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一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法

申请号 CN202311537618.7 申请日 2023-11-17 公开(公告)号 CN117763798A 公开(公告)日 2024-03-26
申请人 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司; 发明人 刘晓东; 杨尊鸣; 刘思远; 袁浚开;
摘要 本 发明 涉及一种大型 焦炉 推焦操作串序编制的改进方法,改进方法为2‑1焦炉推焦串序+集气管分段数n+偏移段数m的推焦操作串序编制,基于2‑1焦炉推焦串序,结合炉组的集气管分段数n,通过对计划编制偏移段数m的改变,编制出改进的焦炉操作串序,用于给大型焦炉的生产管理提供多种操作选择,根据生成的改进的焦炉操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间、检修计划编制焦炉操作计划。本发明的优点是:解决大型焦炉的集气管压 力 调节性能不好的难题,传统的2‑1焦炉推焦串序编制方法只是改进的推焦操作串序的一种情况,改进的推焦操作串序适用性更加广泛,给大型焦炉的生产管理以更多的操作选择。
权利要求

1.一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,其特征在于,所述的改进方法为2‑1焦炉推焦串序+集气管分段数n+偏移段数m的推焦操作串序编制,基于2‑1焦炉推焦串序,结合炉组的集气管分段数n,通过对计划编制偏移段数m的改变,编制出改进的焦炉操作串序,用于给大型焦炉的生产管理提供多种操作选择,根据生成的改进的焦炉操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间、检修计划编制焦炉操作计划。
2.根据权利要求1所述的一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,其特征在于,所述的改进的焦炉操作串序的数学公式包括通用的计算公式和改进的计算公式;
1)通用的计算公式,内容如下:
a)、每段的单串炉数的数学公式:
A=S/n/2                           ①
公式①中,S表示炉组的炉数,即为一套推焦计划的炉数,由1座焦炉或2座焦炉组成;
当每段的单串炉数A值不为整数时,A值向上进位,相当于增加炉组的炉数S,使得每段的单串炉数A值为整数,增加后的炉组的炉数为S‘,编制计划按照S‘计算;计算出的推焦操作串序结果会出现多余的炉号,将计算结果去掉增加的多余炉号,计算结果能够通过推焦操作串序合理性验证即可;
b)、计划偏移基数的数学公式:
K=[A/m]                           ②
公式②中,K表示计划偏移基数,是对A/m计算结果进行取整计算得到;
c)分段偏差数的数学公式:
P=A‑K*m                                  ③
公式③中,P表示分段偏差数;
d)、偏移量数组:
K[1]=K;
K[m]=K+1(m≤P+1);
K[m]=K(m>P+1);
其中,计划偏移段数m的取值范围:1~A,m<=A;
2)改进的计算公式,内容如下:
公式④表示奇数炉计划串序编制,公式⑤表示偶数炉计划串序编制,公式⑥表示计算偏移变量;
其中:
x…段号(x=1~n)
y…计划编制偏移段号(y=1~m)
…奇数炉号段操作数组
…偶数炉号段操作数组
SCH==奇数炉计划串序+偶数炉计划串序,计算公式如下:
公式⑦中,SCH表示全计划推焦操作串序。
3.根据权利要求1所述的一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,其特征在于,所述的改进的焦炉操作串序编制的应用内容如下:
1)串序编制确定输入条件:
n:为炉组的集气管分段数;
m:为计划编制偏移段数;
S:炉组的炉数;
2)计算每段的单串炉数A;
3)计划偏移基数K;
4)计算分段偏差数P;
5)偏移量数组K[m];
6)奇数炉计划串序编制;
7)偶数炉计划串序编制;
8)全炉计划串序编制。
