火道。 


焦炉产品介绍-系统示意图.jpg


系统测量点
● 测量点选择:
● 红外测温装置瞄准三角区的中心位置,通过交换机传递到控制系统的电脑中,及时、准确地得到温度结果。并且,由于红外测温装置是固定安装,测量点不受人为因素影响。

● 测量时间:

● 下降气流,交换后20秒,间隔120秒采集数据。


测温点选择.jpg


火道温度自动测量
● 光学镜头:光学系统直接安装在炉顶的看火孔小炉盖上,通过目测瞄准对准立火道底部三角区中心位置。
● 防尘、防火、防水系统
● 光纤:把光学镜头的光信号传送出处,工作温度≤300 ℃(短期工作温度≤450 ℃ )。
● 仪表系统:把光信号转化成温度信号,工作温度≤60℃。
● 公附系统:氮气。 


粗煤气温度测量与焦炭成熟度预测控制
● 根据对焦饼表面温度的测量和焦炭质量指标的综合分析,确定火落时间的合适范围,控制焦炭的质量。
● 根据安装在上升管的粗煤气温度,生成每个炭化室对应的火落时间/焖炉时间,并生成历史数据库;通过全炉的平均火落时间/焖炉时间可以对标准温度进行修正。
● 测量粗煤气温度的测量点一般选择在桥管根部,该位置有热电偶预留安装孔,安装比较方便。


焦饼表面温度测量
传统测量方法为“插管测量法”,存在劳动强度大、代表性较差、难以在线直接测量等缺点。
由于靠炉墙处焦饼的侧表面温度比中心面温度约高20-40℃,因此,可以采用测量表面温度的方法来代替焦饼中心温度。
本系统是在拦焦车导焦槽框架两侧的不同高度上,分别安装3个传感器,红外光纤温度计,在推焦过程中,6个传感器透过栅架间隙自动连续地测量整个焦饼两个侧表面的温度,不仅可以及时推算焦饼中心温度,还能反映焦炉横排温度和高向加热均匀性、直行均匀性等的状况。


PLC控制系统概述
目的:实现炉顶连续测温,方便查询历史数据,减少工人工作强度,使焦炉控制系统更加稳定。
方法:在新增PLC画面中,可以输入机焦侧标准温度,通过数据分析后,排除部分干扰源,然后对原焦炉PLC中发送数据,让机焦侧压力调节阀和分烟道吸力调节阀进行配比动作,避免调节阀超调或不调现象,向目标温度平稳变化,从而提高焦炉热利用率。


PLC控制系统框图说明


PLC控制系统框图说明.jpg


运行方式
● 硬件配置:新增加一套PLC系统,选取AB系列PLC系统,增加一台电脑,并安装配套软件。将炉顶测温原件接入到新增PLC系统中,在画面上实时显示测温所得数据,并能查询历史曲线。
● 与交换机通讯:将交换机的交换信号引入到新增PLC系统,可采用点对点通讯方式,可根据现场实际情况,更改交换机少量程序或者选取交换机油泵接触器辅助触点即可。
● 与焦炉PLC通讯:在原焦炉PLC控制系统中增加一块通讯模块,与新增PLC系统进行通讯。将焦炉系统中部分信号传送给新增PLC系统,新增PLC系统把计算过后的数据传送给焦炉PLC,并进行控制。
● 焦炉PLC系统:在机焦侧压力调节阀和分烟道吸力调节阀的控制画面中,增加“内部控制”和“外部控制”按钮。选择“内部控制”时,还由原系统控制,选择“外部控制”时,调节阀参数受新增PLC控制。 


新老产品对比图


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工人现场对焦瞄准交流


工人现场瞄准图-1.JPG
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