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焦炉全自动连续测温与加热优化控制

技术开发项目

立项建议书

项目名称：焦炉全自动连续测温与加热优化控制

提出单位：（签章）焦化厂

项目负责人：张英民

项目组成员：杨百虎罗艳民卫万成郭鹏星刘改贵填报日期：2008-9-12

联系人：杨百虎电话：3091460

焦炉温度的分析

焦炉温度的分析摘要本文分析了焦炉温度产生波动的原因，提出了进一步稳定炉温的措施。关键词焦炉温度 1前言焦炉加热管理包括温度的管理和压力制度的管理。其任务是按规定的结焦时间、装煤量、装煤水分及加热煤气性状等实际条件，及时测量调整焦炉加热系统各控制点的温度、压力，实现全炉各炭化室在规定时间内各部位均匀成焦, 使焦炉均衡生产并达到稳产、优质、低耗、长寿、高产。其中焦炉温度的管理贯穿于炼焦生产的始终，它对于降低热耗、提高焦炭质量、延长焦炉寿命有着决定性的意义。因此加强对炉温的分析，有助于更好地改善操作。 2炉温产生波动的原因 2.1换向期间炉温的变化焦炉加热的特点是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入,每30分钟要改变一次单、双火道的加热方式以保证加热均匀。焦炉直行温度一般在换向10分钟后测。由于焦炉的燃烧室较多,在测直行温度时,有的测的早,有的测的晚。测得早的火道温度下降得少一些，测得晚的火道温度下降得多些,所以测得的温度不能代表火

道的真实温度，所测温度换算成换向后２０秒的温度，以确定该火道测温点的最高温度。冷却温度作为一个校正值，其本身受各种复杂因素的影响,如冬夏季节温度变化较大、改变加热煤气种类或结焦时间等情况。因此应加强测量以减少直行温度换算时的误差。 2.2结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响直行温度测量中以换算到下降后２０秒的温度来消除换向期间温度波动引起的误差,尚不够全面，还应该分析结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响。装入煤在炭化室分层结焦，煤料各层经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段而成焦炭。在整个结焦时间内，进入燃烧室的热量是保持一定的。刚装煤时，炭化室墙将大量热传给煤料，使其表面温度急剧下降。一般从装煤开始后的１～２小时，由１０５０oC～１１００oC降至700oC左右。因炉墙两侧温差急剧加大，炉墙大量放热，同时提高了火焰和墙面间的温差，使火焰传给炉墙的热量也急剧增加。以后随着炭化室墙面温度的升高，热量逐渐平稳。因此，结焦开始后的３～４小时内炉墙放出其本身的大量热，使炭化室墙面温度降至700oC左右；以后的７～８小时，炉墙稍有蓄热，使炭化室墙面温度缓慢升至９００oC～９５０oC；而在结焦末期，炉墙有较多的蓄热，炭化室墙面温度回升至１０５０oC～１１００oC。由此可见，炉墙在结焦过程中成为一个调节从燃烧室传给炭化室中煤料热量的换热器。由于燃烧室向炉墙的热量在整个结焦时间内作周期的变化，而供给燃烧室的热量又不可能做相应变化，因此必然引起火道

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破侯子良 (过程自动化技术中心北京100011) [摘要]本文阐述了锅炉炉膛温度(场)测量的重要性，分析了传统炉膛温度测量技术的缺点，以及由此导致目前炉膛温度测量基本上还处于空白的现状。作者与有关专家一起，经过一年多的调查研究，包括实地考察，在文中向读者详细介绍了国际上最新推向市场的先进炉膛声波测温系统，作者认为，这是火电厂极其重要而有难度很大的一种热工测量技术的重大突破，它的推广应用必将对我国电站锅炉安全、节能和减排产生重大影响。 [关键词]炉膛声波测温系统高强度声波发生器多接收器技术炉管泄漏检测 1、锅炉炉膛温度（场）测量的重要性火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度（场）的手段，使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。炉膛温度（场）测量的重要性表现为： 1）监控炉膛出口温度 ◇防止出口温度过高导致过热器结焦和管壁超温 ◇防止启动时出口温度升高太快和烧坏处于无蒸汽流过的再热器管（干烧） ◇监控出口温度判别水冷壁吸热情况优化吹灰控制 ◇控制不同负荷下的合理炉膛出口温度，合理分配辐射热和对流热的比例，减少过热器和再热器的喷水量，提高回热效率（例如：对于300MW机组，再热器喷水每减少10t/h，煤耗降低约1.91g/kwh）。 2）矫正燃烧不均衡 ◇及时发现和矫正两侧烟温、汽温的偏差 ◇防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦 ◇防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差，发生重大事故（据调查，燃烧偏斜有时可导致汽包水位左右侧实际偏差达100-200mm） ◇防止局部过热而流渣 3）提高燃烧效率 ◇优化风煤比，将过量空气系数降低至合理范围内

