焦炉热平衡系统的设计

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焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化1. 引言1.1 背景介绍焦炉是冶金生产过程中的重要设备,其加热系统的调节与优化对生产效率、能源消耗和安全性都起着至关重要的作用。

传统的焦炉加热系统调节方法已经无法满足现代冶金生产的需求,因此需要引入更先进的优化技术来提高生产效率、降低能耗、并提高系统的安全性。

焦炉加热系统的优化不仅能够带来经济效益,还能提高企业的竞争力,因此引起了业界的广泛关注和研究。

本文将深入探讨传统和现代焦炉加热系统调节与优化的技术,探讨节能降耗的关键措施、生产效率提升的方法以及安全性改进的策略,旨在为相关行业提供参考和借鉴。

1.2 研究意义焦炉加热系统是焦化生产中的核心系统之一,其调节与优化直接影响到焦炉生产的效率和产品质量。

研究焦炉加热系统的调节与优化具有重要的意义:焦炉加热系统的调节与优化可以提高生产效率,减少能耗和原料消耗,从而降低生产成本,提高生产效益;通过优化加热系统,可以提高焦炭的质量和产量,保证焦炉生产的稳定性和连续性;加热系统的优化还能提高设备利用率,延长设备使用寿命,减少设备维护成本,提高设备的运行稳定性和可靠性。

研究焦炉加热系统的调节与优化对于提高焦炭生产效率,降低生产成本,保证产品质量具有重要的意义。

随着我国焦化行业的不断发展和环保要求的提高,对焦炉加热系统进行调节与优化也是促进行业升级和转型的重要途径。

深入研究焦炉加热系统的调节与优化具有重要的理论和实践意义。

1.3 研究方法研究方法是本文的重要组成部分,它将指导整个研究过程的进行,并确保研究结果的科学性和可靠性。

在进行焦炉加热系统调节与优化的研究过程中,本文将采用多种研究方法来推动研究目标的实现。

本文将通过文献综述的方式,对焦炉加热系统调节与优化领域的现有研究成果进行归纳总结,从而明确当前研究的发展现状和存在的问题。

本文将开展数值模拟实验,通过建立相应的数学模型,分析焦炉加热系统中的关键参数对系统运行的影响,为系统调节与优化提供科学依据。

焦化炉温度控制系统设计

焦化炉温度控制系统设计

焦化炉温度控制系统设计
一、背景介绍
焦化炉是工业厂房中重要的设备,在石化、冶金等行业中常用于脱焦、精炼、焦炭等热处理,是生产过程中必不可少的设备。

焦化炉一般都由多
层加热层构成,热源可以是电加热、油加热甚至煤气加热,每一层的加热
都要有电器控制,影响着焦化炉整体的加热温度。

控制不好,可能导致生
产出的产品质量差,甚至导致设备的损坏,所以焦化炉温度控制系统设计
变得非常重要。

1.系统框架
(1)焦化炉温度控制系统设计的基本框架是由焦单温度控制器和多
层温度控制器组成,由焦单温度控制器控制整体的温度,多层温度控制器
主要负责具体每一层的加热温度。

(2)系统控制采用智能PID控制算法,使整个温度控制系统的反应
更快,使其对温度的控制更准确,从而达到更好的焦化效果。

(3)热量传导采用高效率的热电偶进行测量,将可靠的热量传递给
温度控制器进行运算,从而控制各个加热层的温度,从而达到较好的焦化
效果。

2、设计要求
(1)焦化炉温度控制系统要求可靠性高,故障率低,可以满足不同
场合对焦化炉的控制要求;。

新型焦炉自动加热系统

新型焦炉自动加热系统

1309
1309.5
❖ 1#焦炉数学模型: T=0.8930τ+1292.3
❖ 相关系数r=0.7716
❖ 研究表明:焦炉温度和焦炉炭化室平均 结焦时间之间有较好的相关性。一般来 讲,相关系数能达到0.75~0.85,并通 过建立精确数学模型,其相关系数可达 到0.95左右(n≥ 9)。
六、焦炉加热数学模型的设计
(4)空气过剩系数:五大原因导致空气过剩系数变化: 1、人工调整。2、大气变化。3、煤气热值。4、炉体 串漏。5、调节设备的故障等。
(5)炉体的串漏和散热:炉体的串漏高的达到加热煤气 量的5~10%,而焦炉的散热损失占到总供热量的10%。
因素的重要性次序:平均结焦时间、装炉煤水分、加热 煤气热值等。


