文档介绍：1引言
在焦炉炼焦过程中，会有大量的荒煤气产生，荒煤气由集气管收集，通过输气管网由鼓风机送往后续工段处理。由于产气量随结焦时间而变化，集气管中的压力不断改变，特别是在炭化室进行推焦、装煤时会造成集气管压力大幅波动。当炉体内操作形成负压管压力的控制
对于四个集气管压力，都是以集气管压力为被调量，以集气管上的蝶阀的开度为控制量组成单回路闭环控制系统，采用变参数PID控制算法；鉴于压力在正常范围波动时，固定参数PID控制能取得很好的效果，但是当压力很高或者很低时，调节就显得力不从心，本应该快速地开大阀门或者本应该快速关小阀门，这时候却做不到这些。因此，我们将压力分段考虑，压力在不同的区段用不同的P值，通过改变P值来做到快速的调节阀门开度来脱离高压或者低压状态。
4专家系统控制
尽管采用上述的控制策略能应付大多数情况，但是当集气管的阀位为全开而压力依然很高或者当集气管的阀位为全关而压力依然很低时常规PID算法的收敛速度难以满足调节要求，这时候采用专家系统就显得很有效。专家系统总的思想是通过对集气管压力和阀位的考虑来改变初冷器前吸力的设定值，让集气管压力快速地脱离极限状况。
对于系统I来说，在下面两种情况下增大初冷器前吸力1的设定值：①1#焦炉集气管压力Pl〉P1max, 1# 焦炉集气管阀位VI〉Vlmax, 2#焦炉集气管压力P2〉P2max；倉2#焦炉集气管压力P2〉P2max, 2#焦炉集气管阀位V2〉V2max，1#焦炉集气管压力Pl〉Plmax。在下面两种情况减小器初冷前吸力1的设定值：①1# 焦炉集气管压力Pl〈P1min, 1#焦炉集气管阀位V1对于系统II来说，在下面两种情况下增大初冷器前吸力 2的设定值：①3#焦炉集气管压力P3〉P3max, 3#焦炉集气管阀位V3〉V3max, 4#焦炉集气管压力P4〉P4max； ②4#焦炉集气管压力P4〉P4max, 4#焦炉集气管阀位V4〉V4max，3#焦炉集气管压力P3〉P3max。在下面两种情况减小初冷器前吸力2的设定值：①3#焦炉集气管压力P3〈P3min, 1#焦炉集气管阀位V35改造后系统运行效果
系统改造后，对于系统II来说，由于变频器调节能力很强，器前吸力波动很小，集气管压力基本能控制在 80±20Pa，在装煤、加氨水等大扰动情况下，压力能在很短时间内恢复正常。对于系统I来说，横管上蝶阀的调节能力远远不如变频器那么强，初冷器前吸力相对波动比较大，集气管压力能基本控制在80±50Pa，在装煤、加氨水等大扰动情况下，压力能在较短时间内恢复正常。如图4、图5所示。
图4改造后系统在正常工况下集气管压力和器前吸力曲线
图5 改造后系统在大扰动工况下集气管压力和器前吸力曲线
6 改造后系统依然存在的问题
对于系统II来说，基本不存在什么问题，但对于系统I,在煤气发生量很小或者机后压力很高时，横管上的蝶阀处于较低开度或者较高开度阀位时，蝶阀对初冷器前吸力的调节能力显得很弱，有时甚至吸力不可控，这种情况下也造成集气管压力处于很低或者很高的状况，并且很长时间也不能恢复，现场的操作人员不得不去把机前的闸阀关一点或者开一点，每个班发生这种情况一到两次，这种现象可能与蝶阀本身工作方式有关。
7 结束语实践表明，本文提出的一些控制策略在湘钢焦化厂的此次焦炉集气管压力自动控制系统改造中是很有效的改造是成功的，得到了湘钢焦化厂的一致认可。另外，系统II所用的变频器是湘钢焦化厂使用的第一台变频器，起初他们是不认同变频器的，但系统II最后达到如此好的控制效果改变他们起初对变频器的观点。
焦炉集气管压力自动控制方法及其实现
2008-10-29 9:41:41【文章字体：大中小】推荐收藏打印
［摘要］通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究，建立控制系统的集气管压力协调控制方案，使得系统在传统PID控制的基础上，能够按照系统实际运行状况智能选择控制策略。通过SUPCON JX-300X DCS集散控制系统，实现压力变送器、电动执行机构、调节阀、热电阻等等监测信号在DCS中达到计算机实施监控和控制，在上位机上，均可进行监控和数据程序的管理。
焦炉是冶金行业中最复杂的炉窑。焦炉的加热过程是单个燃烧室间歇、全炉连续并受多种因素干扰的热工过程，是典型的大惯性、非线性、时变的复杂系统。
集炉集气管压力是焦炉生产中重要的工艺参数。通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究，建立控制系统的集气管压力协调控制方案，使得系统在传统PID控制的基础上，能够按照系统实际运行状况智能选择控制策略。通过SUPCON JX-300X DCS集散控制系统，经过相应的程序运算，实现对集气管压力生产过程自动控制。
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