基于网络的焦炉管理专家系统

1概要 1.1焦炉特点 炼焦炉及其炼焦生产是钢铁冶金过程的重要组成部分,一座焦炉投资近2亿元人民币,一代炉龄长达30年以上,既是能源消耗大户,也是企业增值降耗的重点研究对象.近年来,由于微电子技术、网络通讯技术、控制技术的飞速发展,焦化的自动化已达到了相当高的水平.但是不论其种类如何,为了符合焦炉的现代化管理要求--高效、低耗、优质和长寿,它必须有以下全部或部分功能:加热优化控制、四车精确定位与操作自动化、延长焦炉寿命、改善焦炭质量、降低环境污染.……

焦炉煤气脱碳法及甲烷化法制液化天然气的生命周期环境影响分析

作为焦化副产品,焦炉煤气富含氢气和甲烷,采用焦炉煤气制液化天然气(LNG)已成为当前焦炉煤气利用的主要途径之一。为系统评估焦炉煤气制LNG工艺的能源消耗和环境影响,尤其是碳排放,本文采用生命周期评价方法对脱碳法和甲烷化法两种焦炉煤气制LNG工艺进行系统评价。结果表明,无论采用哪种方法,LNG生产阶段均为焦炉煤气制LNG工艺生命周期环境负荷的控制阶段;在脱碳法工艺中,中压蒸汽是环境影响贡献的关键物质,可通过干熄焦回收红焦余热副产蒸汽补充LNG生产消耗来降低环境负荷;在甲烷化工艺中,电力为主要贡献物质,在碳排放中占比41.09%,若采用可再生能源电力(太阳能发电、风电、水电)替代后环境影响显著降低;相比于脱碳法,采用甲烷化工艺环境性能更优,主要源于甲烷增产优势。本文研究结果可从生命周期角度为焦化行业焦炉煤气的综合利用提供理论支持。

仿蝎式焦炉测温机器人结构设计及腿部运动学分析

针对焦炉炉顶环境恶劣、人工测温精度和效率低的情况,设计了一种仿蝎式机器人用于焦炉测温,并对机器人腿部行走机构进行了设计分析。首先,参照蝎子的仿生结构对焦炉测温机器人整体结构进行建模和腿部的设计,并对其进行应力分析,确保其在测温过程安全稳定运行;其次,建立机器人运动结构Denavit-Hartenberg(D-H)坐标系,对其腿部进行了正逆运动学分析;最后,利用Matlab软件对腿部进行笛卡儿空间轨迹规划,并运用Adams软件对腿部关节进行了步态仿真,表明腿部轨迹规划和步态仿真的运动曲线趋近相同且运行平稳。试验结果表明,测温机器人运动的实际误差保持在2 mm之内且运行平稳。这为后续焦炉测温机器人整体系统的开发奠定了重要的基础。

干熄焦放散气代替部分焦炉加热燃气的燃烧过程模拟研究

以JN-70型焦炉混合煤气加热为研究对象,利用Ansys Fluent软件对干熄焦放散气代替部分燃气的燃烧过程进行稳态模拟研究,分析了干熄焦放散气的配入对立火道内压力场、温度场、浓度场的影响。结果表明,在空气中配入5%干熄焦放散气时,立火道的最高温度不变,高向加热的均匀性有所提高,且烟气中的NO_(x)浓度变化不大。因此,焦炉燃烧室配入干熄焦放散气替代部分燃气具有一定的可行性。

关于7.63m焦炉上升管结石墨原因分析及治理对策的研究

德国伍德公司开发的7.63 m特大型复热式焦炉在生产过程中上升管根部结石墨严重,成为制约焦炉正常生产的突出矛盾。从焦炉加热水平、焦炉加热制度、装煤量等因素综合分析影响上升管根部结石墨的成因,研究制定降低上升管根部结石墨速率的方法及自动清除上升管根部石墨的装置,达到避免因上升管根部结石墨影响焦炉生产的目的。

提高马钢焦炉K_(3)系数的生产实践

通过分析影响马钢焦炉K_(3)系数的因素,采取优化焦炉生产组织、提高设备保产能力、加强炼焦过程监控、全面对标找差、强化炉体维护等具体措施,使得焦炉K_(3)系数得到了稳定提升。

焦炉煤气GLT络合铁脱硫绿色低碳系统性解决方案分析

焦炉煤气PDS脱硫的硫磺收率在50%~60%,副盐累积产生大量脱硫废液,仅仅络合铁催化剂应用在HPF装置上存在诸多问题。从GLT络合铁脱硫的化学原理和工艺原理出发,结合工业改造实际,GLT络合铁技术应用在焦炉煤气净化中形成了系统化成套解决方案,不仅解决了络合铁催化剂应用的适配性问题,而且将硫膏资源化的同时实现零废液外排。通过案例对比分析了不同技术路线的技术经济性,GLT络合铁技术系统性解决焦炉煤气脱硫存在的环保问题,显著节省投资和运行费用,极大降低煤气净化过程的二氧化碳排放。