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

文件编号：GD/FS-2931 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （操作规程范本系列）循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB （Circulating Fluidize Bed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS (Distributed Control System：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，

所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为

焦炉筑炉方案

1 筑炉前应具备的条件 1.1 焦炉基础平台和抵抗墙经验收合格，土建筑炉办理工序交接。 1.2 设计交底，图纸会审和施工方案编制等工作完成。 1.3 砌筑大棚搭设、施工机具安装完毕。 1.4 炉子纵横中心线基准点测设完毕，并已固定好。 1.5 斜烟道以下部位的耐火材料已全部到位，且已完成其分造量尺工作；蓄热室、斜道的预砌筑完成。 2 主要施工方法 2.1 材料运输 ①耐火材料炉下水平运输，采用双轮胶胎板车。 ②耐火材料的垂直运输，采用在焦炉机侧，搭设一条3m 宽炉通长运输道，其中设置一台2T 卷扬升降机。 ③炉上水平运输采用人力搬运。 2.2 泥浆的搅拌和运输在焦炉火棚的机侧搭设一搅拌站，采用集中机械搅拌，拌制好的泥浆装入手推胶轮翻斗车，翻斗车由提升机提升至炉侧运输道上，倒入摆放在运输道上的铁制大龙盆内，然后由普工用泥桶挑运至各砌筑一点。 2.3 焦炉大棚和砌筑脚手架 ①焦炉大棚采用钢管脚手架搭设，大棚四周采用竹席加彩条布围护，棚顶采用竹柃条、木椽条、竹席、油毡加彩条布构成轻型防水层。 ②炉头砌砖利用大棚两侧运输道改搭砌砖架；蓄热室和炭化室砌筑分别采用h=1m，h=2m 木架凳上铺竹脚手架。 2.4 耐火砖加工硅质及粘土质耐火砖主要采用机械加工，炉端、炉底和炉顶的红砖采用传统瓦刀加工，断热砖采用工具式切割机或手锯加工。 2.5 炉体中线、标高的测设与控制 ①在焦炉基础底板施工完毕后，用经纬仪将设置在两端抵抗墙顶和两侧烟道

顶的焦炉纵横中心线引测投放在两端抵抗墙的内墙面和基础廊板两侧反梁的顶面。当直立标杆和水平标板安装固定好后，用经纬仪将炉横向中心引投在水平标板上，用水平仪将标高基准点引投至直立标杆上。 ②炉纵向中心的控制采用在两抵抗墙顶拉钢丝用经纬仪校正，固定后作为砌炉的纵向控制基准线。同样在机、焦两侧各拉一钢丝作为控制炉头正面线的基准。 ③水平标板是控制炉子横向中心的重要手段之一，为此，在焦炉两侧分别在炉底顶面，斜道顶面，炭化室顶和炉顶面设置四道通长水平标板。用以控制炉子各部位砌体的横向中心。 ④直立标杆是用以控制炉室各部位标高和层高的主要措施，该炉在每一燃烧室炉头设置一根（机、焦侧各一）为方便施工，直立标杆分两次设置。 2.6 砌筑与进料工序间的配合 1、焦炉砌筑采取一道墙砌砖，一道墙上堆砖（砖堆码在木制上砖板上）的交叉流水作业方式。 2、焦炉施工分白、晚二班作业，白班为砌筑作业，晚班为进料作业。 2.7 焦炉炉体施工流程（见下页） 2.8 各分段工程砌筑方法 2.8.1 预砌筑一预砌筑的目的为了保证焦炉的砌筑质量，在正式砌筑焦炉之前，应对各部位进行预砌筑。避免因设计及砖的公差问题而造成返工，对蓄热室、斜道、炭化室的有代表性的砖层和炉顶的复杂部位进行预砌筑，砌筑部位要具有代表性。（1）检验设计是否合理及其正确性。（2）找出砖的公差及材料本身的材质是否有问题并提出解决办法。（3）选择更佳的施工方式和施工顺序。（4）确定加工砖的尺寸和位置，充分考虑加工砖的合理性及可行性。（5）检验砖缝、膨胀缝的位置尺寸是否在允许范围内，并了解是否根据

