一种焦炉集气管压力双调节装置的制作方法

本发明属于炼焦工艺生产，具体涉及一种焦炉集气管压力双调节装置。

背景技术：

1、在炼焦工艺生产中，焦炉集气管压力是重要的工艺参数，关系到焦炉生产的稳定、环保、炉体的寿命及煤气鼓风机的安全运行等。目前，集气管压力控制方法主要有解耦控制、模糊控制、专家pid控制、蝶阀专家控制等。当集气总管为中间式连接时，使用现有的控制方法具有较好的控制效果，但是，当集气总管为侧进式时，存在以下不足：

2、(1)因集气总管从头部分支集气管贯穿至尾部分支集气管，头部分支集气管吸力最大，尾部的分支集气管吸力最小，造成头部分支集气管压力经常性的低压，而尾部分支集气管压力经常性的高压，表现为一座焦炉不冒烟，一座焦炉冒烟严重，影响了焦炉的正常生产和煤气管道的安全控制。

3、(2)因系统对吸力的增减为大循环阀和鼓风机转速，当侦测到某座炉煤气压力高时，大循环阀就会由吸力控制切换集气管压力平均值控制，此时大循环阀会缓慢关闭，直到压力平均值处于所设定值范围内，若大循环阀已关闭至下限，只能人工手动进行调节转速或通过前端调节阀前端的手动阀门进行干预分配吸力；若煤气发生量较大时，需要人工频繁地调整手动阀门以分配吸力，如此循环反复，劳动强度大还存在较大的操作安全隐患。

4、(3)因部分尾部分支集气管还担负着化产系统尾气的抽吸处理，消耗了部分吸力，造成尾部分支集气管吸力的明显不足，压力长期居高不下，而头部的前端调节阀经常性的处于下限位、尾部的前端调节阀经常性的处于上限位，对安全生产、环保和设备非常不利。

技术实现思路

1、本发明为了克服上述技术问题，提供一种焦炉集气管压力双调节装置，用以解决现有焦炉集气管压力调节装置存在吸力分配不均和需要人工频繁调节压力的问题。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种焦炉集气管压力双调节装置，包括1#集气管、2#集气管以及集气管总管，所述1#集气管和2#集气管均设置在焦炉区域，二者分别通过分支集气管连接至集气管总管，每一分支集气管上均设置有第一气压传感器、前端调节阀以及后端调节阀，所述前端调节阀相较于后端调节阀更靠近焦炉区域；所述集气管总管连接鼓风机，所述鼓风机上安装有导叶调节阀，所述鼓风机的出口与入口之间连接有煤气回流管，所述煤气回流管上安装有大循环调节阀和第二气压传感器；所述鼓风机、导叶调节阀、大循环调节阀、第二气压传感器以及所有分支集气管上的第一气压传感器、前端调节阀以及后端调节阀均连接至控制器；

4、所述第一气压传感器用于监测对应分支集气管的压力，当某一分支集气管的压力超出设定值或者小于设定值时,控制器控制该分支集气管上的前端调节阀先自动执行增或减动作，同时监控该前端调节阀的实时开度值，当该前端调节阀的实时开度值大于或小于设定开度值并延时至设定时间后，控制器控制对应的后端调节阀根据设定的开度做增或减阀门开度控制，直到该前端调节阀的实时开度值在设定开度值范围内，之后，控制器控制该前端调节阀进行自动调节，对应的后端调节阀停止动作，直至该分支集气管的实际压力调节至设定值；

5、所述第二气压传感器用于监测煤气回流管的压力，当煤气回流管的压力超出设定值或者小于设定值时，控制器控制大循环调节阀先自动执行增或减动作，同时监控大循环调节阀的实时开度值，当大循环调节阀的实时开度值小于或大于设定开度值并延时至设定时间后，控制器控制鼓风机上的导叶调节阀根据设定的开度做增或减阀门开度控制，直到分支集气管调节阀的实时开度值在最佳设定开度值范围内，之后，控制器控制大循环调节阀进行自动调节，直至煤气回流管的实际压力调节至设定值。

6、进一步地，所述1#集气管包括相连通的1#集气管一段、1#集气管二段以及1#集气管三段，所述2#集气管包括相连通的2#集气管一段、2#集气管二段以及2#集气管三段，所述1#集气管一段、1#集气管二段、1#集气管三段、2#集气管一段、2#集气管二段以及2#集气管三段分别通过一根分支集气管连接至集气管总管。

7、进一步地，每一分支集气管上，所述前端调节阀和后端调节阀之间的间距为10-30米。

8、进一步地，每一分支集气管上，所述后端调节阀距离分支集气管与集气管总管连接处2-8米。

9、进一步地，所述前端调节阀采用浮动前馈控制方式，浮动前馈以实际压力偏差值为判断依据，大于或小于设定值并达到延时时间后，当前的前馈值减少或增加一定的数值。

10、进一步地，所述控制器电性连接有报警器和第三气压传感器，所述第三气压传感器设置在集气管总管上，用于监测初冷前总管吸力实际值，当第三传感器出现异常或者初冷前总管吸力实际值小于初冷前总管吸力基础设定值时，控制器控制报警器执行报警动作，同时，控制大循环调节阀的控制方式自动变更为为手动调节。