化 室



均 结






烟道吸力模型
空气过剩系数
大气温度
小烟道平均温度
小烟道平均温度(机) 小烟道平均温度(焦)
直行平均温度
(或焦饼中心温度)
选择小烟道温度控 制的依据是:测点温度 低,可以大幅度降低投 资;真实性好;代表性 强。
立火道温度
焦饼中心温度
火落温度
焦饼(表面) 温度
炉墙温度
立火道废气温度
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新型焦炉加热自动控制系统
—— 一种低资金投入、高控制精度、高适应性、 简洁易用的焦炉加热自动控制系统
一、 焦炉 的加 热特 性
焦炉是结构复杂,多变量输出输 入,大热容而温度相对滞后的系统, 加热过程是一个处于相对动态的热平 衡过程。 三大特征:
1、焦炉的结构复杂。 2、传热过程 复杂。

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化【摘要】本文主要探讨了焦炉加热系统的调节与优化。

在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

接着在正文部分分别讲述了焦炉加热系统的结构与原理、加热系统调节方法、加热系统优化策略、优化效果评价和应用案例分析。

在结论部分进行了总结回顾,并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究可以优化焦炉加热系统的运行,提高加热效率和节约能源。

整体来说,焦炉加热系统的调节与优化是一个重要的课题,对于提升生产效率和实现可持续发展具有重要的意义。

【关键词】焦炉、加热系统、调节、优化、结构、原理、方法、策略、效果评价、案例分析、总结、展望、启示、研究背景、研究意义、研究目的。

1. 引言1.1 研究背景焦炉加热系统是焦化行业中至关重要的设备之一,它直接影响着焦炉生产效率和产品质量。

随着焦化行业的发展,加热系统调节与优化成为提高生产效率、降低能耗、减少环境排放的重要手段。

由于焦炉加热系统结构复杂,工艺参数多变,如何实现有效的调节与优化仍然是亟待解决的问题。

当前,国内外焦化企业在加热系统调节与优化方面的研究和实践已经取得了一定进展,但总体仍存在诸多不足之处。

部分企业仍然采用传统的经验调节方法,缺乏科学依据;优化效果缺乏客观评价指标,难以量化评估;加热系统结构与原理不够清晰,影响了优化策略的制定与实施。

对焦炉加热系统的调节与优化进行深入研究,探讨有效的调节方法和优化策略,评价优化效果,可以为提高焦炉生产效率、降低能耗提供参考。

本文将围绕焦炉加热系统的结构与原理、调节方法、优化策略展开探讨,并结合实际案例进行分析,旨在为焦化企业提供科学的调节与优化方案,推动焦炉加热系统的改进与提升。

1.2 研究意义焦炉加热系统是焦炉生产过程中至关重要的一环,其稳定性和效率直接影响着整个生产线的运行质量。

对焦炉加热系统进行调节与优化,可以提高系统的加热效率,减少能源消耗,降低生产成本,同时还可以提高生产线的生产能力和稳定性,提高产品质量,从而提升整体竞争力。

焦炉的热平衡与热工评定

焦炉的热平衡与热工评定

焦炉的热平衡与热工评定焦炉是一种燃煤设备,用于将硬煤转化为焦炭。

在整个焦化过程中,焦炉的热平衡和热工评定是非常重要的,因为热平衡和热工评定的正确性会直接影响到炉子的稳定运行、能源消耗和产品质量。

热平衡是指炉内各部分的热量输入和产出达到平衡状态的情况。

焦炉的热平衡是指炉内热量的产出和输入量达到平衡状态。

在炉内,燃料在高温下燃烧产生热能,同时也向外界散发热量,炉内还有焦炭的放热和化学反应的吸放热,因此要求在炉内各个部位热量输入和产出之间达到平衡。

对于焦炉,热平衡主要包括两个方面:一是炉内各部分气体的温度分布,二是炉墙的温度分布。

炉内各部分气体的温度分布是影响炉内反应过程的关键因素,也是为保证炉内的稳定运行必须要控制的因素。

炉墙的温度分布则是保证炉子的安全运行、延长炉墙使用寿命和减少炉墙腐蚀的重要因素。

在炉子运行的过程中,热工评定也是必不可少的,它是指对炉子热工参数进行分析和评估,以确定炉子的运行效果和评估炉子的性能指标。

其中最重要的参数是焦温、炉顶温度、炉底温度、高炉炼铁比和热风温度等等。

焦温是指焦炭的温度,是衡量焦炭品质的重要指标之一。

炉顶温度是指炉子顶部的温度,该指标可以反映炉子内部的热平衡状态。

炉底温度是指炉子底部的温度,因为底部温度过高会导致煤气中的其他物质产生变化,影响炼焦的质量。

高炉炼铁比是指高炉进料铁矿石与焦炭的比例,该指标主要关系到高炉出铁质量和能耗。

热风温度则是高炉热风的温度,对炉内反应关键参数有很大的影响。

需要注意的是,热平衡和热工评定的正确性是“关键的”有时可能会影响到炉子的稳定运行以及产品质量的稳定性。

因此,炉子企业必须确保其评价系统的有效性,以便以最低的维护和控制成本来确保其能够满足生产需求和质量要求。