炉膛出口烟气测温装置的分析与比较

炉膛出口烟气测温装置的分析与比较发表时间：2017-12-29T22:23:12.727Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：卢小明 [导读] 摘要：对于火电厂来讲，锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系，其中关键应当落实于烟气测温。（中国电建集团核电工程公司山东省 250101）摘要：对于火电厂来讲，锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系，其中关键应当落实于烟气测温。通过运用烟气测温的方式，就能测出炉膛出口在各个时间段的烟气温度，据此得出相应的参数。具体而言，火电厂应当把烟气测温的装置安装于炉膛出口的位置上，进而实现了全过程的温度测定。由此可见，烟气测温装置适合用来测定炉膛出口的实时性温度，据此实现精确的比较分析。关键词：炉膛出口；烟气测温装置；比较分析近些年以来，火电厂的整体规模正在迅速扩大，火电厂如果要实现正常运行，那么不能缺少烟气测温装置作为辅助。相比于传统装置，建立于声波测温或者红外测温之上的烟气测温装置具备独特的技术优势，因此有助于节省测温成本[1]。同时，烟气测温的方式也适合运用于连续性与长期性的炉膛测温，针对炉膛出口在各个时间段的温度都能进行精确测定，确保符合测温精确性的基本要求。一、烟气测温装置现存的运行状况从目前的现状来看，火电厂锅炉应当属于关键的装置，对于锅炉应当可以保证正常运行。因此可见，炉膛出口是否具备适当的烟气温度，直接关系着整体上的锅炉运转。如果有必要开展燃烧调整试验，关键应当落实于参数监测[2]。实际上，炉膛出口的部位是否符合特定的烟气温度，决定了火焰燃烧的真实状况。现阶段很多火电厂正在尝试在线性的炉膛烟气测温，然而截至目前仍然表现为如下的运行缺陷：首先，炉膛出口的部位具有很高的烟气温度。受到较高烟气温度带来的影响，炉膛很有可能掉渣或者结焦。在火焰偏斜的状态下，水冷壁就会受到结焦或者磨损等不良的影响。在情况严重时，蒸汽温度就会变得更高，甚至引发了管壁超温的现象。其次，在启动过程中，炉膛出口呈现了过快的烟气升温状态，对于再热器进行了过快的燃烧。因此可见，再热器本身具有相对较快的燃烧速度，与之相应的高温蠕变也会由此而产生[3]。严重的情况下，就会突然出现管道爆裂的故障。第三，烟气升温的速度过快，炉膛温度整体上就可能出现失控，进而被迫停机。炉膛出口涉及到很多的关键参数，因此亟待改进现有的测温装置，确保实现精确度更高的测温操作。二、对比与分析各类测温方式在测定烟气温度的整个过程中，传统测温方式多数采用烟温探针，测量启动时锅炉炉膛出口烟温。从基本特征来看，烟温探针是一种将热电耦送入炉膛或烟道，监测烟气温度的机电设备[4]。探针头部可以用来固定热电偶，在烟气中作伸缩运动。可实现就地、远程自动操作。运用烟气测温的方式来测定炉膛中的出口温度，具体来讲包含了如下的措施：（一）烟气测温的传统方式锅炉启动期间，应当监测炉膛出口处的烟气温度，防止再热器管子烧坏。同时也可以作为辅助控制工具，测量锅炉低负荷运行时的烟气温度。探针头部与热电偶应当结合在一起，在此前提下实现了远程操控的烟气测温。在启动锅炉时，对于炉膛出口应当实现精确的监测，避免烧毁再热器的管道。与此同时，锅炉如果承受相对较低的负荷量，那么探针也能用来完成测温[5]。具体在运行时，对于探针可以借助推动器的作用力，从而在炉膛的特定位置上送入热电偶。在上述状态下，在集控室DCS显示器上能够显示实时的炉膛出口烟气温度，运行人员通过测量温度监视和运行。在运行过程中，也可以在任意位置手动控制探针的进、退、停。当测得炉温达到设定值时，发出报警，并退回探针。因此可见，待测对象与热电偶之间应当可以直接接触，而中间介质并不会因此而遭受影响。此种方式的缺陷为：探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高，允许使用温度范围和作用也有限。（二）在线的红外测温在线进行的红外测温不能缺少远程探测器作为辅助，通常为红外探测器。具体在测温时，锅炉内部的煤炭在剧烈燃烧的前提下，就能生成特定浓度的二氧化碳。受到高温带来的影响，红外辐射将会由此而产生。红外滤波器设有红外眼的装置，因此仅能通过二氧化碳。对于电热性的薄膜元件来讲，红外线对此能够产生特定的光谱感应，在此前提下判断烟气温度。通常情况下，可以在燃烧器的特定位置上安装检测烟温的专用元件，据此来测量烟道入口或者炉膛部位的烟气温度。与传统模式相比来看，红外眼本身具有静止性的特征，对于机械运动涉及到的各种故障都能予以全面的避免。如果有必要测定烟温的偏差，那么通常都要借助炉膛两侧的测温装置来进行。此外，运用上述方式还能保证各个时间段的烟温平衡，对于其中涉及到的最高烟温能实现连续监测，防止水冷壁突然出现爆裂或者其他不良现象。除此以外，红外线对于烟气温度也能予以精确记录，有利于保护吹灰器并且减小了受热面。然而此种方式也具有局限性，这是由于受飞灰颗粒成分浓度和分布的影响、镜头污染以及复杂图象处理算法等影响，测量误差相对较大，而被测量区域也存在很大的不确定性。加上采光系统复杂，结焦或积灰使镜头保养困难，从而使这类系统在炉膛烟温测量的工程实际应用中受到限制。（三）在线的声波测温最近几年，在线声波测温更多运用于测定炉膛温度，因地制宜实现了全过程的测温处理。具体来讲，声波测温运用的在线测量措施具有显著的优势，对于较大的误差进行了避免。因此可见，在线的声波测温体现为独特的测温优势，近些年以来此种测温措施受到了更多的关注。在线测温应当针对炉膛声波，上述测温方式的前提在于已知两个测温点之间的精确距离，然后对于声波速度也要进行确定[6]。由此可以得知，在线的声波测温适合运用于炉膛测温，确保实现全方位的精确测量。此外，对于声波发生器至少需要保持在170dB的声波强度，在此基础上避免声波衰减的误差产生。在某些情况下，如果锅炉容量已经超出了300MW，那么至少应当将其控制在25bar的气源压力。在声波测温中，应当因地制宜选择特定的配置方案，具体来讲涉及到双层或者单层的炉膛配置方式。由此可见，如果要顺利启动锅炉那么不能缺少在线声波测温的装置，此类测温装置也有助于减少成本，确保限制在特定的测温偏差限度内。由于声波测温具备上述的优势，因此正在受到更多企业的认同。结束语炉膛出口烟温测量有助于确保测温结论的精确性，避免过大的偏差。现阶段很多国内火电站还在使用传统的烟温探针用于测量锅炉炉膛出口温度。随着科技的发展，火电站运行的成熟，越来越多的火电站采用其他方式进行炉膛出口烟气温度的测量。截至目前，与烟气测