4.根据权利要求2所述的一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,其特征在于,所述的推焦操作串序合理性验证包括相邻炉号的结焦时间的合理性判断、车辆空程操作时间合理性判断、集气管压稳定情况合理性判断、焦炉直行火道温度均匀性合理性判断。

说明书全文

一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法

技术领域

[0001] 本发明涉及焦炉操作管理技术领域,尤其涉及一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法。

背景技术

[0002] 焦化行业焦炉的推焦操作管理是一项基本工作,确定推焦操作串序是编制推焦操作计划的基础。一般焦炉的推焦操作串序是根据焦炉的炉型、操作车辆的配置来决定的。焦炉常用推焦操作串序采用2‑1串序、5‑2串序、9‑2串序。随着焦炉技术的日益发展,焦炉大型化是一种发展趋势,由于大型焦炉的炉体尺寸变大,焦炉操作串序通常选用2‑1串序,这种推焦操作串序具有车辆一次对位可以实现多种操作,车辆紧凑,投资小,车辆空程操作时间少效率高等特点,同时,当推焦时相邻炭化室的结焦周期处于中期,对抵抗推焦时的两侧的压有利。但采用这种推焦操作串序时的缺点也非常多,最严重的后果是会造成沿着集气管方向的产气量分布非常不均匀,使得集气管压力控制不好调整,波动大。为了尽量快速将集气管内的荒气输送出去,造成集气管的尺寸设计太大。由于集气管压力波动大会造成炉体的压力不稳定,造成炉体冒烟冒火频发,严重影响焦炉的安全连续生产,对环保造成影响,同时对下游的煤气净化生产的安全性产生影响;而且由于焦炉的炭化室压力制度不稳定造成炉体的维护工作量增大,长时间这种工况会严重影响焦炉的炉龄。从设计度出发,现在的大型焦炉普遍采用集气管分段设计,这种设计方式可以一定程度上加快基于2‑1操作串序的集气管的中荒煤气排出,使得沿着集气管方向的产气量分布不均匀的问题得到一定程度上的改善,由于缺少操作管理上的配合,使得这个问题不能从根本上彻底解决。
[0003] 现在的焦化行业要求全面提升大型焦炉的设计平,同时提高焦炉生产的管理和控制水平,将焦炉的设计、操作管理和生产控制相结合,统筹考虑,全面提升焦化行业中大型焦炉的综合水平成为焦化行业的重要课题。
[0004] 现在的大型焦炉的2‑1推焦操作串序编制方法存在着:
[0005] 1、造成沿着集气管方向的产气量分布不均匀。
[0006] 2、集气管压力控制不好调整,波动大。
[0007] 3、大型焦炉集气管的分段设计缺少与操作管理上的配合,推焦操作串序编制方法单一不灵活。
[0008] 集气管的优化设计缺乏依据,造成集气管的尺寸设计和控制方案不合理。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,基于2‑1焦炉推焦串序,结合集气管分段情况,给出带分段偏移的改进型推焦操作串序编制方法,给大型焦炉的生产管理以更多的操作选择。
[0010] 为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
[0011] 一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,改进方法为2‑1焦炉推焦串序+集气管分段数n+偏移段数m的推焦操作串序编制,基于2‑1焦炉推焦串序,结合炉组的集气管分段数n,通过对计划编制偏移段数m的改变,编制出改进的焦炉操作串序,用于给大型焦炉的生产管理提供多种操作选择,根据生成的改进的焦炉操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间、检修计划编制焦炉操作计划。
[0012] 改进的焦炉操作串序的数学公式包括通用的计算公式和改进的计算公式;
[0013] 1)通用的计算公式,内容如下:
[0014] a)、每段的单串炉数的数学公式:
[0015] A=S/n/2                                                           ①[0016] 公式①中,S表示炉组的炉数,即为一套推焦计划的炉数,由1座焦炉或2座焦炉组成;
[0017] 当每段的单串炉数A值不为整数时,A值向上进位,相当于增加炉组的炉数S,使得每段的单串炉数A值为整数,增加后的炉组的炉数为S‘,编制计划按照S‘计算;计算出的推焦操作串序结果会出现多余的炉号,将计算结果去掉增加的多余炉号,计算结果能够通过推焦操作串序合理性验证即可;
