[发明专利]大型焦炉装煤车装煤量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于炼焦工业自动化控制领域，主要用于7米以上的大型焦炉的装煤控制。

背景技术

7米以上的大型焦炉以70孔碳化室组成一座焦炉（也有50孔的），一般由两座焦炉组成一个生产单元，按每座焦炉配备装煤车、推焦机、拦焦机和焦罐车（总称四大车）来完成焦炉每炉孔的装煤、推焦、拦焦和焦炭运输任务，循环实现焦炉的生产作业。

按工艺要求的配比准备好炼焦所需的炼焦煤，在煤塔按焦炉碳化室所需量准备就绪，装煤车到煤塔下接受炼焦煤，再将炼焦煤装入相应的焦炉碳化室。

根据焦炉设计，每个碳化室设有四个炉孔，这样装煤车有四个装煤斗以完成碳化室四点同时装入达到平均分布的要求。

煤入炉时会形成的波浪形堆顶堆谷，而焦炉碳化室有煤线限制，这样会有波谷空间浪费。四组装煤设施的动作性能差异，在四个装煤孔落料点也容易造成堆高和堆低差异，也就加剧了堆顶堆谷差异。

发明内容

本发明目的是为充分利用焦炉的炼焦能力，提高焦炉碳化室利用率，防止焦炉装煤时产生大量煤气和烟尘。

大型焦炉装煤车装煤量控制方法，包括下述内容：

1、预设余煤量为碳化室设计容积的85%；

2、在四个炉孔匀速等量装煤，入炉量V3=V1-V2；其中：V1为装煤车受煤体积，单位m³，V2为余煤量，单位m³；

3、采用平煤杆平煤：即将堆顶的煤摊到堆谷，使堆顶与堆谷的高度差为0；

4、根据设定体积V2与实际装入体积V的偏差值来控制装煤速度。

装煤车上配置有四组煤斗、煤斗闸板、称重单元、导套、螺旋电机（变频器控制）、螺旋闸板，四组设备分别对应四个装煤孔，都通过PLC控制实现装煤车的功能。

通过本发明控制装炉煤量，入炉量达到65吨，焦炉利用率高，装炉过程中没有冒烟现象。

具体实施方式

以70孔7.63m炭化室为例。炭化室设计容积是（ 76.25 ）m³，装煤车受煤重量是80吨，装煤车受煤体积V1是（ 88 ）m³，计算出此次装煤车内煤的密度（ρ1= G1/ V1，计算每次装煤车受煤后的密度，目的是为后部工艺装炉时控制煤粉装入碳化室内的体积。煤粉的重量因湿度不同，差异较大，采用体积控制更为精确。G1是煤粉重量。

1、装煤车在煤塔下部调试与煤塔连接设备，主要测试煤斗容积。首先将装煤车煤斗装满煤，其次将煤卸到实验碳化室内（每70孔碳化室旁都有一孔实验碳化室），最后将煤面推平后通过实验通旁读尺观测体积。与设计煤斗容积相符，得到固定体积参数；

煤斗设计容积大于碳化室容积，在装煤车装煤结束后，煤斗内都有余煤，主要起封堵荒煤气的作用。

2、对煤粉进行体积重量换算，单次装入量设定、螺旋速度控制和体积控制速度；

例如：数据收集阶段：煤斗固定容积V1不变、通过操作电脑设置要装入碳化室的体积V2，此参数可根据工艺进行调节、装煤车从煤塔装满煤后，煤粉重量G1数据可知；

密度计算阶段：收集到上述数据后计算此次煤粉密度ρ1= G1/ V1，

煤粉入碳化室的控制阶段：装煤车到达碳化室指定位置将煤粉装碳化室过程中计算及控制有：

装入煤粉重量G3= 总重量G1－瞬时重量G2

实际装入体积计算V = 密度ρ1×装入煤粉重量G3

装煤速度控制过程有：PID比例积分调节系统设定目标值、实际值和调节对象三个参数，再装煤过程中目标值是装入碳化室的设定体积V2、实际值是实际装入体积计算V、调节对象是变频器驱动的螺旋电机。

 实际装入体积V≤80℅V2时，螺旋电机转速为（50HZ频率、1450满转运行）；

实际装入体积V在20℅V2~0℅V2之间时，体积每增加2℅时，速度降低10℅。

3、装煤车定位炭化室后放下导套、打开螺旋装置检测密封状态；

4、下煤过程中根据实际体积调节入煤量的速度，是利用变频器进行驱动，PID调节控制原理的近似无极控制调速，驱使螺旋下煤量均衡；

5、装入煤线测试，装入煤量达到设计煤线平煤杆拉出的煤量合理；

6、煤斗余煤密封测试，调整余煤体积，余煤设置是通过设定煤粉装入碳化室体积V2调整，达到无荒煤气外泄的临界值为最佳状态。