最优化方法与自动控制选修课论文

最优化方法课程大作业论文最优化方法与控制工程学生姓名：熊柳学生学号：201422000182 专业名称：控制工程

这学期按照培养方案，我学习了最优化方法这门课程。顾名思义，从课程名字就可知道这是一门关于对一项工程或是任务设计具体方案使其尽可能达到最高效率的课程。上课后，老师逐渐讲解一些最优化方法的基本思想和算法，开始对最优化方法有了更深的认识。最优化方法其实也是数学的一个分支学科，但最优化方法不同于其他分支，更偏向于具体的工程应用，实用性很强。通过课堂学习以及查资料，我了解到最优化方法的一些相关知识，最优化方法，也叫做运筹学方法，是近几十年形成的，它主要运用数学的方法研究各种系统的优化途径及方案，为决策者提供科学决策的依据。最优化方法的目的在于针对所研究的系统，求得一个合理运用人力、物力和财力的最佳方案，发挥和提高系统的效能及效益，最终达到系统的最优目标。最优化方法中具体的思想和算法大多数是以本科中学过的高数和线性代数中的知识为基础的，然后再接以现代的计算机编程技术来进行操作，例如C语言和Matlab，这样可以大大提高解决问题的效率和精准性，尤其对于石油院校的研究领域中的一些问题都是规模很大的工程问题，仅仅依靠人力基本无法计算，必须通过计算机来进行解决。老师开始给我们讲解一些最基础的最优化方法知识，例如：凸集和凸函数、范数等；然后介绍了最优化方法的研究对象、特点，以及最优化方法模型的建立和模型的分析、求解、应用，例如：线性规划问题、求极值、无约束最优化问题、等式约束最优化问题、不等式约束最优化问题等。用最优化方法解决实际问题，一般可经过下列步骤： ①提出最优化问题，收集有关数据和资料； ②建立最优化问题的数学模型（最优化模型一般包括变量、约束条件和目标函数三要素），确定变量,列出目标函数和约束条件； ③分析模型，选择合适的最优化方法； ④求解，一般通过编制程序，用计算机求最优解； ⑤最优解的检验和实施。在学习了最优化方法导论之后，发现它在我所学的专业领域有极为重要的应用。它在我所学习的专业控制工程中发展成为了一门专门的学科——最优控制。最优控制（optimal control ）是现代控制理论的核心，它研究的主要问题是：在满足一定约束条件下，寻求最优控制策略，使得性能指标取极大值或极小值。使一个系统的性能指标实现最优化可概括为：对一个受控的动力学系统或运动过程，从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案，使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时，其性能指标值为最优。最优控制问题，就是在给定条件下，对给定系统确定一种控制规律，使该系统能在规定的性能指标下具有最优值。也就是说最优控制就是要寻找容许的控制规律是动态系统从初始状态转移到某种要求的终端状态，且保证所规定的性能指