[0018] b)、计划偏移基数的数学公式:
[0019] K=[A/m]                                                           ②[0020] 公式②中,K表示计划偏移基数,是对A/m计算结果进行取整计算得到;
[0021] c)分段偏差数的数学公式:
[0022] P=A‑K*m                                                          ③[0023] 公式③中,P表示分段偏差数;
[0024] d)、偏移量数组:
[0025] K[1]=K;
[0026] K[m]=K+1(m≤P+1);
[0027] K[m]=K(m>P+1);
[0028] 其中,计划偏移段数m的取值范围:1~A,m<=A;
[0029] 2)改进的计算公式,内容如下:
[0030]
[0031]
[0032]
[0033] 公式④表示奇数炉计划串序编制,公式⑤表示偶数炉计划串序编制,公式⑥表示计算偏移变量;
[0034] 其中:
[0035] x…段号      (x=1~n)
[0036] y…计划编制偏移段号     (y=1~m)
[0037] …奇数炉号段操作数组
[0038] …偶数炉号段操作数组
[0039] SCH==奇数炉计划串序+偶数炉计划串序,计算公式如下:
[0040]
[0041] 公式⑦中,SCH表示全计划推焦操作串序。
[0042] 改进的焦炉操作串序编制的应用内容如下:
[0043] 1)串序编制确定输入条件:
[0044] n:为炉组的集气管分段数;
[0045] m:为计划编制偏移段数;
[0046] S:炉组的炉数;
[0047] 2)计算每段的单串炉数A;
[0048] 3)计划偏移基数K;
[0049] 4)计算分段偏差数P;
[0050] 5)偏移量数组K[m];
[0051] 6)奇数炉计划串序编制;
[0052] 7)偶数炉计划串序编制;
[0053] 8)全炉计划串序编制。
[0054] 推焦操作串序合理性验证包括相邻炉号的结焦时间的合理性判断、车辆空程操作时间合理性判断、集气管压力稳定情况合理性判断、焦炉直行火道温度均匀性合理性判断。
[0055] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0056] 1、基于传统的2‑1焦炉推焦串序,结合集气管分段情况,给出带分段偏移的改进型推焦操作串序编制方法;解决大型焦炉的集气管压力调节性能不好的难题,传统的2‑1焦炉推焦串序编制方法只是改进的推焦操作串序的一种情况,改进的推焦操作串序适用性更加广泛,给大型焦炉的生产管理以更多的操作选择;
[0057] 2、改进的推焦操作串序的编制方法,使得改进后推焦操作串序程序实现变得容易。通过输入条件的调整可以快速实现推焦操作串序的编制;
[0058] 3、改进的推焦操作串序的编制方法,将传统的2‑1焦炉推焦与大型焦炉集气管的设计进行结合,通过对偏移段数的改变,可以编制出多种推焦操作串序,管理人员可以根据实际运行结果选择合理的偏移段数,生成符合大型焦炉管理和控制需求的推焦操作串序,根据生成的推焦操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间和检修计划编制焦炉操作计划;
[0059] 4、给出n值和m值的取值原则,能够根据大型焦炉的实际情况合理的选择,使得编制的推焦操作串序更加适合大型焦炉的生产管控实际需求,提高了本发明方法的实用性;
[0060] 5、给出了改进的推焦操作串序合理性,通过多种合理性判断后得到的推焦操作串序是最适合大型焦炉生产实际的,全面满足推焦计操作串序编制原则;
[0061] 6、通过多次反复的仿真和实践可以得到最适用的大型焦炉的推焦操作串序,此时的n值和m值就可以作为大型焦炉优化设计的建议反哺设计,从而提高大型焦炉的设计水平;
[0062] 7、计算方法通过简单的拓展,能够拓展到基于5‑2串序和9‑2串序等操作模式下推焦操作串序改进方法,具有很强的推广性。附图说明
[0063] 图1是一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法的流程图

具体实施方式