11、进一步地，所述煤气回流管的压力设定值设为p，计算过程如下：首先，通过各分支集气管压力实际值和各前端调节阀开度值分别计算出各前端调节阀开度变化率，然后进行累加，获得前端调节阀开度总变化率，再通过初冷前总管吸力基础设定值、初冷前总管吸力实际值以及前端调节阀开度总变化率计算出压力设定值p，计算公式如下：

12、

13、p＝前端调节阀开度总变化率×δ+(初冷前总管吸力基础设定值-初冷前总管吸力实际值)

14、式中，δ和k均为常数；计算出压力设定值p后，若p大于或小于吸力上限或下限值，则p显示上限值或下限值；分支集气管调节阀开度位置实际值如果大于或小于吸力上限或下限值，则显示上限值或下限值；经过设定的时间延时后，重新计算，依次循环。

15、进一步地，所述控制器为plc。

16、由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

17、本发明的各分支集气管可自动分配和平衡吸力，解决吸力分配不均匀的问题，分支集气管上的前端调节阀和后端调节阀均为电动调节阀，可解除人工干预，避免操作安全风险。此外，本发明的总吸力调节与分支集气管压力和开度进行联锁，通过大循环调节阀和导叶调节阀自动联动调节，满足各分支集气管对吸力的要求，实现自动调整吸力的功能。

技术特征：

1.一种焦炉集气管压力双调节装置，包括1#集气管、2#集气管以及集气管总管，所述1#集气管和2#集气管均设置在焦炉区域，二者分别通过分支集气管连接至集气管总管，其特征在于：每一分支集气管上均设置有第一气压传感器、前端调节阀以及后端调节阀，所述前端调节阀相较于后端调节阀更靠近焦炉区域；所述集气管总管连接鼓风机，所述鼓风机上安装有导叶调节阀，所述鼓风机的出口与入口之间连接有煤气回流管，所述煤气回流管上安装有大循环调节阀和第二气压传感器；所述鼓风机、导叶调节阀、大循环调节阀、第二气压传感器以及所有分支集气管上的第一气压传感器、前端调节阀以及后端调节阀均连接至控制器；

2.根据权利要求1所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：所述1#集气管包括相连通的1#集气管一段、1#集气管二段以及1#集气管三段，所述2#集气管包括相连通的2#集气管一段、2#集气管二段以及2#集气管三段，所述1#集气管一段、1#集气管二段、1#集气管三段、2#集气管一段、2#集气管二段以及2#集气管三段分别通过一根分支集气管连接至集气管总管。

3.根据权利要求2所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：每一分支集气管上，所述前端调节阀和后端调节阀之间的间距为10-30米。

4.根据权利要求3所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：每一分支集气管上，所述后端调节阀距离分支集气管与集气管总管连接处2-8米。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：所述前端调节阀采用浮动前馈控制方式，浮动前馈以实际压力偏差值为判断依据，大于或小于设定值并达到延时时间后，当前的前馈值减少或增加一定的数值。

6.根据权利要求1所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：所述控制器电性连接有报警器和第三气压传感器，所述第三气压传感器设置在集气管总管上，用于监测初冷前总管吸力实际值，当第三传感器出现异常或者初冷前总管吸力实际值小于初冷前总管吸力基础设定值时，控制器控制报警器执行报警动作，同时，控制大循环调节阀的控制方式自动变更为为手动调节。

7.根据权利要求6所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：所述煤气回流管的压力设定值设为p，计算过程如下：首先，通过各分支集气管压力实际值和各前端调节阀开度值分别计算出各前端调节阀开度变化率，然后进行累加，获得前端调节阀开度总变化率，再通过初冷前总管吸力基础设定值、初冷前总管吸力实际值以及前端调节阀开度总变化率计算出压力设定值p，计算公式如下：

8.根据权利要求1所述的一种焦炉集气管压力双调节装置，其特征在于：所述控制器为plc。

技术总结本发明公开了一种焦炉集气管压力双调节装置，属于焦炉集气管压力调节技术领域，其包括1#集气管、2#集气管以及集气管总管，1#集气管和2#集气管分别通过分支集气管连接至集气管总管，每一分支集气管上均设置有第一气压传感器、前端调节阀以及后端调节阀；集气管总管连接鼓风机，鼓风机上安装有导叶调节阀，鼓风机的出口与入口之间连接有煤气回流管，煤气回流管上安装有大循环调节阀和第二气压传感器。本发明通过二级吸力自动分配和总吸力自动调节，达到吸力自动分配和平衡，实现吸力自动侦测、分配以及调整，达到煤气压力平衡和稳定控制的目的，解决现有焦炉集气管压力调节装置存在吸力分配不均和需要人工频繁调节压力的问题。技术研发人员：陈弟钦,刘有冠,王伟男,杨中贵,骆长平,吕雄兵,吴清雪,何义东,许耀冰,麦文权,陈成杰,黄海箭,韦忠诚,于思凡,周磊,覃林杰,唐国港,蒙广年,陆江峡,宣智程,伍珲,蒙庆林,王荣华,邓文思,黄敏原,龙宇孚,凌入敏,王锦明,蒋敏,黄幸圣受保护的技术使用者：广西钢铁集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29