焦炉测温工

焦炉测温工(2009-07-18 07:01:21) 标签：杂谈 1．岗位职责： 1.1服从运行工段长、加热组长领导，业务上听从热工工段调火组长指导，完成其交给的工作任务。 1.2认真执行本岗位规程和安全规程。 1.3负责直行、蓄热室顶部及炉顶空间温度的测量。负责高低温号的处理，维护好加热制度，根据温度变化及时调整煤气流量及吸、压力。 1.4负责K均，K安系数的计算。 1.5负责下一班推焦计划的编排，并协助交换机工、中控工的工作。 1.6负责蓄热室测温走台，两叉部进风门挡板、盖板、预热器前后阀门管道，放散水封等设备擦试及保养好高温计。负责本岗位的清洁文明。 2．技术要求： 2.1规定第7、22火道为标准温度的代表火道。 2.2代表火道温度根据不同的结焦时间而定。 2.3直行温度测量时间为4小时一次。 2.4燃烧室任何一点温度、最高不超过1450℃,最低不低于1100℃。 2.5蓄热室温度，最高不超过1320℃，最低不低于1100℃。 2.6直行温度与标准温度相差不大于±7℃。 2.7各燃烧室直行与该侧直行昼夜平均温度差不得超过±20℃。(边炉±30℃)。 2.8变动结焦时间时，直行昼夜平均温度变动不得超过±60℃，接近极限温度时上限不超过20℃。 2.9炉顶空间温度不大于850℃。 2.10停止加热时停止出炉。下大雨时不测温，下雪、下小雨是时测温要有人打伞。

2.11用K均系数来评定直行温度的均匀性。 K均= M—一座焦炉的燃烧室数 A机、A焦：机焦侧直行温度超过该侧平均温度±20℃(边炉±30℃)的个数(计算时缓冲炉、修理炉除外)。 2.12用K安系数来评定直行温度的稳定性 K安= N—一昼夜直行温度的测量次数。 A＇机、A＇焦焦侧直行平均温度与该侧标准温度相差±7℃以上的次数。 2.13直行温度测量点，设在代表火道的底部，与灯头砖的三角地带。下降时测量。 3．操作细则： 3.1直行温度测量： 3.1.1按规定时间，交换后5分钟开始，从交换机端焦侧至机侧另一端返回交换机端。两个交换测完。 3.1.2测温时每分钟测7—8个火道，每次测量时间6.5—7分钟。 3.1.3测量完后，按每侧测量的不同时间，分段加上冷却温度值，计算出机、焦侧平均温度。两次测的同一火道温度差±30℃或与标准温度相差±7℃以上时，要查明原因及时处理。 3.1.4测温计算结果用仿宋体抄在记录本上。 3.1.5测温中遇到出焦不能测时，出完焦后要补测，并按测温时间换算为20秒温度。 3.1.6测温时，遇到火道内冒烟或温度低不能测时，要在测温记录上用规定的符号标明，并及时处理。

小焦炉试验操作规程93

40K g实验焦炉炼焦试验操作规程煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院二O O七年六月

40Kg实验焦炉炼焦试验操作规程 1、原料煤的制备 1.1、将用于炼焦的单种原料煤用锤式粉碎机粉碎。一般对于常规炼焦，细度应达到80％以上，捣固炼焦细度应达到90％以上。 1.2、将制备好的原料煤分别装袋、标识和堆放，以供配煤炼焦时使用。 2、称量装箱 2.1、按照预先设计的配煤方案，分别称取制备好的各单种原料煤，并使原料煤总质量等于40Kg（干基）。 2.2、将配合好的原料煤充分混匀后加入一定量的水分，使水分保持在10％左右。 2.3、模仿装煤车装煤，施加一个相当于重力的力，把煤装入箱中，装满后平煤，盖上一石棉板。 3、装炉、加热、出焦和熄焦 3.1、本实验焦炉采用底部装煤方法，把装好配合煤的煤箱预先放在小车上。 3.2、关闭加热电源，设置加热程序（升温程序见7.2和7.3）。 3.3、打开炉门。通过小车将煤箱放在升降炉门顶部，并与炭化室对正，然后通过焦炉炉门的升降机构将煤箱装入炭化室内，关好炉门。 3.4、插入中心电偶，通电加热。 3.5、加热到规定的时间后，切断加热电源，通过焦炉炉门升降机构，将焦炭箱从焦炉底部卸出，推到熄焦小车上运走。 3.6、熄焦采用水熄焦，注意控制用水量，以达到熄灭没有红焦为宜。１