[0064] 下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0065] 以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0066] 【实施例1】
[0067] 本发明是在传统的2‑1推焦操作串序编制方法为基础,结合集气管分段情况,给出带分段偏移的改进型推焦操作串序编制方法。本发明方法的应用可以解决大型焦炉的集气管压力调节性能不好的难题。这种推焦操作串序的编制方法更为通用,传统的2‑1串序编制方法只是本发明方法的一种情况,发明的编制方法适用性更加广泛,给大型焦炉的生产管理以更多的操作选择。本发明的2‑1‑n‑m串序编制改进方法,给出推焦串序编制的通用数学公式及应用方法,提高了焦炉推焦操作串序编制的理论研究水平,同时使得改进后推焦操作串序程序实现变得容易。本发明的2‑1‑n‑m串序编制改进方法,其中n为炉组的集气管分段数,m为计划编制偏移段数,采用2‑1串序+集气管分段数的n+偏移段数m的进方法进行计推焦操作串序的编制,将传统的2‑1串序与大型焦炉集气管的设计进行结合,通过对偏移段数的改变,编制出多种推焦操作串序,管理人员可以根据实际运行结果选择合理的偏移段数,生成符合大型焦炉管理和控制需求的推焦操作串序,根据生成的推焦操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间和检修计划编制焦炉操作计划。本发明给出n值和m值的取值原则,可以根据大型焦炉的实际情况合理的选择,使得编制的推焦操作串序更加适合大型焦炉的生产管控实际需求,提高了本发明方法的实用性。本发明中给出了改进的推焦操作串序合理性验证方法,合理性判断包括:相邻炉号的结焦时间的合理性判断,车辆操作空程时间合理性判断,集气管压力稳定情况合理性判和焦炉直行火道温度均匀性合理性判断。通过多种合理性判断后得到的推焦操作串序更加具有科学性和合理性,全面满足推焦计操作串序编制原则。本发明方法通过多次反复的仿真和实践可以得到最适用的大型焦炉的推焦操作串序,此时的n值和m值就可以作为大型焦炉优化设计的建议反哺设计。一种先进的大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法符合现在的焦化行业要求,提升了大型焦炉的设计水平,同时提高大型焦炉生产管理和控制水平,将大型焦炉的设计、操作管理和生产控制相结合,全面解决传统的大型焦炉的2‑1推焦操作串序存在的问题。
[0068] 为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
[0069] 1、实现对象
[0070] 以采用2‑1推焦操作串序进行推焦操作计划编制的大型焦炉为研究对象,焦炉的集气管设计采用分段设计模式,每段集气管分别采用一根吸气管将焦炉产生的荒煤气煤气送至炉前区煤气汇总管;
[0071] 本改进方法基于2‑1焦炉推焦串序,结合集气管分段情况,给出带分段偏移的改进型推焦操作串序编制方法。
[0072] 2、焦炉集气管分段设计分析
[0073] 通过分析焦炉集气管分段的对焦炉集气管压力控制的影响是很大的。集气管只进行分段,不改进推焦操作串序的编制方法不能从根本上解决沿着集气管方向的产气量分布不均匀,有时还会造成副作用,比如在推焦操作串序接近分段处附近时,会造成集气管内荒煤气排除不畅;所以在大型焦炉集气管采用分段设计时应该选择更合适的方式去适应,采用改变推焦操作串序的方法和集气管分段设计方法相结合的方式来解决集气管压力不均衡的问题。
[0074] 3、大型焦炉推焦操作串序编制方法的改进原则
[0075] 改进的推焦操作串序结果应满足以下条件:
[0076] a.炭化室推焦时,两侧炭化室要有足够的膨胀压力;
[0077] b.推焦和装煤在全炉引起的温度波动最小;
[0078] c.集气管压力沿焦炉方向分布均匀,避免传统的2‑1推焦操作串序造成的集气管不均匀现象的发生;
[0079] d.不改变车辆的大小,采用传统2‑1串序车辆。
[0080] 4、大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法
[0081] 1)、方法介绍,内容如下:
