[發明專利]大型焦爐裝煤車裝煤量控制方法

在審

• 申請號: 201510344793.3
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN104962297A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 李翔;裴俊杰;郭文斌;冀永旺
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C10B31/00
• 分類號: C10B31/00;C10B41/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域

本發明屬于煉焦工業自動化控制領域，主要用于7米以上的大型焦爐的裝煤控制。

背景技術

7米以上的大型焦爐以70孔碳化室組成一座焦爐（也有50孔的），一般由兩座焦爐組成一個生產單元，按每座焦爐配備裝煤車、推焦機、攔焦機和焦罐車（總稱四大車）來完成焦爐每爐孔的裝煤、推焦、攔焦和焦炭運輸任務，循環實現焦爐的生產作業。

按工藝要求的配比準備好煉焦所需的煉焦煤，在煤塔按焦爐碳化室所需量準備就緒，裝煤車到煤塔下接受煉焦煤，再將煉焦煤裝入相應的焦爐碳化室。

根據焦爐設計，每個碳化室設有四個爐孔，這樣裝煤車有四個裝煤斗以完成碳化室四點同時裝入達到平均分布的要求。

煤入爐時會形成的波浪形堆頂堆谷，而焦爐碳化室有煤線限制，這樣會有波谷空間浪費。四組裝煤設施的動作性能差異，在四個裝煤孔落料點也容易造成堆高和堆低差異，也就加劇了堆頂堆谷差異。

發明內容

本發明目的是為充分利用焦爐的煉焦能力，提高焦爐碳化室利用率，防止焦爐裝煤時產生大量煤氣和煙塵。

大型焦爐裝煤車裝煤量控制方法，包括下述內容：

1、預設余煤量為碳化室設計容積的85%；

2、在四個爐孔勻速等量裝煤，入爐量V3=V1-V2；其中：V1為裝煤車受煤體積，單位m³，V2為余煤量，單位m³；

3、采用平煤桿平煤：即將堆頂的煤攤到堆谷，使堆頂與堆谷的高度差為0；

4、根據設定體積V2與實際裝入體積V的偏差值來控制裝煤速度。

裝煤車上配置有四組煤斗、煤斗閘板、稱重單元、導套、螺旋電機（變頻器控制）、螺旋閘板，四組設備分別對應四個裝煤孔，都通過PLC控制實現裝煤車的功能。

通過本發明控制裝爐煤量，入爐量達到65噸，焦爐利用率高，裝爐過程中沒有冒煙現象。

具體實施方式

以70孔7.63m炭化室為例。炭化室設計容積是（?76.25?）m³，裝煤車受煤重量是80噸，裝煤車受煤體積V1是（?88?）m³，計算出此次裝煤車內煤的密度（ρ1=?G1/?V1，計算每次裝煤車受煤后的密度，目的是為后部工藝裝爐時控制煤粉裝入碳化室內的體積。煤粉的重量因濕度不同，差異較大，采用體積控制更為精確。G1是煤粉重量。

1、裝煤車在煤塔下部調試與煤塔連接設備，主要測試煤斗容積。首先將裝煤車煤斗裝滿煤，其次將煤卸到實驗碳化室內（每70孔碳化室旁都有一孔實驗碳化室），最后將煤面推平后通過實驗通旁讀尺觀測體積。與設計煤斗容積相符，得到固定體積參數；

煤斗設計容積大于碳化室容積，在裝煤車裝煤結束后，煤斗內都有余煤，主要起封堵荒煤氣的作用。

2、對煤粉進行體積重量換算，單次裝入量設定、螺旋速度控制和體積控制速度；

例如：數據收集階段：煤斗固定容積V1不變、通過操作電腦設置要裝入碳化室的體積V2，此參數可根據工藝進行調節、裝煤車從煤塔裝滿煤后，煤粉重量G1數據可知；

密度計算階段：收集到上述數據后計算此次煤粉密度ρ1=?G1/?V1，

煤粉入碳化室的控制階段：裝煤車到達碳化室指定位置將煤粉裝碳化室過程中計算及控制有：

裝入煤粉重量G3=?總重量G1－瞬時重量G2

實際裝入體積計算V?=?密度ρ1×裝入煤粉重量G3

裝煤速度控制過程有：PID比例積分調節系統設定目標值、實際值和調節對象三個參數，再裝煤過程中目標值是裝入碳化室的設定體積V2、實際值是實際裝入體積計算V、調節對象是變頻器驅動的螺旋電機。

?實際裝入體積V≤80℅V2時，螺旋電機轉速為（50HZ頻率、1450滿轉運行）；

實際裝入體積V在20℅V2~0℅V2之間時，體積每增加2℅時，速度降低10℅。

3、裝煤車定位炭化室后放下導套、打開螺旋裝置檢測密封狀態；

4、下煤過程中根據實際體積調節入煤量的速度，是利用變頻器進行驅動，PID調節控制原理的近似無極控制調速，驅使螺旋下煤量均衡；

5、裝入煤線測試，裝入煤量達到設計煤線平煤桿拉出的煤量合理；

6、煤斗余煤密封測試，調整余煤體積，余煤設置是通過設定煤粉裝入碳化室體積V2調整，達到無荒煤氣外泄的臨界值為最佳狀態。