【摘 要】安鋼焦化廠現(xiàn)有7米焦?fàn)t2座，配有3臺鼓風(fēng)機(jī)，由于2座焦?fàn)t共用1套鼓冷系統(tǒng)，是典型的具有正負(fù)耦合關(guān)系的可變量耦合系統(tǒng)，給集氣管壓力的穩(wěn)定控制增加了難度。而后序風(fēng)機(jī)房大循環(huán)閥門為手動調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的滯后性難以滿足生產(chǎn)工藝需要，因此，我廠決定對鼓冷工序進(jìn)行控制系統(tǒng)改造。針對初冷器前吸力不穩(wěn)定，提出了對煤氣鼓風(fēng)機(jī)大循環(huán)手動調(diào)節(jié)閥的改造方案并實(shí)施，實(shí)現(xiàn)初冷器前吸力穩(wěn)定，滿足焦?fàn)t和化產(chǎn)工序生產(chǎn)需要，最終實(shí)現(xiàn)降低勞動強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境的目的。

【關(guān)鍵詞】煤氣鼓風(fēng)機(jī) 調(diào)節(jié)閥 PID調(diào)節(jié)

1改造背景

在焦炭生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的荒煤氣，荒煤氣由集氣管收集，通過輸氣管網(wǎng)由鼓風(fēng)機(jī)送往后續(xù)工段處理。由于產(chǎn)氣量隨結(jié)焦時(shí)間而變化，集氣管中的壓力不斷改變，特別是在炭化室內(nèi)出焦、裝煤時(shí)會造成對集氣管壓力的大幅度波動。當(dāng)爐體內(nèi)操作形成負(fù)壓時(shí)，空氣就會從爐門、爐蓋等處進(jìn)入爐體，導(dǎo)致焦炭燃燒、灰分增加、焦炭質(zhì)量下降。進(jìn)入的空氣還會同爐體建筑材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致爐體剝蝕，縮短爐體使用壽命?？諝膺€會促使荒煤氣燃燒，使煤氣系統(tǒng)溫度增高，從而加重了冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生不必要的能源消耗。當(dāng)爐體內(nèi)的壓力過高時(shí)，荒煤氣將會從爐門、爐蓋等處冒出，一方面造成“跑煙冒火”，污染環(huán)境；另一方面降低了荒煤氣的回收率，造成能源的浪費(fèi)。因此，為了實(shí)現(xiàn)集氣管壓力穩(wěn)定，必須實(shí)現(xiàn)煤氣風(fēng)機(jī)前吸力穩(wěn)定，配合集氣管壓力自動調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)集氣管壓力穩(wěn)定。

因此，結(jié)合我廠情況，把風(fēng)機(jī)大循環(huán)閥門，由手動調(diào)節(jié)改為自動PID調(diào)節(jié)。

2改造方案

改造前，煤氣鼓風(fēng)機(jī)吸力由人工調(diào)節(jié)，如圖1所示。

圖1煤氣風(fēng)機(jī)機(jī)前吸力控制圖

改造后，煤氣鼓風(fēng)機(jī)吸力由調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)，如圖2所示。

圖2煤氣風(fēng)機(jī)機(jī)前吸力控制圖

圖2可以看出，旁通閥由手動改為自動調(diào)節(jié)，其開度由變送器P3反饋直接控制。

3運(yùn)行效果分析

由于控制信號為煤氣風(fēng)機(jī)前壓力變送器實(shí)時(shí)給定，改造后的機(jī)前吸力穩(wěn)定，采用PID參數(shù)調(diào)節(jié)方式，通過邏輯判斷讓初冷器前吸力處于不同狀況下使用不同的PID參數(shù)調(diào)節(jié)。由于我們采用的工控軟件編程功能非常靈活，因此，根據(jù)焦?fàn)t和機(jī)后壓力波動曲線，設(shè)定一定的邏輯判斷參數(shù)，讓微機(jī)通過壓力變化情況來識別季后壓力變化和焦?fàn)t操作的各個(gè)過程，并自動采用不同的PID參數(shù)進(jìn)行控制。經(jīng)過調(diào)試，使初冷器前壓力達(dá)到了如圖3所示的控制效果。

圖3初冷器前吸力運(yùn)行趨勢圖

如圖所示，初冷器前吸力目標(biāo)值為-2800Pa，實(shí)際運(yùn)行區(qū)間大多數(shù)在其±200Pa，只有極少數(shù)時(shí)間波動稍大，完全滿足工藝要求。

通過改造，實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：

（1）改造前，手動調(diào)節(jié)大循環(huán)閥門平均每小時(shí)3次，目前為自動調(diào)節(jié)，無需人工操作，大大降低了職工勞動強(qiáng)度。（2）改造后，初冷器前吸力穩(wěn)定，為焦?fàn)t和化產(chǎn)工序穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保證。（3）改造環(huán)保效果顯著，基本杜絕了焦?fàn)t冒煙冒火現(xiàn)象，具有很好的推廣價(jià)值。

4結(jié)語

通過煤氣鼓風(fēng)機(jī)大循環(huán)自動調(diào)節(jié)閥改造，我們達(dá)到了降低職工勞動強(qiáng)度，提高風(fēng)機(jī)初冷器前吸力穩(wěn)定性的目的，且改造成本低，效果顯著，為行業(yè)內(nèi)類似改造提供了參考。

作者簡介：陳建華，電氣工程師，柘城縣工業(yè)信息化和科技局。