一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统与流程

本发明涉及焦炉，特别是一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统。

背景技术：

1、焦化6.25m捣固焦炉目前主要通过人工测量看火孔温度，根据温度安排人员手动调节煤气量，存在一定的安全隐患；且焦饼成熟后加热煤气量暂无相应调控手段，导致焦炉温度调节不及时不精准，浪费煤气资源，在不能及时调节温度时容易影响焦炭质量，降低焦炭品质。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统，实现焦炭成熟前后全过程的自动控温调节过程，保证焦炭的产品质量。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统，通过自动检测温度，并反馈生成控制信号，以调节煤气的通入量，具体包括以下步骤：

3、步骤ⅰ，利用温控调节模块实时检测上升管内温度和立火道内温度，通过反馈温度信号来控制调节所测炉孔的煤气通入量；其中，根据立火道看火孔温度的升高或降低来减少或增加煤气的通入量，以维持炉内温度稳定；根据上升管内荒煤气的温度曲线来确定焦炭的成熟时间，根据焦炭成熟度，逐渐减小或者关闭煤气的通入；

4、步骤ⅱ，利用多个温控调节模块按步骤ⅰ分别对多个炉孔的煤气通入量进行调节，通过反馈调节信号来联动控制煤气主管的总通量；

5、步骤ⅲ，利用安全监测模块实时监测煤气主管内的煤气状态，通过反馈状态监测信号控制调节组合阀门，以维持管路压力稳定。

6、进一步地，预设立火道内稳定炉温范围为[tmin,tmax]，上升管内荒煤气上限温度为q；当实际炉温t0<tmin，实际荒煤气温度q0<q时，所述立火道的煤气通入增量：

7、δn1＝f1(δt)，δt＝[(tmin +tmax)/2] - t0                         (a)

8、进一步地，当实际炉温t0∈[tmin,tmax]，实际荒煤气温度q0<q时，根据上升管温度图像的曲率变化判断焦炭成熟速率，预设图像曲率为k，当荒煤气实际温度图像变化曲率k0>k时，逐渐减小煤气的通入直至k0等于预设曲率k。

9、进一步地，当实际炉温t0>tmax，实际荒煤气温度q0<q时，所述立火道的煤气通入减量：

10、δn2＝f2(δt)，δt＝ t0 –[(tmin +tmax)/2]                    (b)

11、进一步地，当实际荒煤气温度q0≥q时，立刻关闭煤气的通入。

12、进一步地，所述上升管内荒煤气上限温度q为火落温度，通过观测高温荒煤气火焰颜色变为淡蓝色后测量荒煤气温度获得q。

13、进一步地，若高温荒煤气开始由土黄色变为淡蓝色时的温度为q1，则火焰完全变化过程的温度变量δq＝q-q1，预设最佳成熟时间为t，则预设曲率k＝δq/t；实际工作中，当q0＝q1时，开始根据实时温度数值绘制温度图像，并实时反馈k0数值。

14、进一步地，所述安全监测模块实时监测煤气主管内煤气压力p和含氧量o，当p<pmin或o>omax时，关闭煤气主管的煤气总调节阀，并同时开启氮气调节阀。

15、进一步地，所述温控调节模块包括上升管测温单元、立火道测温单元，和煤气支管调节阀，所述上升管测温单元的荒煤气温度信号输出端和所述立火道测温单元的温度信号输出端均连接至控制系统的信号接收端；所述控制系统的控制信号输出端连接至所述煤气支管调节阀的控制信号接收端。

16、进一步地，所述安全监测模块包括压力测量单元、含氧量测量单元、煤气总调节阀和氮气调节阀，所述压力测量单元的信号输出端和所述含氧量测量单元的信号输出端均连接至所述控制系统的信号接收端；所述控制系统的控制信号输出端连接至所述煤气总调节阀和所述氮气调节阀的控制信号接收端。