智能巡检系统在马钢7m焦炉的应用

介绍了焦炉智能巡检系统的特点、功能、构成、巡检操作以及马钢7 m焦炉地下室和蓄热室存在问题及应对措施。在解决了煤气交换旋塞状态识别准确率不足、巡检机器人网络掉线、采光不足时图像识别困难、巡检机器人定位不准等问题后,实现了对焦炉地下室人工巡检的替代,进一步提高了焦化生产的无人化、智能化水平。

焦化厂焦炉煤气定价方法的探讨

焦炉煤气是一种极具开发潜力的富氢能源,不仅热值高,还具有来源广泛、高转化效率的特点。随着焦炉煤气制甲醇、制LNG、提氢、合成氨等技术的开发,焦化厂与下游用气客户就焦炉煤气定价矛盾日益突出。因此,合理制定焦炉煤气价格有利于焦化厂的效益提升及公平交易。本文从焦炉煤气热值及其综合利用路径两个角度出发,探讨了不同模式下焦炉煤气的定价过程及价格,并对比分析了不同定价机制下焦炉煤气的价格,其中采用炼焦用煤定价法对当前焦化企业最为有利。本着提高焦化企业综合收益的原则,为其他焦化厂焦炉煤气的定价提供参考思路。

7.65 m焦炉加热调节问题及解决措施分析

邯钢华丰能源公司现有的JNX3-7.65-2型焦炉在实际运行过程中,因工艺参数设定不合理、焦炉窜漏等原因,出现焦炉加热不良、升温困难等问题,影响焦炉产能和焦炭质量,且给企业环保工作带来很大的压力。针对这些问题,采取改良煤气洗涤技术、稳定负荷、调节烟道吸力等相应的优化措施,效果显著。

武钢7.63 m焦炉上升管荒煤气温度变化规律研究

为研究武钢7.63 m焦炉上升管余热利用工程实施的可行性,对2#炭化室上升管根部和桥管处荒煤气温度进行连续在线检测。分析发现:上升管根部荒煤气温度在整个结焦过程呈现类似Z字型周期变化规律,最高温度发生在推焦前烧石墨阶段,达1300℃~1400℃,整个结焦周期的平均温度约为771℃;桥管处荒煤气温度仍保持较完整的周期性规律;7.63 m焦炉单孔炭化室荒煤气产量为1156.42 m^(3)/h,一个结焦周期内单孔炭化室荒煤气可利用理论热量约13.76 GJ,工程理论吨焦产汽量(1.6 MPa低压饱和蒸汽)为108 kg。

焦炉上升管余热利用技术改造实践

梅钢炼焦工序现有一、二期焦炉四座,一期1A1B焦炉为2×55孔JN60-6型复热式单集气管顶装焦炉,设计年焦炭产量100万t,二期2A2B焦炉为2×60孔JNX3-70-1型复热式单集气管三吸气管顶装焦炉,设计年焦炭产量150万t。装炉煤在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气,荒煤气经过焦炉上升管时温度约700℃,原有工艺为降低焦炉荒煤气温度便于输送及后续焦化工艺处理,在桥管处采用喷氨水急冷的方式冷却高温荒煤气,使荒煤气急剧降温至85℃左右。为回收部分荒煤气显热、降低炼焦工序能耗,在焦炉上升管增设荒煤气显热回收系统,系统采用“外置双曲线螺旋管换热器+强制循环自然循环相结合”的工艺技术。

浅谈新型卧式焦炉车辆智能管控系统

由于安钢周口钢铁公司生产需求,建设168万吨热回收焦炉项目,该焦炉采用中冶焦耐研发设计的JNHR4.2型清洁卧式捣固热回收焦炉,该焦炉实现了炼焦生产智能化操作焦炉技术方案、装备、电控检测及系统配置水平国内一流,采用前瞻性的智能化焦炉车辆生产管理系统,实现焦炉车辆实时监测、自动运行,达到焦炉车辆各关键岗位有人值守、无人操作的自动化、智能化工厂新标准。

焦炉设备检修管理中的技术

焦炉设备是炼焦生产过程中的关键设备,其运行状态直接影响到生产效率和产品质量。焦炉四大车(推焦车、拦焦车、熄焦车和装煤车)的检修管理对于保障生产的连续稳定运行、提高设备使用寿命和降低维修成本具有重要意义。文章将探讨焦炉四大车的常见故障及其检修方法,并提出有效的安全管理措施,以确保检修过程的安全和高效。

