一、前言
中控自1993年起就開始致力於焦化行業生產過程的工藝、設備、控製與生產管理的工程及應用研發，憑借優質的產品、專zhuan業ye的de工gong程cheng實shi施shi隊dui伍wu以yi及ji完wan善shan的de解jie決jue方fang案an，中zhong控kong已yi經jing幫bang助zhu近jin百bai個ge焦jiao化hua行xing業ye客ke戶hu成cheng功gong實shi現xian了le對dui焦jiao化hua生sheng產chan過guo程cheng的de控kong製zhi，裝zhuang置zhi實shi施shi水shui平ping也ye從cong起qi初chu的de20萬噸/年提升到200萬噸/年。
焦爐集氣管壓力係統作為一種強耦合、強幹擾、嚴yan重zhong非fei線xian性xing的de控kong製zhi對dui象xiang，一yi直zhi是shi焦jiao化hua生sheng產chan的de控kong製zhi難nan點dian。通tong過guo多duo年nian的de經jing驗yan積ji累lei與yu專zhuan項xiang的de技ji術shu攻gong關guan，中zhong控kong已yi經jing開kai發fa了le具ju有you特te色se的de焦jiao爐lu集ji氣qi管guan壓ya力li控kong製zhi技ji術shu解jie決jue方fang案an，既ji有you效xiao提ti高gao了le集ji氣qi管guan壓ya力li調tiao節jie精jing度du，又you保bao證zheng了le係xi統tong的de安an全quan可ke靠kao運yun行xing。
焦爐煤氣（貧煤氣或高爐煤氣）從焦爐底孔吹入燃燒室燃燒（焦爐煤氣下噴，高爐煤氣混合煤氣側噴），對相鄰炭化室進行加熱，並采用交換機進行分時段送氣切換；將含水量<10%的配合精煤送入炭化室，入爐煤在相鄰燃燒室高溫加熱下，經高溫幹餾結焦形成焦炭；高溫幹餾出來的約700℃荒煤氣經冷凝、冷卻及一係列淨化和化產品回收處理，得到淨化的焦爐煤氣（鋼鐵企業用）或城市煤氣，回收的化產品有硫銨、氨水、煤焦油及苯等。整個工藝流程分為配合煤、焦炭、荒煤氣、加熱係統、化產等。具體工藝流程如圖1所示：
焦化生產的整體控製方案主要分為：
1. 順序控製係統
主要包括焦爐換向、備煤、（配煤）篩焦、幹熄焦（濕熄焦）等順序控製係統，用以實現對設備的順序啟停、順序控製和聯鎖保護等功能。
2. 聯鎖係統
主要包括鼓風機和電捕塔（電捕焦油器）的運行聯鎖、焦爐三大車或四大車（部分焦爐有除塵車）聯鎖及鼓風機\油泵和電捕塔(電捕焦油器)的運行連鎖等。
通過在推焦車、攔焦車和熄焦車上設置的爐號識別裝置、數據采集裝置、無wu線xian數shu據ju傳chuan輸shu裝zhuang置zhi等deng，進jin行xing各ge車che輛liang位wei置zhi識shi別bie和he工gong作zuo狀zhuang態tai的de自zi動dong采cai集ji，通tong過guo數shu據ju處chu理li和he數shu據ju雙shuang向xiang傳chuan送song，完wan成cheng車che輛liang間jian的de信xin息xi傳chuan遞di和he交jiao換huan，實shi現xian推tui焦jiao車che、攔焦車、熄焦車聯鎖和操作管理功能。
焦爐荒煤氣係統主要的控製設備為鼓風機，離心鼓風機的喘振控製通過煤氣小循環手動閥控製（一般不引入係統），煤氣總管吸力通過煤氣大循環或鼓風機調速控製實現；控製對象主要是∏形管後蝶閥，機前蝶閥，風機變頻器或液力偶合器。控製係統主要實現監控和風機係統的聯鎖和聯鎖記錄。
3. 模擬量控製係統
主要包括集氣管壓力控製係統、焦爐加熱係統（包含分煙道壓力控製、主煤氣流量控製等）、氣液分離器液位控製等。
焦爐集氣管壓力控製是焦爐控製的關鍵之一。采用先進控製手段，對焦爐焦氣管壓力進行長期穩定控製，對於改善環境、提高煤氣回收量和質量以及焦爐輔助產品產量和質量，具有重要的意義。根據“多焦爐集氣管壓力先進控製”方案設計原則和技術指標，中控提出一種分層結構的基於專家係統技術的“混合智能解耦控製”方案，該方案的總體思路框架如圖3所示：
◆ 基礎控製層
位於控製結構最底層的“基礎控製級”是整個控製方案能順利實施的關鍵。它主要包括：各分集氣管壓力獨立翻板調節係統、集氣管壓力調節智能解耦係統、鼓風機轉速調節係統、荒煤氣大循環流量調節係統、鼓風機後壓力調節係統等控製子係統。