17、有益效果：本发明的一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统，通过自动测温，以及温度反馈调节控制相应阀门调节，代替人工测温调温存在的局限性，减少人工成本，提高焦炉自动化控制能力；根据对看火孔的自动测温，自动调节立火道的煤气通入量，确保温度平稳控制，提高焦炭质量；过测量上升管荒煤气温度，根据温度曲线，确定焦炭成熟时间，对成熟焦炭炉孔，通过自动连锁，逐渐减小或者关闭煤气自动调节阀，减少煤气使用量，降低排放量，节约煤气可送往甲醇作为原料气，实现煤气高质化利用。通过在煤气主管增加煤气总调节阀、压力、含氧量测量仪，在煤气主管内压力和含氧量异常时，及时关闭总阀并打开氮气调节阀，保证煤气管路压力稳定，实现焦炉安全生产。

技术特征：

1.一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于，通过自动检测温度，并反馈生成控制信号，以调节煤气的通入量，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：预设立火道内稳定炉温范围为[tmin,tmax]，上升管内荒煤气上限温度为q；当实际炉温t0<tmin，实际荒煤气温度q0<q时，所述立火道的煤气通入增量：

3.根据权利要求2所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：当实际炉温t0∈[tmin,tmax]，实际荒煤气温度q0<q时，根据温度图像的曲率变化判断焦炭成熟速率，预设图像曲率为k，当荒煤气实际温度图像变化曲率k0>k时，逐渐减小煤气的通入直至k0等于预设曲率k。

4.根据权利要求3所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：当实际炉温t0>tmax，实际荒煤气温度q0<q时，所述立火道的煤气通入减量：

5.根据权利要求4所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：当实际荒煤气温度q0≥q时，立刻关闭煤气的通入。

6.根据权利要求5所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：所述上升管内荒煤气上限温度q为火落温度，通过观测高温荒煤气火焰颜色变为淡蓝色后测量荒煤气温度获得q。

7.根据权利要求6所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：若高温荒煤气开始由土黄色变为淡蓝色时的温度为q1，则火焰完全变化过程的温度变量δq＝q-q1，预设最佳成熟时间为t，则预设曲率k＝δq/t；实际工作中，当q0＝q1时，开始根据实时温度数值绘制温度图像，并实时反馈k0数值。

8.根据权利要求1所述的一种焦炉自动控温调节方法，其特征在于：所述安全监测模块实时监测煤气主管(1)内煤气压力p和含氧量o，当p<pmin或o>omax时，关闭煤气主管(1)的煤气总调节阀(2)，并同时开启氮气调节阀(3)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种焦炉自动控温调节方法中的调节系统，其特征在于：所述温控调节模块包括上升管测温单元(4)、立火道测温单元(5)，和煤气支管调节阀(6)，所述上升管测温单元(4)的荒煤气温度信号输出端和所述立火道测温单元(5)的温度信号输出端均连接至控制系统(7)的信号接收端；所述控制系统(7)的控制信号输出端连接至所述煤气支管调节阀(6)的控制信号接收端。

10.根据权利要求9所述的一种焦炉自动控温调节方法中的调节系统，其特征在于：所述安全监测模块包括压力测量单元(8)、含氧量测量单元(9)、煤气总调节阀(2)和氮气调节阀(3)，所述压力测量单元(8)的信号输出端和所述含氧量测量单元(9)的信号输出端均连接至所述控制系统(7)的信号接收端；所述控制系统(7)的控制信号输出端连接至所述煤气总调节阀(2)和所述氮气调节阀(3)的控制信号接收端。

技术总结本发明公开了一种焦炉自动控温调节方法及其调节系统，利用温控调节模块实时检测上升管内温度和立火道内温度，通过反馈温度信号来控制调节所测炉孔的煤气通入量；其中，根据立火道看火孔温度的升高或降低来减少或增加煤气的通入量，以维持炉内温度稳定；根据上升管内荒煤气的温度曲线来确定焦炭的成熟时间，根据焦炭成熟度，逐渐减小或者关闭煤气的通入；利用安全监测模块实时监测煤气主管内的煤气状态，通过反馈状态监测信号控制调节组合阀门，以维持管路压力稳定。本发明实现焦炭成熟前后全过程的自动控温调节过程，保证焦炭的产品质量。技术研发人员：蒋善勇,侯冠秋,刘军伶,王小明,王海,郑鹏辉,冉玉新,陈安才,兰鹏兵,裴健宇,鲁鹏,李永波,王洪儒,王安华,任鸿达,程刚受保护的技术使用者：拜城县众泰煤焦化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/21