4、焦炭称量与落下 4.1、将焦炭从铁箱中倒出，晾置一定时间后，收集全焦进行称量，以计算煤的成焦率。 4.2、由于在工业中，从拦焦车到熄焦车，熄焦后，焦炭从熄焦车到晾焦台上有两个落下过程，本实验采用两次落下操作模仿上述过程，落下高度1.83米。 5、筛分 5.1、落下两次后，要把焦炭进行筛分分级。其主要分为＞80mm；60～80mm；40～60mm；20～40mm；10～20mm；＜10mm 共六个级别，然后分别计算出各级焦炭的百分比。 6、1/4米库姆转鼓试验 6.1、取大于60mm的焦炭12.5Kg，在1/4米库姆转鼓中转4min （共计100转），分别计算其抗碎强度M40和耐磨强度M10。 7、40Kg实验焦炉加热控制 40Kg实验焦炉加热控制，既可采用控制柜上仪表设定加热控制程序，也可采用计算机设定加热程序。 7.1、每次启动40Kg实验焦炉，装煤前均需将炉温从室温预热到750℃，此过程升温时间需6h，保温时间不少于3h，以保证炉体有足够的蓄热。 7.2、对于散装煤炼焦，每次装煤后程序应控制为从700℃经12h升温至1050℃，再保温6.5h。 7.3、对于捣固装煤炼焦，每次装煤后程序温度应控制为从700℃经18h升温至1050℃，再保温4h。 7.4、连续炼焦时，前一炉焦炭出焦后，半开炉门，待炉温降至750℃时，关闭炉门，设置保温程序，通电保温不小于1h，关闭加热电源，打开炉门，再进行装煤，做下炉炼焦实验，并设置程序由700℃开始升温。２

焦炉全自动连续测温与加热优化控制

技术开发项目立项建议书项目名称：焦炉全自动连续测温与加热优化控制提出单位：（签章）焦化厂项目负责人：张英民项目组成员：杨百虎罗艳民卫万成郭鹏星刘改贵填报日期：2008-9-12

二、项目实施方案红外测温系统由以下几部分构成： ① 光学镜头：光学系统直接安装在炉顶的看火空小炉盖上，通过目测瞄准对准鼻梁砖表面，光学系统的总高度低于130mm 。 ② 防尘、防火、防水系统； ③ 光导纤维（光纤）：把光学镜头的光信号传送出处，光纤为高纯度石英，石英材料的化学成分为SiO 2，物理化学性质非常好，它耐腐蚀，熔点非常高。 ④ 仪表系统：把光信号转化成温度信号，它的工作温度为〈 60 C ，该单元一般采用双层外壳，中间通压缩空气进行风冷却红外测温系统示意图在机焦侧各放置十台红外光纤温度计：机侧8火道，焦侧20火道（人工测温火道为机侧 7火道，焦侧22火道）检测点在三角区的中心位置，与目前的三班测温点完全相同焦炉加热控制方案根据火道温度---自动调整加热煤气流量；根据加热煤气流量---自动调整分烟道吸力；以二前馈、一反馈、一监控、三修正、两串级相结合的优化调控系统二前馈：供热煤气量前馈、分烟道吸力前馈一反馈：炉温反馈一监测：监测空气系数a 值三修正：热值修正、水分修正、实测炉温偏差修正两串级：炉温控制、吸力控制采用串级控制方案。标准信号输入计算机鼻梁砖 ■ I I 仪表系统峰值/瞬时值 V/I

调节阀孔板流量计控制系统框图该项目为引进消化吸收。为国内新开发成功项目，在焦炉加热控制管理方面领先。能够节约能源，提高实物质量，减轻操作强度。

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

编号：AQ-JS-09119 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法 Optimization method for automatic control of combustion process in circulating fluidized bed boiler

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB （CirculatingFluidizeBed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。

循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投，从而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多，劳动强度高，效率低下等，而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题：如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，

焦炉非接触全自动连续测温技术

焦炉非接触全自动连续测温技术宁芳青(安徽工业大学，马鞍山243002) 周亚平古述波汪开保王海燕钱虎林宋前顺（马钢煤焦化公司，马鞍山243021) 火道温度的测量是焦炉生产的一项重要日常工作内容，操作工用光学高温计或红外温度计瞄准立火道底部，测量鼻梁砖表面温度，每4h巡测1次。人工测量时受测温时间、测温点和测温人员的熟练程度以及外部气候条件等因素的影响，测量误差很大，一般在±(7～15)℃之间。由安徽工业大学和马钢煤焦化公司等单位历时3年，联合开发研制的“焦炉非接触全自动连续测温系统”为焦炉的温度测量提供了很好的解决方法。 1 测温原理一切具有一定温度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，物体红外辐射能量的大小与它的表面温度有着密切的关系。因此，通过对物体自身红外辐射能量的测量，便能准确地测定它的表面温度。物体向周围空间辐射红外的强度分布（见图1)为：其中，C为光速；h为普朗克常数；k为玻尔兹曼常数；T为绝对温度；入为光波波长；ε为黑度系数（发射率）。物体的发射率（ε）对红外辐射强度的影响较大，自然界中存在的实际物体中，绝大部分都不是黑体（ε= 1)，而是灰体。因此实际物体的辐射强度除依赖于辐射波长及物体的表面温度之外，还与构成物体的材料种类、表面状态和环境条件等因素有关，其发射率表示实际物体的热辐射强度与黑体辐射的接近程度，其值在0～1之间。根据辐射定律，若已知物体材料的发射率，则知物体的红外辐射特性。图1 物体红外幅射分布

