焦炉集气管压力自动调节的优化

摘 要：焦炉的集气管压力因内、外因素都各有不同程度的波动，自控调节也不太理想。原焦炉因原设计没有反馈信号，致使把输出信号一直作为反馈信号，从而达不到准确高效稳定集气管压力。优化完善后的焦炉集气管压力控制稳定、数据处理真实可靠、现场调节精准、快速、安全。通过三段PID调节成功解决了焦炉集气管压力不稳定的问题，荒煤气放散大大减少，优化了焦炭质量，实现了安全、高效、环保的设计理念。

关键词：焦炉；焦炉集气管；PID调节

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.044

焦炉集气管中压力的控制至关重要，集气管中压力出现大的波动就会直接造成调节阀的动作频繁，故障率就会增多，不仅增加了检修次数，同时也增加了维护成本，煤气压力不稳，会缩短炉体的使用寿命，其次煤气放散，不仅造成环境污染，也会影响吸气机的正常运转，一旦发生故障，必会影响焦炉、高炉和干熄焦发电的生产。综上所述焦炉集气管控制系统的改造已是迫在眉睫，需要集中力量尽快对焦炉集气管中压力進行控制。

1 立项背景

近几年，焦炉的集气管压力因内、外因素都各有不同程度的波动，自控调节也不太理想。原焦炉因原设计没有反馈信号，致使把输出信号一直作为反馈信号，从而达不到准确高效稳定集气管压力。焦炉集气管压力波动也一直比较频繁，波动范围超过了设定值情况较为严重，最高能过到500Pa到600Pa，最低可达到-200Pa到-100Pa，调节阀的动作也比较频繁，故障率也增多，达到每星期平均检修一次，加大了维护成本，同时煤气压力不稳，会缩短炉体的使用寿命，其次煤气放散，不仅造成环境污染，也会影响吸气机的正常运转。

2 技术内容

2.1 总体思路

集气管压力由单回路PID调节改为分段PID调节，根据集气管压力输入值与给定值的偏差将PID参数分成三段，集气管压力与给定值偏差小于20Pa按第一套PID参数调节，偏差大于20Pa并且小于40Pa时按第二套PID参数调节，偏差大于40Pa时按第三套PID参数调节，这样实现了偏差小时调节系统趋于稳定，偏差大时在短时间内能够恢复到给定值范围内。保证集气管压力稳定在给定值的±30PA之间。

2.2 技术方案

净化一区优化1#、2#集气管压力控制系统的程序，给出合适的PID参数调节，完善相应的趋势显示，引入各集气管压力的反馈信号及编程。对集气管压力、初冷器前吸力、风机后压力变送器进行调试，导压管进行疏通，确保现场仪表信号真实可靠。净化二区优化控制系统（ABB AC800F）使 5#、6#集气管压力控制稳定，给出合适的PID参数调节，完善相应的趋势显示。

通过长期摸索和编程调试自控人员将集气管压力由单回路PID调节改为由集气管压力输入值与给定值的偏差将PID参数分成三段，自主完成程序设计。

由于净化一区的DCS控制系统是淅大中控国产系统，在分别调用不同PID参数时组显示界面不支持中间变量，为此我们自己单独创作一个监控界面方便及时更改更加合适的PID参数。

3 实施效果

优化完善后的焦炉集气管压力控制稳定、数据处理真实可靠、现场调节精准、快速、安全。通过三段PID调节成功解决了焦炉集气管压力不稳定的问题，荒煤气放散大大减少，优化了焦炭质量，实现了安全、高效、环保的设计理念，提高了焦炭质量，减少煤气放散为铁前系统增效明显。

4 结语

自动控制水平的提高，集气管压力稳定，不但保证了吸气机的安全运行，同时延长焦炉炉体寿命。由于集气管压力的稳定减少荒煤气放散，降低了对环境的污染，因此该项目的环保效益可观。

参考文献：

[1]白志刚.自动化调节系统解析与PID鉴定[M].化学工业出版社，2012：36-38.

[2]张运刚，郭武强.PLC系统编程调试维护技术[M].机械工业出版社，2014：62-65.

[3]刘介才.供配电技术[M].机械工业出版社，2017：153-154.

作者简介：宁胜（1981-），男，河北张家口人，工程管理部副部长，主要研究方向：机电自动化设备安装与维修。