◆ 協調控製層
位(wei)於(yu)整(zheng)個(ge)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)中(zhong)間(jian)層(ceng)的(de)是(shi)協(xie)調(tiao)控(kong)製(zhi)級(ji)，它(ta)的(de)目(mu)的(de)是(shi)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)工(gong)況(kuang)變(bian)化(hua)修(xiu)正(zheng)上(shang)述(shu)基(ji)礎(chu)控(kong)製(zhi)級(ji)的(de)回(hui)路(lu)設(she)定(ding)值(zhi)，完(wan)成(cheng)係(xi)統(tong)的(de)優(you)化(hua)設(she)定(ding)工(gong)作(zuo)。
◆ 管理決策層
管guan理li決jue策ce層ceng位wei於yu整zheng個ge控kong製zhi方fang案an架jia構gou的de最zui上shang層ceng。它ta實shi際ji上shang是shi一yi個ge專zhuan家jia係xi統tong，在zai整zheng個ge控kong製zhi方fang案an中zhong起qi到dao統tong帥shuai和he中zhong樞shu的de作zuo用yong，地di位wei極ji其qi重zhong要yao。管guan理li決jue策ce層ceng負fu責ze對dui集ji氣qi管guan係xi統tong的de實shi際ji運yun行xing工gong況kuang進jin行xing實shi時shi辨bian識shi，經jing過guo推tui理li，按an當dang時shi的de工gong況kuang和he當dang時shi係xi統tong所suo具ju備bei的de調tiao節jie能neng力li對dui控kong製zhi目mu標biao進jin行xing決jue策ce，進jin而er決jue定ding目mu前qian的de控kong製zhi策ce略lve（是否調風機轉速、調多少並由此決定荒煤氣大循環調節的啟動和停止）。本專家控製係統由四大塊組成：信息處理單元、知識庫、推斷引擎和智能決策單元。
分(fen)煙(yan)道(dao)壓(ya)力(li)控(kong)製(zhi)的(de)目(mu)的(de)是(shi)保(bao)證(zheng)煙(yan)道(dao)的(de)吸(xi)力(li)穩(wen)定(ding)，達(da)到(dao)合(he)理(li)的(de)空(kong)氣(qi)過(guo)剩(sheng)係(xi)數(shu)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)熱(re)損(sun)失(shi)，提(ti)高(gao)熱(re)效(xiao)率(lv)。根(gen)據(ju)分(fen)煙(yan)道(dao)壓(ya)力(li)變(bian)化(hua)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)煙(yan)道(dao)翻(fan)板(ban)的(de)開(kai)度(du)，穩(wen)定(ding)分(fen)煙(yan)道(dao)壓(ya)力(li)。燃(ran)燒(shao)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)以(yi)加(jia)熱(re)煤(mei)氣(qi)量(liang)作(zuo)為(wei)前(qian)饋(kui)參(can)數(shu)調(tiao)節(jie)煙(yan)道(dao)吸(xi)力(li)的(de)方(fang)案(an)，考(kao)慮(lv)到(dao)廢(fei)氣(qi)含(han)氧(yang)量(liang)受(shou)諸(zhu)多(duo)方(fang)麵(mian)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)。
中控對加熱係統控製采用前饋控製結合焦爐爐溫自動管理算法修正的方案，即將影響焦爐加熱的主要因素如加熱煤氣特性、配合煤的特性和焦爐操作等納入流量控製模塊。加熱控製采用前-反饋相結合的方式，根據實測的火道溫度反饋調節加熱煤氣流量；根據煤氣流量的變化前饋調節分煙道吸力的大小。