图2 红外测温系统示意图 2 红外测温系统的构成红外测温系统有光学系统、光纤、信号处理系统（仪表）和防护系统等部分构成，见图2。光学系统主要是接收立火道底部鼻梁砖表面的红外光辐射，并把红外光辐射汇聚到光纤上，再通过光纤传送到光敏探测器上，信号处理系统可根据红外辐射定律将接收的红外辐射能量转化成相应的温度信号。 (1) 光学系统。光学系统直接安装在炉顶的看火孔小炉盖上，通过目测瞄准对准鼻梁砖表面，光学系统的光学分辨率为150 : 1，对于JN50型焦炉，测量光斑的尺寸约为在45mm，小于鼻梁砖面积的50%；光学系统的耐温上限可达250℃，看火孔小炉盖上的表面温度一般在100～200℃范围内波动，通过风冷，温度一般可控制在80～100℃附近，可保证光学系统长期稳定运行；光学系统的总高度低于130mm 。 (2) 防护系统。对光学系统进行防尘和冷却，可有效避免高温、烟尘和火烤的影响，另外整个光学系统采用全密封设计，粉尘、雨水、高温水汽无法进入光学系统内部。 (3) 光导纤维（光纤）。把光学系统的光信号传送到光敏探测器上，光纤为红外石英光纤。石英材料的化学成分为SiO2，物理化学性质非常好，耐腐蚀，熔点高。 (4) 信号处理系统（仪表）。把光信号转化成温度信号，它的工作温度＜60℃,该单元一般采用双层外壳，中间通压缩空气进行冷却，信号处理系统（仪表）放置在炉间台。 3 系统的安装马钢的JN50型焦炉为65孔炭化室和66孔燃烧室，目前的测温火道是机侧第7火道和焦侧第21火道，推焦串序为5-2串序，选择靠近铁轨的机侧第8火道和焦侧第20火道，并在机焦测各选择10个代表燃烧室。气源管和光纤线管分别沿装煤车轨道底部安装，不影响正常的生产操作和炉顶清扫。 4 与三班测温的比较焦炉全自动连续红外测温系统与目前人工测温的测温点都为焦炉立火道底部的鼻梁砖；焦炉全自动连续红外测温系统的温度检测是连续进行的，而人工测温的检测时间都为下降气流交换后5min;人工测温的检测点为机侧第7火道的1～65号的所有炉号，焦侧第21火道的1～65号的所有炉号，而焦炉全自动连续测温系统的检测点为机侧第8火道的10个代表炉号和焦侧第20火道的10个代表炉号。

40kg试验焦炉操作规程

40kg焦炉炼焦试验技术操作规程 1煤样的采集和制备 1.1煤样的采集根据不同的试验目的采集不同的煤样，采样应保证煤样量有充分的代表性，既能满足试验要求，且煤样量不宜过大，以免消耗过多人力、物力。试验室炼焦试验一般以采集煤层煤样、生产煤样及商品煤样较为常见。上述煤样的采集方法参照中华人民共和国国家标准GB482-1995、GB481-93、GB475-1996的规定进行。采集的煤样应包装好，以免混入杂物，并加上明显标记，运输过程应避免漏失。收到的煤样应放在阴凉处。煤样保存期不易过长，否则煤样因氧化而失去代表性。不急用的煤样暂不做破碎、洗选处理。 1.2 煤样的粉碎和配合与炼焦结果关系极大。为保证试验结果的重现性和可比性，必须严格控制煤样的粉碎及配合的操作条件。 1.3煤样粉碎配合的工艺流程为了准确控制配煤比、配合煤细度，采用先粉后配流程，即每种精煤单独粉碎，然后按比例配合。 1.4 40kg焦炉煤样粉碎、配合的主要指标：一次装煤量：44kg（干基）配合煤细度：75~80 %（<3mm）配合煤水分：10% 配合煤中各单种煤的配入量应以干基计算，否则影响配煤比的准确性。 1.5 粉碎操作 1.5.1 将水分大约4~6%的洗精煤3~5kg送入锤式粉碎机加料斗中，(煤水分过高，应适当凉干，水分过低，应适当添加水分)“冲洗”机器，弃去“冲洗”煤料后，再开、停几次机器，以排出机器内滞留煤料，然后进行试粉碎。 1.5.2 在试粉碎过程中，取有代表性的煤样，用筛孔φ3mm的筛子做细度试验，并根据试验结果调整粉碎条件，待条件满足后进行连续粉碎。 1.5.3 粉碎结束后停机，清扫粉碎机，并将粉碎后的煤样妥善保存。 1.5.4 按国标GB475-1996煤样的制备方法采取化验及筛分试样。 1.5.5 筛分组成和粒度试验：取有代表性的煤样约1000g，每次500g，烘干并称重。用筛孔φ5、φ3、φ1、φ0.5mm的标准筛，做筛分组成平行试验，并按各级质量算出占原样质量的百分数和<3mm的细度。 1.6 配煤操作 1.6.1 测定各单种煤的全水分，测定方法按中华人民共和国国家标准GB—211—1996中的方法D的7.1.1条进行。 1.6.2 根据配煤比和单种煤全水分含量，计算出每种煤的实际配入量，计算方法如下： Q X G x y = ────×44 100-W x y G x y---------单种煤实际配入量（湿基），kg Q x----------单种煤配比（%） W X y------ 单种煤全水分含量，（%）