总之,焦炉热平衡和热工评定是炼焦过程中十分重要的两个方面。

对于炼焦企业来说,它们的准确性直接关系到生产质量和能源消耗。

只有满足了这两个方面的要求,才能有效地确保炼焦过程的可持续性和稳定性。

焦炉加热控制系统设计方案书

焦炉加热控制系统设计方案书

焦炉加热控制系统设计摘要焦炉的加热过程是单个燃烧室间歇,全炉连续,受多种因素干扰的热工过程。

其控制系统是典型的大惯性、非线性、时变的复杂系统,因此如何优化焦炉加热过程控制、降低炼焦能耗、确保焦炭均匀稳定成熟、延长焦炉使用寿命,仍然是炼焦业界重大难题。

本文在深入进行焦炉加热燃烧过程工艺分析的基础上,根据控制系统的设计要求,提出了控制系统的总体结构。

系统采用西门子S7-300 PLC对各类参数(温度、压力和流量等)实施在线检测,并采用MCGS组态平台完成工艺流程的实时监视和控制。

由于立火道温度直接测量很困难,所以根据蓄热室顶部温度建立立火道温度软测量模型,间接测量立火道温度。

本控制系统满足了实际应用的需要,对提高焦炉生产率和焦炭质量 ,降低能耗及延长焦炉寿命 ,减少炼焦生产中的环境污染以及改善劳动条件具有重要的意义。

可以为企业创造显著的经济效益和社会效益。

关键词:焦炉,软测量,MCGS组态,PLC;Coke oven heating control system designAbstractThe heating process of coke oven which is a single chamber intermittently and a continuous furnace, is disturbed by many factors .Its control system is a typical of large inertia, nonlinear, and time-varying complex system. So how to optimize the process of coke oven heating control, reduce coke consumption to ensure the stability of coke evenly ripe and extend the service life of coke is still a major problem.This passage is about coke oven heating in-depth analysis of combustion process on the basis of the control system in accordance with the requirements of a control system for the overall structure. System uses a Siemens S7-300 PLC implement online testing on various parameters (temperature, pressure and flow, etc.), and complete platform configuration which using MCGS process real-time monitoring and control. Because direct measurement on flue temperature is difficult, according to the temperature at the top of regenerator flue temperature it can establish legislation soft-sensor model to finish an indirect measurement of flue temperature legislation.The control system meets the needs of practical applications, which improving the quality of coke oven coke productivity, reducing energy consumption and extending the life of coke oven, What's more, it can reduce environmental pollution in coke production and improve the working conditions This is of great significance. It can create significant economic and social benefits.Key words: coke, soft measurement, MCGS configuration, PLC;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 