由you於yu火huo道dao溫wen度du的de多duo模mo式shi模mo糊hu控kong製zhi單dan元yuan中zhong包bao含han了le影ying響xiang焦jiao爐lu加jia熱re穩wen定ding的de主zhu要yao參can數shu，以yi此ci為wei基ji礎chu的de控kong製zhi模mo式shi能neng正zheng確que反fan映ying焦jiao爐lu加jia熱re需xu求qiu，具ju有you很hen強qiang的de實shi用yong性xing，而er且qie該gai模mo式shi還hai能neng夠gou對dui焦jiao爐lu操cao作zuo的de狀zhuang態tai做zuo出chu積ji極ji反fan應ying，使shi調tiao火huo和he操cao作zuo管guan理li相xiang結jie合he。
部分控製流程圖如圖所示：
中控在焦化行業的典型業績如表所示：
|
典型用戶 |
項目名稱 |
|
河北中煤旭陽焦化有限公司 |
200萬噸/年焦化工程（一期） |
|
陝西黑貓焦化有限公司 |
120萬噸/年焦化工程 |
|
內蒙古慶華集團慶華煤化有限責任公司 |
100萬噸/年焦化工程 |
|
太原市梗陽實業集團有限公司 |
100萬噸/年焦化工程 |
|
曲沃閩光焦化有限責任公司 |
90萬噸/年焦化工程 |
|
湖北新冶鋼有限公司 |
90萬噸/年焦化工程 |
|
雲南曲靖麒麟焦化有限公司 |
80萬噸/年焦化工程 |
|
七台河市勃利億達選煤有限責任公司 |
80萬噸/年焦化工程 |
|
山西潞安環能煤焦化工有限公司 |
70萬噸/年焦化工程 |
|
山西新現代煤焦化有限公司 |
70萬噸/年焦化工程 |
|
定州焦化廠 |
70萬噸/年焦化鼓冷工段 |
|
青海江倉能源發展有限公司 |
70萬噸/年焦化（焦爐、冷鼓工段）工程 |
|
定州焦化廠 |
70萬噸/年化產工段 |
|
山西巨海焦化有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西臨汾鋼鐵集團有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西金桃園煤焦化集團有限公司 |
60萬噸/年焦化工程2＃、3＃焦爐 |
|
山西平遙煤化集團有限責任公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西南鐵集團光大焦化氣源有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
太原市信豐通機電貿易有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西省安澤永鑫焦化有限責任公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西南鐵集團光大大焦化氣源有限公司 |
60萬噸/年焦化工程(化產) |
|
山西省平遙煤化（集團）有限責任公司 |
60萬噸/年焦化工程(化產) |
|
山西瑞德焦化有限公司煤氣化分公司 |
60萬噸/年焦化工程(化產) |
|
山西曙光煤焦集團有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西孝義紅塔煤焦化有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西天星煤氣化有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西鑫升焦化有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西金岩電力煤化工有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山西省安澤縣永鑫煤焦化有限責任公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
山東金能煤炭氣化有限公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
內蒙古烏拉山化肥有限責任公司 |
60萬噸/年焦化工程 |
|
平山縣敬業焦酸有限公司 |
60萬噸/年焦化集氣管壓力控製及粗苯回收工程 |
|
山西天星煤氣化公司 |
60萬噸/年焦化工程（化產） |
|
