模糊控制系統(tǒng)在焦?fàn)t集氣管壓力調(diào)節(jié)的運(yùn)用范文

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摘要：集氣管壓力是煤焦化正常生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，集氣管壓力波動(dòng)性大，會(huì)造成后序生產(chǎn)的不穩(wěn)定，通過(guò)對(duì)模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能有效的對(duì)集氣管壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證焦?fàn)t正常生產(chǎn)的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：煤焦化；集氣管壓力；模糊控制系統(tǒng)

0引言

在煤焦化生產(chǎn)中，焦?fàn)t集氣管壓力的調(diào)節(jié)占有十分重要的作用，壓力大幅波動(dòng)會(huì)造成煤氣系統(tǒng)氧含量超標(biāo)、集氣管冒煙冒火等不利現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用，將集氣管翻板閥、大回流蝶閥、液力耦合器、高壓氨水泵等設(shè)備引入自控系統(tǒng)，以集氣管壓力、機(jī)前吸力、煤氣氧含量等為聯(lián)鎖條件進(jìn)行自控調(diào)節(jié)，能有效控制焦?fàn)t集氣管煤氣壓力的平穩(wěn)，保證焦?fàn)t生產(chǎn)的正常安全運(yùn)行。

1集氣管壓力的影響因素

1.1焦?fàn)t生產(chǎn)的產(chǎn)量影響因素

有安排的日產(chǎn)量、結(jié)焦時(shí)間、煤的種類(lèi)成分等因素。

1.2導(dǎo)煙車(chē)的導(dǎo)煙方式

目前大部分焦化廠(chǎng)采用M管的導(dǎo)煙方式，采用N-2、N、N+1或N+2、N、N-1等方式導(dǎo)煙，文章中以N+2、N、N-1的導(dǎo)煙方式為例。

1.3煤氣鼓風(fēng)機(jī)的吸力

涉及到風(fēng)機(jī)的種類(lèi)大小、風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式，文章中以陜鼓的離心式煤氣鼓風(fēng)機(jī)、液力耦合器手動(dòng)調(diào)節(jié)為例。

1.4煤氣系統(tǒng)的阻力

大致分為風(fēng)機(jī)前阻力、風(fēng)機(jī)后系統(tǒng)阻力。風(fēng)機(jī)前阻力包含負(fù)壓管線(xiàn)的阻力、初冷器及電捕的設(shè)備阻力、調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)開(kāi)度等；風(fēng)機(jī)后系統(tǒng)阻力包含煤氣管線(xiàn)的阻力、設(shè)備等阻力。

1.5高壓氨水的壓力

焦化廠(chǎng)都是兩臺(tái)高壓氨水泵，一用一備或兩臺(tái)高壓氨水泵都投用，文章中以?xún)膳_(tái)高壓氨水泵都投用，其中一臺(tái)泵采用變頻控制為例。

1.6焦?fàn)t的操作

操作包含焦?fàn)t爐頂工開(kāi)啟高壓氨水噴淋頭的順序及開(kāi)啟時(shí)間等。綜上所述，以上因素在焦?fàn)t日常生產(chǎn)中，其中煤氣鼓風(fēng)機(jī)吸力大小、翻板閥及蝶閥的開(kāi)度、高壓氨水泵的調(diào)節(jié)方式、液力耦合器的調(diào)節(jié)方式及焦?fàn)t操作過(guò)程對(duì)集氣管壓力的影響最為明顯。

2系統(tǒng)的控制能力

結(jié)合以上影響集氣管煤氣壓力的主要因素，模糊控制系統(tǒng)對(duì)集氣管壓力的調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在對(duì)焦?fàn)t集氣管翻板閥執(zhí)行器、大回流蝶閥執(zhí)行器、高壓氨水泵以及液力耦合器的調(diào)節(jié)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1)首先要保證控制系統(tǒng)能手動(dòng)自動(dòng)任意切換，能遠(yuǎn)程自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程手動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后，還能切換到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作，便于設(shè)備檢修及現(xiàn)場(chǎng)操作。2)要保證控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制精度，特別是煤氣鼓風(fēng)機(jī)液力耦合器及大回流蝶閥等的調(diào)節(jié)一定要滿(mǎn)足精度要求，調(diào)節(jié)執(zhí)行器的精度越高，相應(yīng)調(diào)節(jié)就越靈敏，其中由于液力偶合器的“調(diào)速勺管”每移動(dòng)1mm鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就將變化上百轉(zhuǎn)，而傳統(tǒng)執(zhí)行器的控制精度很難使“調(diào)速勺管”每次移動(dòng)小于1mm。建議可采用“高精度電動(dòng)執(zhí)行器”控制液力偶合器進(jìn)行煤氣鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)速，文章中以煤氣鼓風(fēng)機(jī)不參與自動(dòng)調(diào)節(jié)為例。