[0082] 2‑1‑n‑m串序编制,其中n为炉组的集气管分段数,m为计划编制偏移段数,采用2‑1串序+集气管分段数的n+偏移段数m改进方法进行推焦操作串序的编制,将传统的2‑1串序与焦炉集气管的设计进行结合,使得推焦操作串序的编制更为通用,通过对偏移段数的改变,可以编制出多种推焦操作串序,管理人员可以根据实际运行结果选择合理的偏移段数,生成符合大型焦炉管理和控制需求的推焦操作串序,根据生成的推焦操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间和检修计划编制焦炉操作计划。
[0083] 2)、n值的取值原则,内容如下:
[0084] n值在已经投入生产的焦炉来说是个固定值,只有在焦炉的设计阶段才能改变,n值是由新设计焦炉时由工艺专业根据未来的计划编制情况进行确定;原则上集气管的分段数会影响集气管的尺寸,每段集气管有一根吸气管,吸气管上有调节进行集气管压力调节;不同的推焦操作串序会直接影响每段集气管的荒煤气产生量的均匀性,所以将集气管分段数n和串序编制方法相结合,可以优化集气管的设计,达到在满足焦炉车辆操作的限制下使得集气管压力调节效果满足工艺生产的要求。
[0085] 焦炉炉组炉数S,确定集气管的分段数n,内容如下:
[0086] a、当S的值大的情况(比如120),一般情况下n的优先取值为3;
[0087] b、当S的值小的情况(比如小于100),一般情况下n的优先取值为2;
[0088] c、一般是m值越大,分段数n可以越小;n小则集气管的尺寸越大,集气管压力越不均匀。
[0089] 3)、m值的取值原则,内容如下:
[0090] a、当m=1时,编制的推焦操作串序与传统的2‑1串序一致;由此可见,传统的2‑1串序编制方法仅为2‑1‑n‑m推焦操作串序编制方法的一种情况,2‑1‑n‑m推焦操作串序编制方法是更为通用的一种串序编制方法;
[0091] b、当m越靠近A值,计划偏移量越大,此时车辆空程操作时间越长,需要增加车辆电量能耗,但是由于操作串序均匀分布在各个分段集气管范围内,每段集气管对应的炉孔所产生的荒煤气量比较均匀,结果是每段集气管的压力分布也是均匀的,从而改善集气管压力的控制难题;
[0092] c、m取值大的优点:可以缩小集气管的尺寸设计,减少焦炉的建设投资;集气管的压力均匀了,集气管压力控制变得容易,炉体的泄漏减少,增加炉龄。减少因调节不力造成的后续煤气净化工艺生产中的电捕安全停机事故发生;
[0093] d、m取值大的缺点:最大的限制就是车辆空程操作时间长,对车辆的操作时间是个考验,车辆的能耗会增大;
[0094] e、一般m的取值范围:2,3,4,5,只要是在集气系统可以通过控制系统满足集气管压力控制要求的前提下尽量小;
[0095] f、m取值尽量能被A值整除,这样编制的计划等比例分配,便于管理,燃烧室的温度变化规律性更强,便于焦炉调火,火道温度均匀性好;需要说明的是m取值不能被A值整除也可以进行编制,本发明的计算方法适用于m值的全部取值范围。
[0096] 4)改进串序的计算方法,内容如下:
[0097] S:炉组的炉数‑一套推焦计划的炉数,一般由1座焦炉或2座焦炉组成,公式如下所示:
[0098] A=S/n/2                                                        ①[0099] 公式①中,A表示每段的单串炉数;
[0100] A值不为整数处理方法:如果不能整除,则向上进位,相当于增加S,使得A值为整数。增加后的炉数为S',编制计划按照S'计算。此时计算出的推焦操作串序结果会出现多余的炉号,只要将计算结果去掉增加的多余炉号,计算结果能够通过推焦操作串序合理性验证即可。
[0101] K=[A/m] ②
[0102] 公式②中,K表示计划偏移基数,是对A/M计算结果进行取整计算得到。
[0103] P=A‑K*m ③
[0104] 公式③中:P表示分段偏差数。
[0105] K[m]计算方法如下:
[0106] K[1]=K
[0107] K[m]=K+1      (m≤P+1)
[0108] K[m]=K        (m>P+1)
[0109] 其中K[m]表示偏移量数组,数组数量为1~m;计划偏移段数m的取值范围:1~A,m<=A。
[0110] K[m]计算样例,内容如下:
[0111] 计算单串炉数A值,计算根据不同m数确定P值,然后根据A,m,K,P计算K[m]值。A取值在7~15的取值基本上可以涵盖现有的大型焦炉设计孔数。
[0112] 按照上述改进方法给出的公式给出如下编制样例:
[0113] a、当A=7
[0114] m=2:K[1]=3,K[2]=4
[0115] m=3:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=2