研究背景与目标 (1)1.2 焦炉加热控制系统的发展状况 (2)1.3 焦炉加热控制方案介绍 (3)1.4 焦炉加热控制系统设计思想 (4)第二章焦炉加热控制系统总体结构设计 (6)2.1 焦炉加热燃烧工艺过程 (6)2.2 焦炉加热控制的难点分析 (8)2.3 控制系统总体结构及过程参数检测 (9)2.3.1 控制系统总体结构 (9)2.3.2 温度控制策略设计 (10)2.3.3 过程参数检测 (11)2.3.4 立火道实际温度检测方法的确定 (11)2.4 立火道温度软测量 (12)2.4.1 立火道温度软测量模型的建立 (13)2.4.2 蓄顶温度检测点设置 (15)第三章硬件系统设计 (20)3.1 PLC特点介绍及选型 (20)3.1.1 PLC特点介绍 (20)3.1.2 PLC选型 (20)3.2 上位机选取 (22)3.3 热电偶选型 (22)3.4 控制器 (24)3.4.1 温度控制器 (24)3.4.2 混煤压控制器和吸力控制器 (25)3.5 压力检测仪表、流量计、变送器及执行器 (25)3.5.1压力检测仪表 (25)3.5.2流量计 (26)3.5.3变送器 (27)3.5.4执行器 (28)第四章软件系统设计 (29)4.1 上位机软件系统设计 (29)4.1.1 焦炉加热控制系统监控画面 (30)4.1.2 数据显示画面 (31)4.2 下位机系统主程序流程图 (33)4.3 混合煤气压力控制回路子程序流程图 (34)4.4 吸力控制回路子程序流程图 (35)第五章结束语 (36)参考文献 (38)附录A 焦炉加热控制系统监控画面 (40)附录B PLC程序 (41)致谢 (47)第一章引言焦炭是炼焦工业最重要的产品,大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁,炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑;冶炼工业,少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。

焦化炉温度控制系统设计

焦化炉温度控制系统设计

摘要延迟焦化只是在短时间内加热到焦化反应所需温度,控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应,而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应,“延迟焦化”也正是因此得名。

由于延迟焦化具有投资少,操作费用低,转化深度高等优点,延迟焦化已发展成为渣油轻质化最主要的加工方法之一。

因此,在目前我国资金紧张,轻油产品尤其是柴汽比供需矛盾突出的情况下,延迟焦化是解决这一矛盾的较理想的手段之一。

在充分调研了我国焦化炉温度控制系统发展情况的基础上,本文对焦化炉的特点以及其控制系统的设计要求进行了详细的分析。

根据延迟焦化装置焦化炉的工艺要求,系统采用德国西门子(SIEMENS)公司的可编程控制器 (PLC)S7一300和台湾研华工控机,组成先进、实用、可靠的自动调节控制系统。

由一次仪表采集的各种过程变量送入PLC,再由PLC根据设定控制方式和控制目标值分别驱动相应的执行机构,调节过程变量,实现对各点的温度、压力、流量的调节控制。

操作人员通过键盘或鼠标与工控机进行人机对话,设定炉子的各项热工参数,计算机根据人工设定的参数进行操作。

整个生产过程中将流量、压力、温度等参数送工控机处理,并在显示屏上显示。

该系统具有硬件成本低,控温精度较高,可靠性好,抗干扰能力强等特点。

关键词:延迟焦化;加热炉;焦炭塔;自动调节控制系统目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1延迟焦化意义 (1)1.2延迟焦化装置的发展状况 (1)1.3国内延迟焦化装置存在的问题以及技术要求 (2)第2章延迟焦化装置工艺流程 (3)2.1延迟焦化装置主要设备 (4)2.1.1加热炉 (4)2.1.2焦炭塔 (4)2.1.3分馏塔 (6)2.2延迟焦化工艺流程 (7)2.3预期达到的性能指标 (8)第3章焦化炉温度控制系统的控制方案 (9)3.1工业上延迟焦化炉的控制 (9)3.1.1焦化炉温度控制 (9)3.1.2炉管外壁的特征温度 (10)3.1.3炉管烧焦前后的温度变化。

焦炉的热平衡与热工评定

焦炉的热平衡与热工评定

焦炉的热平衡及热工评定一、焦炉的物料平衡及热平衡焦炉的物料平衡计算是设计焦化厂最基本的依据,也是确定各种设备操作负荷和经济估算的基础。

而焦炉的热平衡是在物料平衡和燃烧计算的基础上进行的。

通过热平衡计算,可具体了解焦炉热量的分配情况,从理论上求出炼焦耗热量,并得出焦炉的热效率和热工效率,因此对于评定焦炉热工操作和焦炉炉体设计的是否合理都有一定的实际意义。

