鄂托克旗建元煤焦化有限責任公司（以下簡稱：建元煤焦化公司）是我國西部地區(qū)產業(yè)鏈最為完整的煤炭深加工企業(yè)之一，是中國能源500強企業(yè)。建元煤焦化公司擁有先進的生產設備和技術，采用現代化管理模式，致力于煤炭資源的有效利用與轉型升級。

傳統焦爐的煉焦過程采用人工測溫與調火，測量誤差大，調節(jié)周期長且不及時，容易導致爐溫波動大，影響焦炭質量且能源浪費較高。

近期建元煤焦化公司C組（5#、6#）2*60孔6.25米搗固焦爐引入中控焦爐加熱優(yōu)化控制解決方案，通過加裝立火道自動測溫、上升管荒煤氣測溫、焦餅測溫等儀表和單燃燒室調節(jié)裝置，成功實現了焦爐加熱過程的精確監(jiān)測和優(yōu)化調控，生產效率和產品質量有效提升，能源消耗顯著下降，向著高效、環(huán)保的煉焦生產邁出了堅實一步。

圖１：建元煤焦化公司項目控制室

焦爐加熱優(yōu)化控制解決方案

焦爐加熱優(yōu)化控制是中控技術InPlant APC Coking焦化專用軟件的核心功能之一，覆蓋焦爐加熱生產操作的直行溫度自動測量（含測溫異常診斷，可生成標準測溫報表）、加熱煤氣流量控制（總管/支管）、煙道吸力自動調節(jié)（基于煙氣氧含量）、加熱溫度自動優(yōu)化（基于焦餅溫度/火落時間/煤餅水含量）以及批次數據存儲分析功能。

目前建元煤焦化公司已投運煉焦生產批次數據存儲分析和基于煤氣總管的加熱控制功能，預期今年內將結合上升管余熱回收設備和發(fā)生爐煤氣投運，實現全部功能的應用。在生產平穩(wěn)運行的基礎上，將通過自動優(yōu)化加熱目標溫度獲得更好的節(jié)能效果。

核心應用價值

中控焦爐加熱優(yōu)化控制解決方案在應用中具有以下價值：

01

立火道自動測溫，逐步替代人工測溫

圖２：立火道自動測溫與人工測溫對比

經過多次校驗對比，現場每4小時的人工手持紅外測溫數據與對應時間下降火道的在線測溫數據、數據趨勢基本一致且偏差穩(wěn)定，所安裝的在線紅外測溫儀可以準確反映立火道三角區(qū)實時溫度，能夠長期穩(wěn)定支持火道溫度的監(jiān)測和控制。用戶可以逐步降低人工測溫頻次，直至改為抽檢。

02

直行平均溫度運行平穩(wěn)性大幅提升

圖３：直行溫度1天趨勢圖

6.25米焦爐單孔裝煤量達50立方米，相對于煤氣壓力（圖中白線）調節(jié)，直行平均溫度（圖中綠線）滯后非常大，人工測溫和調節(jié)以4小時為周期，很難實現超前調節(jié)和穩(wěn)定控制。采用在線測溫后，控制周期縮短為半小時，通過及時調節(jié)和超前調節(jié)，平均控制精度為±3℃以內，最大偏差7℃左右，較人工調節(jié)均溫波動幅度降低80%以上，安定系數接近1.0，均勻系數保持0.8以上，對于穩(wěn)定爐況發(fā)揮著重要作用。

03

批次化數據管理，為強化管理提供手段

煉焦生產從裝煤到出焦是典型的批次化生產過程，中控InPlant APC Coking焦化專用軟件，通過實時采集裝煤電流、推焦電流、上升管溫度、直行溫度、焦餅溫度、塌煤、塌焦等關鍵生產數據，并基于炭化室進行煉焦批次化記錄。

通過交互分析批次數據，可以實現：

• 推焦裝煤電流、塌煤塌焦關系分析，指導配煤、搗固工藝調整；
• 基于上升管溫度批次歷史，預測火落時間；
• 焦餅溫度三維熱力圖，判斷高向加熱和橫排溫度的均勻性；
• 直行溫度、燜爐系數批次分析，優(yōu)化單燃燒室加熱目標溫度，避免過燒或欠燒；
• 通過批次數據組合分析，為托煤板、裝煤車煤箱、爐門鐵件、搗固搖動給料等設備維護提供數據支撐。

同時，加熱總覽界面可集中展示各炭化室加熱時間、立火道溫度、上升管溫度、焦餅溫度、推焦電流、裝煤電流、均勻系數和安定系數等運行信息，全爐運行情況一目了然。

圖４：加熱總覽界面

中控焦爐加熱優(yōu)化控制解決方案在建元煤焦化公司的成功投運，是自動化儀表和控制技術在焦化行業(yè)的成功應用，不僅全面提升焦炭和化產的質量收率，也極大改善了加熱經濟性，為管控決策提供了透明科學的平臺，實現工廠安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行，為焦化行業(yè)產業(yè)升級提供強有力示范與引領。