焦炉集气管放散系统智能改造实践

梅钢焦炉集气管放散系统在十多年的使用过程中,出现了不同程度的腐蚀和泄漏,各子系统故障率居高不下,与行业环保要求差距越来越大,存在较大环保风险且严重影响现场安全。本文分析了梅钢公司焦炉荒煤气放散系统存在的各类问题,提出了相应的改进措施。改进后系统硬件和软件方面均得到了大幅提升,实现了智能化自主管理,系统自动点火成功率100%,消除了环保放散隐患,显著减轻了员工的工作量。

基于PLC的焦炉集气管压力专家控制系统

通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究 ,提出基于专家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。全部系统基于西门子S7系列PLC构成 ,并采用PROFIBUS电缆组成总线型网络。

气相色谱-火焰光度检测器法测定高炉煤气和焦炉煤气中硫化物的含量

通过优化柱温、载气流量、光电倍增管极化电压、氢气和空气流量比(氢空比)、检测器温度等条件,提出了气相色谱-火焰光度检测器(FPD)法测定高炉煤气中硫化氢、羰基硫,以及焦炉煤气中硫化氢、羰基硫、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、乙硫醇、噻吩、二甲基二硫的含量。样品经不同程序稀释后,采用气相色谱仪分析。在分析高炉煤气时,以GDX-502色谱柱为固定相,在柱温60℃、载气流量30 mL·min^(-1)、光电倍增管极化电压900 V、氢气流量80 mL·min^(-1)、氢空比1:0.67、检测器温度160℃条件下检测。在分析焦炉煤气时,以HF-Sulfur色谱柱作固定相,在柱程序升温条件下检测(除进样体积,其他条件和高炉煤气的一致)。结果显示:高炉煤气、焦炉煤气中的各组分质量浓度的自然对数值均在一定范围内和对应的响应值的自然对数值呈线性关系。高炉煤气中两种组分的检出限为0.56~0.87 mg·m^(-3),相对误差(标准气体)为-4.6%~0.88%,测定值的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.22%~2.4%;焦炉煤气中8种组分的检出限为0.711~1.145 mg·m^(-3),加标回收率为94.4%~105%,测定值的RSD(n=6)为1.4%~8.8%。

铜基载氧体的焦炉煤气化学链燃烧特性

焦炉煤气(COG)是炼焦过程产生的主要副产品,含有复杂的气体成分(CO、H_(2)、CH_(4)、CO_(2)),化学链燃烧是一种可实现COG高效转化与高纯CO_(2)捕集的技术。通过溶胶凝胶法制备了一系列x(%)CuO/Ce-Zr-O(x=30、50、70、90)载氧体用于COG化学链燃烧反应特性研究。XRD表明,x(%)CuO/Ce-Zr-O载氧体物相由CuO和Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)固溶体组成。由于Zr^(4+)进入CeO_(2)晶格中,在617 cm^(-1)处出现明显的氧空位Raman特征峰。H_(2)-TPR、CO-TPR、CH_(4)-TPR和COG-TPR结果表明加入Ce-Zr-O固溶体促使铜物种低温释氧能力增强。800℃下,CuO样品CO_(2)捕集率为34%,添加10%Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)后CO_(2)捕集率增至100%。经50次氧化还原循环后,CuO样品性能大幅降低,而90CuO/Ce-Zr-O样品的反应性能和物相结构未发生明显变化,表明CuO和Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_(2)之间的相互作用增强了铜物种的释氧能力和循环稳定性。此研究有助于拓宽COG利用途径。

鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤改进实践

介绍了鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤现状。针对焦炉装煤过程中平煤带出余煤过多和装煤量不足问题,采取了抬高平煤杆平煤高度和优化配合煤粒度组成的改进措施。实施后,焦炉有效装煤空间增加约0.36 m^(3),平煤带出余煤量减少约30 kg/次,配合煤中小于1 mm粒度占比降低了3.860个百分点,堆密度提高了15.04 kg/m^(3),平均单孔炭化室装煤量增加,焦炉装煤状态显著改善。

工艺条件对40 kg焦炉试验结果的影响研究

40 kg试验焦炉是评价炼焦煤成焦特性的常用设备,利用40 kg焦炉通过正交实验考察炼焦、备煤、熄焦工艺条件对试验结果的影响,结果发现:炼焦初温800℃、炼焦终温1050℃、恒温时间6 h为较优的炼焦工艺条件;<3 mm粒级比例为85%~90%、<0.5 mm粒级比例不高于30%、入炉煤水分10%、堆密度800 kg/m^(3)为较优的备煤工艺条件;熄焦水用量13.5 kg、熄焦时间5 min为较优的熄焦操作条件。