CPS系统改造后在济钢6m焦炉的应用

1、CPS系统改造后在济钢6m焦炉的应用CPS技术在济钢焦炉的应用汇报大纲二三四技术简介一技术背景技术简介技术改进改进效果五结语CPS技术在济钢焦炉的应用一、技术背景国内焦化面临问题 目前，国内焦炉炭化室内压力，主要是通过分段集气管对整个炉组进展调节控制。由于焦炉各个炭化室所处的结焦状态不同，如果集气管压力设定值高，装煤时易产生压力波动，造成装煤荒煤气外逸，污染环境；如果集气管压力设定值低，结焦初期炭化室正压，结焦末期炭化室负压，导致炉墙串漏等，造成烟气排放物超标。 国内普遍采用装煤除尘地面站或装煤车载式除尘，不仅能耗大，大量荒煤气经除尘后排入大气中，导致焦炉周边有害物质含量升高，影响职工身体安康

2、，同时也浪费了大量能源。德国伍德Proven系统能较好的解决装煤烟尘外逸炭化室压力不均等问题，但投资费用昂贵，国内多数焦化企业无法应用。 12CPS技术在济钢焦炉的应用一、技术背景焦炉炭化室压力自动调节技术简称CPS，是山钢股份济南分公司与中冶焦耐工程技术共同开发，该技术于2021年4月开场研发，历经1年半，于2021年11月试验成功并在济钢6m焦炉成功应用，目前已经在焦炉上投用整4年。CPS技术在济钢焦炉的应用一、技术背景CPS技术在济钢焦炉的应用汇报大纲二三四技术简介一技术背景技术简介技术改进改进效果五结语CPS技术在济钢焦炉的应用二、技术简介系统主要由可调节的阀体、气动执行机构、DCS控

3、制系统、测压装置、生产通讯等局部组成。其技术难点在于既要保证炭化室底部在结焦过程中一直保持微正压状态，又要实现集气管负压装煤。 1、系统组成CPS技术在济钢焦炉的应用 CPS设计之初借鉴了德国Proven系统局部工艺原理和经历，提出了具有我国特色的新的焦炉炭化室压力自动调节装置，已获得专利授权，专利号：。 该技术采用三维设计手段完成了CPS系统的设计和桥管水封阀装置的设计和研制，研发过程中解决了执行机构安装偏差大、导压管易堵塞等多项难题，工程开发成功后在济钢6m焦炉投用，目前运行稳定，设备运行效果良好，无烟装煤效果显著。二、技术简介CPS技术在济钢焦炉的应用二、技术简介 2、关键设备的研制 上

4、升管设备三维布置图 CPS技术在济钢焦炉的应用装煤 集气管保持一定的负压，装煤时，执行机构调节水封阀翻板完全翻开，炭化室通过上升管、桥管后，直接与一定负压的集气管连通，形成负压环境，集气管及时将炭化室内产生的大量荒煤气吸走，解决了装煤过程中荒煤气大量外逸，实现无烟装煤； 二、技术简介推焦 推焦作业时，执行机构调节水封阀翻板关闭，集气管和炭化室完全隔断，确保安全推焦作业。该技术设计有自动、手动两种操作方式，可实现无人化操作，降低了生产过程中的劳动强度，大大提高生产效率。 结焦 炭化室转入正常加热阶段，系统通过桥管压力检测装置实时检测桥管压力，反馈至系统后，系统根据各点设定压力控制每孔炭化室对应的

5、翻板开度，通过控制在不同结焦时期的桥管压力，实现炭化室底部在整个结焦过程中保持微正压； 3、生产控制 CPS技术在济钢焦炉的应用二、技术简介 装煤、推焦时，翻板开、关示意图3、生产控制 CPS技术在济钢焦炉的应用二、技术简介炭化室正压借鉴国外Proven系统先进技术和工艺，了解其系统运行情况及优缺点，针对我国焦炉的实际情况，通过屡次论证和长时间对6m焦炉数据测试确定技术方案和工艺参数。自行设计无烟加煤自动化程度高投资少有机结合机车系统和四车系统定位系统。在升管上设置测压系统，测压系统测出每个炭化室的即时压力，通过计算机控制系统发出控制指令，由执行机构精准控制水封阀盘的开度，最终实现对炭化室压力

6、的稳定调节。 4、系统优点 CPS技术在济钢焦炉的应用二、技术简介5、控制系统页面桥管压力指示现场按钮指示灯手/自动切换按钮时间进度指示条设定压力输入阀盘开度指示结焦时间设定装煤时间设定画面选择按钮程序运行指示灯 系统控制主画面 程序已经完毕，指示灯变红，翻板关闭，时间条归零。CPS技术在济钢焦炉的应用汇报大纲二三四技术简介一技术背景技术简介技术改进改进效果五结语CPS技术在济钢焦炉的应用三、技术改进 1、存在问题 CPS技术在济钢焦炉的应用三、技术改进 1.1 安装位置在夏季温度最高时可高达100以上，温度过高造成执行机构控制元件阻值变化，会造成执行机构开关不到位或者过位问题，影响执行机构调

7、节精度。1.2 执行机构损坏后，检修人员无法长时间作业，造成执行机构无法及时在线修复，生产实践中只能将设备整体撤除后，损坏的执行机构在线下修复后备用，常常是仅仅需要校零等小问题，也需要检修人员拆卸后，线下进展修复，大量增加了检修作业量和作业强度；1.3 执行机构安装位置空间狭小，只能单人作业，非常吃力，检修效率较低。1、存在问题 CPS技术在济钢焦炉的应用三、技术改进 2、改进方案CPS技术在济钢焦炉的应用三、技术改进 2、改进方案CPS技术在济钢焦炉的应用汇报大纲二三四技术简介一技术背景技术简介技术改进改进效果五结语CPS技术在济钢焦炉的应用四、改进效果1、解决了桥管缝隙之间高温的问题，降低

8、了因温度高导致控制元件阻值变化造成的行程变化问题。2、增大了检修作业面积，实现维修时多人操作，大大提高了检修效率。3、防止了执行机构长时间在高温环境中运行，降低了设备损坏率。CPS技术在济钢焦炉的应用四、改进效果4、压力控制分析 CPS系统执行机构位置改造前，集气管压力为-150Pa时周转时间为23:30，炭化室底部压力与桥管压力、集气管压力关系趋势图。CPS技术在济钢焦炉的应用四、改进效果4、压力控制分析 CPS系统执行机构位置改造后，集气管压力为-150Pa时周转时间为20:30，炭化室底部压力与桥管压力、集气管压力关系趋势图。CPS技术在济钢焦炉的应用四、改进效果5、加煤效果-加煤中CPS技术在济钢焦炉的应用四、改进效果5、加煤效果-提套导套口仅有局部烟尘冒出CPS技术在济钢焦炉的应用汇报大纲二三四技术简介一技术背景技术简介技术改进改进效果五结语CPS技术在济钢焦炉的应用五、结语投用企业 安徽新兴铸管焦化厂CPS技术在济钢焦炉的应用五、结语 CPS技术在国内应用已达4年，从根本上解决了加煤冒烟的问题，不会产生二次污染，可准确控制焦炉各炭化室内部压力，解放炉顶工大量