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SM-YL800焦爐多集氣管壓力
人工智能控制系統SM-YL800系列焦爐多集氣管壓力
控制系統獲得重大技術突破
●吸收德國焦爐控制技術之內核
●*爐頂操作控制技術
●*爐頂設備自動操控機構
●兩項國家發(fā)明

一  概述
在焦爐多集氣管共用一套鼓冷系統的情況下，各集氣管壓力波動相互影響，具有耦合嚴重、非線性、時變性、擾動激烈的特點，對環(huán)保排放、產品收率和爐體壽命都有直接影響，是焦化行業(yè)的控制難題之一。
集氣管壓力控制的核心原則是:
○所有炭化室內的煤氣壓力在整個結焦期內始終保持正壓。
○在焦爐操作的所有情況下，炭化室內各處壓力要始終高于相鄰燃燒系統和外界大氣的壓力。
○在焦爐操作的所有情況下，不因集氣管壓力的升高而出現跑煙冒火。
集氣管壓力過高會跑煙冒火，造成環(huán)境污染和煤氣產率降低；
這也是焦企制定焦爐壓力制度的核心要求。
壓力低于燃燒系統壓力，易形成串漏，碳化室磚縫中的積碳會被燒掉，嚴重時會出現熔洞和渣蝕，對爐體造成嚴重傷害；
壓力低于外界大氣壓，空氣會漏入炭化室燒掉焦炭和化學產品，嚴重時會因煤氣氧含量過高造成電捕焦油器爆炸。
因此,焦爐集氣管壓力的穩(wěn)定控制對焦化企業(yè)十分重要。
二、功能簡介
SM-YL800系統吸收了德國焦爐控制技術的內核，以實現焦爐煤氣壓力控制的核心原則為宗旨，根據我國焦爐工藝現狀而開發(fā)，適用于多集氣管共用一套鼓冷系統的現場工況。
由工藝操作協調、主動控制和壓力平衡等3個功能模塊構成。
1、工藝操作協調模塊（技術）
其主要作用是保證爐頂導煙設備的操作時序與裝煤操作保持協調有序， 使裝煤操作對集氣管壓力造成的強擾動處于系統的有效控制之下，是主動控制模塊發(fā)生作用的基礎。
當爐頂設備采用人工操作時，爐頂設備操作人員應根據智能語音指令進行相關操作。
當爐頂設備采用自動操控機構時，則爐頂設備全部由SM-YL800自動完成相關操作。
該模塊對荒煤氣的順利導出、煤氣氧含量控制和保護爐體設備等均具有重要意義。
2、主動控制模塊（技術）
其主要作用是通過前饋控制、預測控制等措施，使集氣管內荒煤氣的增量變化與吸出增量變化保持相對平衡狀態(tài)，當各種強擾動出現時，集氣管壓力的變化幅度將大幅降低，可以有效地避免跑煙冒火或負壓運行，是壓力平衡模塊對集氣管壓力進行高穩(wěn)定控制的重要基礎。
該模塊發(fā)生作用的*個明顯標志是裝煤時集氣管壓力一般不發(fā)生大波動（合格率達90%），一旦發(fā)生波動，壓力波動幅度一般不突破設定值±40Pa（常見系統往往會突破設定值±80Pa）、30秒內恢復正常（目前常見系統往往要震蕩3～5分鐘）；   
該模塊發(fā)生作用的第二個明顯標志是煤氣氧含量不超標。
3、壓力平衡模塊
其核心技術是一個模糊數學模型，根據系統采集到的集氣管壓力變化數據，通過控制吸氣管道上的自動調節(jié)翻板和風機（或大循環(huán)管道上的自動調節(jié)翻板），以達到穩(wěn)定集氣管壓力的目的，初冷前吸力和風機后壓力信號是該模塊重要的輔助判斷依據。
三大模塊互為依托，共同作用，在焦爐正常操作的各種情況下，實現以下兩個具體控制目標：
（1）焦爐不冒煙，碳化室不負壓，煤氣氧含量不超標；
（2）降低電力消耗，保護爐體設備；
三、典型技術特點
1、集氣管壓力平穩(wěn)控制
2、煤氣氧含量標準控制
3、高壓氨水三通閥切換保護
4、節(jié)約電力消耗
四、硬件成
*配置：計算機+PLC+儀表盤方式，系統由1套PLC、1臺工控機和1套儀表操作盤構成，正常情況下，系統由PLC全自動控制，工控機主要用于人機對話、數據記錄和分析。
PLC出現故障時，可采用儀表盤進行操作。
第二配置：研華工控機+研華數據采集控制卡+儀表盤方式，系統由1臺（或2臺）工控機、1套數據采集控制卡和1套儀表盤構成，正常情況下，系統由工控機全自動控制，工控機同時用于人機對話、數據記錄和分析，工控機出現故障時，可采用儀表盤進行操作。
四、典型業(yè)績
山東濰焦集團   6集氣管系統（4.3米焦爐+66型焦爐）
山東濰焦集團   4集氣管系統（5.5米焦爐）
山東萬山集團   4集氣管系統（5.5米焦爐）
山東寶塔焦化   4集氣管系統（4.3米焦爐）
山西金塔煤業(yè)   4集氣管系統（4.3米焦爐）
山西益林焦化    4集氣管系統（4.3米焦爐）
山東濰焦集團    2集氣管系統（4.3米焦爐）
山東九羊集團    2集氣管系統（4.3米焦爐）
山東盛陽集團    2集氣管系統（4.3米焦爐）
鄒平福明焦化    2集氣管系統（5.5米焦爐）
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附：爐頂設備自動操控機構（發(fā)明）簡介
這里說的爐頂設備主要是指與荒煤氣導出相關的橋管翻板、上升管水封座、高壓氨水三通閥和導煙車或消煙除塵車等。
由于爐頂設備自動控制投資大，自控設備返修率很高，我國絕大多數焦爐的爐頂設備為人工操作，惡劣的操作環(huán)境，使爐頂操作難以做到規(guī)范和準確，不僅增加了人工成本，而且對焦爐煙塵控制、煤化學產品產率和爐體壽命都有十分不利的影響。
該機構是我公司根據國內焦爐的工藝現狀精心設計，爐頂高溫區(qū)不設置電氣儀表等不耐高溫的控制設備，不需要在每個碳化室安裝執(zhí)行機構，設備投資小，結構簡單可靠，耐高溫，易于維護，可實現橋管翻板、上升管水封座和高壓氨水三通閥等爐頂設備的自動操控，甚至可實現橋管及上升管積碳的自動清理。