[0116] m=4:K[1]=1,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=2
[0117] m=5:K[1]=1,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=1,K[5]=1
[0118] b、当A=8
[0119] m=2:K[1]=4,K[2]=4
[0120] m=3:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3
[0121] m=4:K[1]=2,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=2
[0122] m=5:K[1]=1,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=2,K[5]=1
[0123] c、当A=9
[0124] m=2:K[1]=4,K[2]=5
[0125] m=3:K[1]=3,K[2]=3,K[3]=3
[0126] m=4:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=2,K[4]=2
[0127] m=5:K[1]=1,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=2,K[5]=2
[0128] d、当A=10
[0129] m=2:K[1]=5,K[2]=5
[0130] m=3:K[1]=3,K[2]=4,K[3]=3
[0131] m=4:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=2
[0132] m=5:K[1]=2,K[2]=2,K[3]=2,K[4]=2,K[5]=2
[0133] e、当A=11
[0134] m=2:K[1]=5,K[2]=6
[0135] m=3:K[1]=3,K[2]=4,K[3]=4
[0136] m=4:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=3
[0137] m=5:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=2,K[4]=2,K[5]=2
[0138] f、当A=12
[0139] m=2:K[1]=6,K[2]=6
[0140] m=3:K[1]=4,K[2]=4,K[3]=4
[0141] m=4:K[1]=3,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=3
[0142] m=5:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=2,K[5]=2
[0143] g、当A=13
[0144] m=2:K[1]=6,K[2]=7
[0145] m=3:K[1]=4,K[2]=5,K[3]=4
[0146] m=4:K[1]=3,K[2]=4,K[3]=3,K[4]=3
[0147] m=5:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=3,K[5]=2
[0148] h、当A=14
[0149] m=2:K[1]=7,K[2]=7
[0150] m=3:K[1]=4,K[2]=5,K[3]=5
[0151] m=4:K[1]=3,K[2]=4,K[3]=4,K[4]=3
[0152] m=5:K[1]=2,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=3,K[5]=3i、当A=15[0153] m=2:K[1]=7,K[2]=8
[0154] m=3:K[1]=5,K[2]=5,K[3]=5
[0155] m=4:K[1]=3,K[2]=4,K[3]=4,K[4]=4
[0156] m=5:K[1]=3,K[2]=3,K[3]=3,K[4]=3,K[5]=3
[0157] 改进的推焦操作串序的计算,公式如下:
[0158]
[0159]
[0160]