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB（CirculatingFluidizeBed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投，从

而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多，劳动强度高，效率低下等，而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题：如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面： 2.1.维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量。 2.2.保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性. 2.3.引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内，保证炉膛的安全运行；

焦炉炉温调节

焦炉炉温调节 1、前言焦炉加热管理包括温度的管理和压力制度的管理。其任务是按规定的结焦时间、装煤量、装煤水分及加热煤气性状等实际条件，及时测量调整焦炉加热系统各控制点的温度、压力，实现全炉各炭化室在规定时间内各部位均匀成焦, 使焦炉均衡生产并达到稳产、优质、低耗、长寿、高产。其中焦炉温度的管理贯穿于炼焦生产的始终，它对于降低热耗、提高焦炭质量、延长焦炉寿命有着决定性的意义。因此加强对炉温的分析，有助于更好地改善操作。 2、炉温产生波动的原因 2.1换向期间炉温的变化焦炉加热的特点是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入,每30分钟要改变一次单、双火道的加热方式以保证加热均匀。焦炉直行温度一般在换向10分钟后测。由于焦炉的燃烧室较多,在测直行温度时,有的测的早,有的测的晚。测得早的火道温度下降得少一些，测得晚的火道温度下降得多些,所以测得的温度不能代表火道的真实温度，所测温度换算成换向后20秒的温度，以确定该火道测温点的最高温度。冷却温度作为一个校正值，其本身受各种复杂因素的影响,如冬夏季节温度变化较大、改变加热煤气种类或结焦时间等情况。因此应加强测量以减少直行温度换算时的误差。 2.2结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响直行温度测量中以换算到下降后20秒的温度来消除换向期间温度波动引起的误差,尚不够全面，还应该分析结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响。装入煤在炭化室分层结焦，煤料各层经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段而成焦炭。在整个结焦时间内，进入燃烧室的热量是保持一定的。刚装煤时，炭化室墙将大量热传给煤料，使其表面温度急剧下降。一般从装煤开始后的1～2小时，由1050oC～1100oC降至700oC左右。因炉墙两侧温差急剧加大，炉墙大量放热，同时提高了火焰和墙面间的温差，使火焰传给炉墙的热量也急剧增加。以后随着炭化室墙面温度的升高，热量逐渐平稳。因此，结焦开始后的3～4小时内炉墙放出其本身的大量热，使炭化室墙面温度降至700oC左右；以后的7～8小时，炉墙稍有蓄热，使炭化室墙面温度缓慢升至900oC～950oC；而在结焦末期，炉墙有较多的蓄热，炭化室墙面温度回升至1050oC～1100oC。由此可见，炉墙在结焦过程中成为一个调节从燃烧室传给炭化室中煤料热量的换热器。由于燃烧室向炉墙的热量在整个结焦时间内作周期的变化，而供给燃烧室的热量又不可能做相应变化，因此必然引起火道温度的变化。根据上述分析,制定焦炉标准温度: 1#炉机侧1280oC焦侧1330oC 2#炉机侧1290oC焦侧1340oC 2.3结焦期间火道温度的变化公司2×42孔焦炉推焦采用9-2串序，周转时间18小时，操作时间10分钟/炉。分两段进行，因而检修时间2小时，操作时间7小时一段。每一笺号的大致推焦时间如下：对相邻3#、4#炭化室进行分析。成熟(推焦)状态：3#炭化室推焦前，4#炭化室处于结焦的第8小时，即结焦中期，此时4#燃烧室一侧4#炭化室需要的热量为平均值。而另一侧3#炭化室的热量为最小值。同样4#推焦前，3#处于结焦第10小时，也为结焦中期，此时火道温度最高。装煤状态：在4#炭化室处于装煤后到3～4小时期间，所需热量最大，这时3#炭化室处于结焦的10～14小时，所需热量小于平均值，火道温度逐渐下降。3#温度的变化与上同。 2.4昼夜平均炉温的变化当用9-2串序推焦时，每个周转时间火道温度（除边燃烧室外），出现两次波峰和波谷。理论上，炉墙的蓄热作用以及燃烧室两侧炭化室所需热量的相互调剂，立火道的温度波动不是很大。但实际上焦炉平均温度的变化超过7oC，单个火道温度变化超过40oC。在检修时间内平均温度达到最低值，出炉后1～2小

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