3系統(tǒng)的工作原理

分別將集氣管壓力、集氣管翻板閥執(zhí)行器、大回流執(zhí)行器、初冷器前吸力、煤氣鼓風(fēng)機(jī)前后吸力、液力耦合器執(zhí)行器、高壓氨水壓力等信號(hào)引入系統(tǒng)，當(dāng)焦?fàn)t開(kāi)始裝煤時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給一臺(tái)變頻控制的高壓氨水泵信號(hào)，讓此臺(tái)高壓氨水泵將氨水壓力提高到設(shè)定值，此時(shí)爐頂操作工將打開(kāi)相應(yīng)的高壓氨水噴管閥門(mén)，即三通閥，依靠高壓氨水的噴射力將上升管內(nèi)的氣體吸入集氣管，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)集氣管實(shí)際壓力與系統(tǒng)設(shè)定的集氣管壓力值進(jìn)行對(duì)比，依據(jù)對(duì)比結(jié)果對(duì)集氣管翻板閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)集氣管實(shí)際壓力高于設(shè)定值，則增大集氣管翻板閥的開(kāi)度，反之則減小集氣管翻板閥的開(kāi)度，同時(shí)相應(yīng)減小或者增大大回流蝶閥的開(kāi)度，以便增加或者減小煤氣回流初冷器前煤氣吸力，當(dāng)集氣管翻板閥開(kāi)度達(dá)到一定開(kāi)度后，集氣管壓力仍高于壓力設(shè)定值，系統(tǒng)將控制液力耦合器提高煤氣鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增大風(fēng)機(jī)煤氣吸力，反之集氣管壓力仍低于壓力設(shè)定值，系統(tǒng)將控制液力耦合器降低煤氣鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減小風(fēng)機(jī)煤氣吸力。

4系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1模糊控制系統(tǒng)使用

1)在正常生產(chǎn)工藝條件下，不裝煤時(shí)，焦?fàn)t集氣管壓力穩(wěn)定控制在設(shè)定值的±20Pa左右波動(dòng)，在換向、出焦等原因造成壓力波動(dòng)時(shí)，要使壓力在30s內(nèi)迅速接近正常，要求在焦?fàn)t操作工正常清理維護(hù)條件下焦?fàn)t爐門(mén)、大蓋等處不冒煙，上升管不自動(dòng)打開(kāi)，炭化室底部壓力不出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間負(fù)壓。

2)裝煤采用高壓氨水側(cè)導(dǎo)煙方式，裝煤階段焦?fàn)t集氣管壓力控制在設(shè)定值的±40Pa左右波動(dòng)，裝煤結(jié)束，三通閥關(guān)閉，焦?fàn)t集氣管壓力穩(wěn)定控制在設(shè)定值的±20Pa左右波動(dòng)，開(kāi)或關(guān)高壓氨水時(shí)導(dǎo)致壓力升高時(shí)，要使壓力在30s左右迅速接近正常。高壓氨水壓力高于4.8Mpa時(shí)，可允許集氣管壓力出現(xiàn)較大波動(dòng)，但要使壓力在30s內(nèi)迅速接近正常，此時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間越短，控制效果越明顯。

4.2控制系統(tǒng)具備的基本功能

4.2.1實(shí)時(shí)顯示

控制系統(tǒng)通過(guò)通訊，會(huì)采集相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)，用圖形實(shí)時(shí)地顯示系統(tǒng)被控設(shè)備的運(yùn)行工況，用曲線(xiàn)、趨勢(shì)圖等顯示對(duì)應(yīng)集氣管壓力、閥門(mén)開(kāi)度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等被控參數(shù)的實(shí)時(shí)變化情況，以便生產(chǎn)管理人員清楚地了解生產(chǎn)運(yùn)行情況。4.2.2數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可對(duì)集氣管壓力、閥門(mén)開(kāi)度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)建立運(yùn)行過(guò)程的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)運(yùn)行過(guò)程的原始數(shù)據(jù)，供生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析使用。

4.2.3報(bào)警打印功能

當(dāng)某一測(cè)量值（如：集氣管壓力、高壓氨水壓力、閥門(mén)開(kāi)度等）超出給定范圍，要求系統(tǒng)可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級(jí)的報(bào)警。也要實(shí)現(xiàn)報(bào)表和圖形打印以及各種事件和報(bào)警實(shí)時(shí)打印。所有的報(bào)警信息要求被記錄在報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行排序和檢索，便于以后的事故分析使用。

5結(jié)束語(yǔ)

文章中根據(jù)模糊控制系統(tǒng)在煤焦化集氣管壓力調(diào)節(jié)實(shí)際使用情況而編寫(xiě)，一套系統(tǒng)應(yīng)用效果的好與壞，不僅僅在于系統(tǒng)制造廠(chǎng)家能否充分考慮到影響生產(chǎn)的各種因素，更關(guān)鍵在于現(xiàn)場(chǎng)操作人員能否根據(jù)設(shè)備具體使用情況做出正確的操作，例如：裝煤時(shí)，爐頂操作工開(kāi)啟三通閥的時(shí)間和順序等。參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的設(shè)備是固定的，但具體設(shè)定什么樣的參數(shù)是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，逐步調(diào)試，慢慢摸索的結(jié)果。例如焦?fàn)t裝煤時(shí)與不裝煤時(shí)集氣管壓力設(shè)定值等。

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作者：侯旭輝 單位：菏澤富海能源發(fā)展有限公司