[0161] 公式④为奇数炉计划串序编制,公式⑤为偶数炉计划串序编制,公式⑥为计算偏移变量,其中,x表示段号,x=1~n;y表示计划编制偏移段号,y=1~m;
[0162] 表示奇数炉号段操作数组; 表示偶数炉号段操作数组;A表示每段的单串炉数;
[0163] SCH=奇数炉计划串序+偶数炉计划串序,如下表示:
[0164]
[0165] 5、改进的推焦操作串序合理性验证方法
[0166] 1)、推焦计划的预编制,内容如下:
[0167] 根据焦炉的周转时间、检修时间和单炉操作时间按照上述公式计算出推焦操作串序SCH预编制推焦计划;根据预推焦计划来进行下一步合理性判断。
[0168] 2)、相邻炉号的结焦时间的合理性判断,内容如下:
[0169] a、核对当每一炉出焦时,相邻的炭化室的结焦状态在整个结焦周期的0到1/4时间段内,相邻炉号的结焦时间的合理性判断结论是不合格的,需要调整编制串序条件重新计算推焦操作串序;因为在这段时间内相邻的炭化室处于结焦的初期,焦饼对两侧的炉墙的压力是处于逐渐增加的过程,压力相对结焦中期比较小,容易造成推焦时炉墙单侧压力过大而损坏炉体。
[0170] b、核对当每一炉出焦时,相邻的炭化室的结焦状态在整个结焦周期的3/4到1时间段内,相邻炉号的结焦时间的合理性判断结论是不合格的,需要调整编制串序条件重新计算推焦操作串序;因为这段时间内相邻的炭化室处于结焦的末期,炭化室内的焦饼反应剧烈,焦饼会发生剧烈膨胀然后迅速收缩的过程,对炉墙的压力也随之发生剧烈变化,压力会迅速增加随后快速下降,直至降低到0,在这段时间内焦饼对两侧炉墙的的膨胀力变化过大,容易造成推焦时炉墙单侧压力过大而损坏炉体。
[0171] c、核对当每一炉出焦时,分析结果相邻的炭化室的结焦状态在整个结焦周期的1/4到3/4之间,相邻炉号的结焦时间的合理性判断结论是合格的。此时焦饼对两侧的炉墙压力达到一个稳定值,对当前炉进行推焦操作时,焦饼受到挤压对两侧炉墙产生挤压,此时相邻的两侧炭化室内焦饼对炉墙的膨胀力接近,两侧炉墙受压均匀一致,这种情况下推焦操作对炉体的影响最小。
[0172] 3)、车辆操作空程时间合理性判断,内容如下:
[0173] 焦炉的每一炉的操作时间一般采用固定长度方式,采用2‑1串序操作的车辆是保证在一个车位同时可以实现当前炉的推焦和上一串序炉的装煤操作;由于本发明2‑1‑n‑m串序编制方法,采用基于集气管分段n加上计划编制偏移段数m的方式,车辆的空程时间会随着m的增加而增加,而车辆的走行能力和操作能力会有所不同,预编制的推焦计划执行情况车辆走行和操作时间能够满足推焦操作计划的执行要求,则车辆操作空程时间合理性判断结论是合格的,如果发现车辆走行和操作时间不能满足推焦操作计划执行要求,则车辆操作空程时间合理性判断结论是不合格的,需要减小m值,进行重新编制推焦操作串序。
[0174] 4)、集气管压力稳定情况合理性判断,内容如下:
[0175] 随着m值的增加,每段集气管的所对应的炭化室的产气量在每段集气管的分布就越均匀,集气管压力控制就越容易控制稳定;如果每段集气管压力都能通过控制手段控制在设定值允许范围内,则集气管压力稳定情况合理性判断结论是合格的,如果每段集气管压力不能通过控制手段控制在设定值允许范围内或集气管控制效果不理想,则集气管压力稳定情况合理性判断结论是不合格的,需要进一步增大m,进行重新编制推焦操作串序。
[0176] 5)、焦炉直行火道温度均匀性合理性判断,内容如下:
[0177] 测定推焦操作串序改变前后的温度均匀性变化值,如果焦炉直行火道温度均匀性达到温度控制的均匀性指标,则焦炉直行火道温度均匀性合理性判断结论是合格的,如果焦炉直行火道温度均匀性不能达到温度控制的均匀性指标,则焦炉直行火道温度均匀性合理性判断结论是不合格的,需要根据焦炉直行火道温度均匀性会随着m值变化规律,调整合理的m值进行重新编制推焦操作串序;一般来说采用2‑1串序操作的焦炉直行温度均匀性是最好的,本发明的2‑1‑n‑m串序编制方法是基于2‑1串序进行改进的,对焦炉直行火道温度均匀性影响很小,结合工艺人员的调火基本上都能满足焦炉直行火道温度的控制,这里给出验证需求是从实践角度给出定量的判断,判断结果作为m值取值合理性一种依据。
[0178] 6、大型焦炉设计优化建议
[0179] 通过调整适当的n值和m值,编制合理的推焦操作串序,可以在满足推焦操作的同时还能兼顾集气管的压力控制,通过多次反复的仿真和实践可以得到最适用大型焦炉的推焦操作串序,此时的n值和m值就可以作为大型焦炉优化设计的建议反哺设计,从而提高大型焦炉的设计水平。
[0180] m值的增加可以减小集气管的设计尺寸,这样可以提高荒煤气在集气管方向上产气均匀性,减少荒煤气量的波动,从而保证荒煤气的顺利排出。
[0181] n值的变化也会影响集气管的设计尺寸,当n值变大,这样可以提高荒煤气在集气管方向上产气均匀性,减少荒煤气量的波动,尤其是在采用2‑1‑n‑m串序编制的情况下更能保证荒煤气的顺利排出。分段的数量影响因素很多,分段数的增加会需要更多的吸气管设计,控制阀也要增加,在大型焦炉设计中应综合考虑。
[0182] 本发明的一种先进的大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法,给出推焦操作串序的改进方法的计算公式,程序实现只要根据上述给出的计算公式,结合焦炉的基本参数就可以计算出不同条件下的改进的推焦操作串序结果;这种方法可以在已经生产的大型焦炉上使用,也可以结合改进的推焦操作串序的结果来优化大型焦炉的设计,使得大型焦炉优化设计、操作管理和控制相结合,提高大型焦炉的设计水平和综合管控水平。
[0183] 【实施例2】
[0184] 本实施例中,一种大型焦炉推焦操作串序编制的改进方法与实施例1相同,在其基础上增加给出推焦操作串序的编制使用方法和编制实例,见图1,流程图包括:2‑1‑n‑m方法编制推焦操作串序、推焦计划预编制、结焦时间合理性判断、推焦计划执行结果检验、大型焦炉优化设计建议,其中推焦计划执行结果检验包括:车辆操作空程时间合理性判断,集气管压力稳定情况合理性判断,焦炉直行火道温度均匀性合理性判断。
[0185] 1、改进的推焦操作串序编制使用方法,内容如下:
[0186] 1)、串序编制确定输入条件:
[0187] n为炉组的集气管分段数;
[0188] m为计划编制偏移段数;
[0189] S:炉组的炉数;
[0190] 2)计算每段的单串炉数A;
[0191] 2)计划偏移基数K;
[0192] 3)计算分段偏差数P;
[0193] 4)偏移量数组K[m];
[0194] 5)奇数炉计划串序编制;
[0195] 6)偶数炉计划串序编制;
[0196] 7)全炉计划串序编制。
[0197] 2、大型焦炉为2X60孔,每座焦炉集气管分为3段,计划编制偏移段数为3,编制实例,内容如下:
[0198] S=120 n=6 m=3
[0199] 计算:
[0200] A=S/n/2=10
[0201] K=[A/m]=3
[0202] P=A‑K·m=1
[0203] K[1]=3,K[2]=4,K[3]=3
[0204]
[0205]
[0206]
[0207]
[0208]
[0209]
[0210]
[0211] 以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例,上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0212] 本发明基于传统的2‑1焦炉推焦串序,结合集气管分段情况,给出带分段偏移的改进型推焦操作串序编制方法;解决大型焦炉的集气管压力调节性能不好的难题,传统的2‑1焦炉推焦串序编制方法只是2‑1‑n‑m推焦操作串序的一种情况,2‑1‑n‑m推焦操作串序适用性更加广泛,给大型焦炉的生产管理以更多的操作选择;2‑1‑n‑m推焦操作串序的编制方法,使得改进后推焦操作串序程序实现变得容易。通过输入条件的调整可以快速实现推焦操作串序的编制;2‑1‑n‑m推焦操作串序的编制方法,将传统的2‑1焦炉推焦与大型焦炉集气管的设计进行结合,通过对偏移段数的改变,可以编制出多种推焦操作串序,管理人员可以根据实际运行结果选择合理的偏移段数,生成符合大型焦炉管理和控制需求的推焦操作串序,根据生成的推焦操作串序同时结合焦炉的周转时间、操作时间和检修计划编制焦炉操作计划;给出n值和m值的取值原则,能够根据大型焦炉的实际情况合理的选择,使得编制的推焦操作串序更加适合大型焦炉的生产管控实际需求,提高了本发明方法的实用性;给出了改进的推焦操作串序合理性,通过多种合理性判断后得到的推焦操作串序是最适合大型焦炉生产实际的,全面满足推焦计操作串序编制原则;通过多次反复的仿真和实践可以得到最适用的大型焦炉的推焦操作串序,此时的n值和m值就可以作为大型焦炉优化设计的建议反哺设计,从而提高大型焦炉的设计水平;计算方法通过简单的拓展,能够拓展到基于5‑2串序和9‑2串序等操作模式下推焦操作串序改进方法,具有很强的推广性。