为了进行物料衡算,必须取得如下的原始数据:(1)精确称量装入每个炭化室的原料煤量,取3~5昼夜的平均值,同时在煤塔取样测定平均配煤水分。

干煤和配煤水分为焦炉物料衡算的入方。

以下为焦炉物料平衡的出方:(2)各级焦炭产量。

标定前要放空焦台和所有焦槽的焦炭,标定期间应准确计量冶金焦、块焦和粉焦(要计入粉焦沉淀池内的粉焦量)的产量。

并对各级焦炭每班取平均试样以测定焦炭的水分,并考虑到水分蒸发的损失量,然后计算干焦产量。

(3)无水焦油、粗苯、氨的产量,通常按季度或年的平均值确定,不需标定。

(4)水汽量按季或年的多余氨水量的平均值确定。

(5)干煤气产量由洗苯塔后(全负压操作流程为鼓风机后)的流量表读数确定,并进行温度压力校正。

在计算时,一般以1000kg干煤或湿煤为基准。

以下列出某厂焦炉炭化室物料平衡的实际数据。

如表8—9所示。

根据物料平衡和温度制度,计算出各种物料带入焦炉和带出焦炉的显热和潜热,然后作出焦炉的热平衡计算。

具体计算方法可参考有关资料。

现列出根据表8-9的物料平衡所作的热平衡计算,如表8-10的数据,并加以分析。

由热平衡可知,供给焦炉的热量有98%来自煤气的燃烧热,故在近似计算中可认为煤气的燃烧热为热量的惟一来源,这样可简化计算过程。

在热量出方中,传入炭化室的有效热1~4项占70%,而其中焦炭带走的热量占37.6%,换算到每吨赤热焦炭带走的热量为:kJ/t焦。

此值相当可观。

采用干法熄焦此热量可大部分回收。

降低焦饼中心温度和提高焦饼加热均匀性可降低此热量。

焦化热平衡

焦化热平衡

焦化热平衡焦化热平衡是指焦化过程中各个环节之间的热量交换达到平衡状态的一种热工性能。

焦化是一种能源转化过程,通过将原料在高温下进行裂解、热解和重组,得到一系列有机产物和燃料气体。

而在这个过程中,保持热平衡是非常重要的。

首先,焦化热平衡需要考虑的是供热系统和能量转化系统两个方面。

供热系统主要负责向焦化装置提供热能,而能量转化系统则是将裂解和热解所产生的热能转化为有用的能量。

这两个系统的平衡可以通过合理调整供热与能量转化的比例来实现。

其次,焦化热平衡的关键在于能量的分配和利用。

在焦化过程中,炉膛内产生的高温能量需要合理分配给各个反应区域,以确保每个反应区域的温度和能量平衡。

这一过程需要根据不同的焦化设备和参数进行调整,以保证整个系统的稳定运行。

另外,焦化热平衡还需要考虑热损失和热回收。

热损失是指焦化过程中因为传热不完全、设备热阻增大等原因导致的能量损失,而热回收则是通过合理设计换热系统,将废热重新利用,提高热能的利用率。

这两个方面的工作都是为了减少能源消耗和环境污染,实现节能减排。

最后,焦化热平衡的实现还需要完善的控制系统。

通过监测和调节焦化过程中的温度、压力、流量等参数,及时掌握系统运行状态,并进行相应的调整,可以保证焦化过程的稳定性和热平衡。

总而言之,焦化热平衡是一个复杂而重要的热工问题。

通过合理的设计供热系统和能量转化系统,合理分配和利用能量,减少能量损失和污染物排放,完善系统控制,才能实现焦化过程的稳定运行和热平衡。

只有热平衡达到了,才能充分发挥焦化工艺的效益,提高能源利用效率,实现可持续发展的目标。

焦炉加热控制系统设计方案书

焦炉加热控制系统设计方案书

焦炉加热控制系统设计摘要焦炉的加热过程是单个燃烧室间歇,全炉连续,受多种因素干扰的热工过程。

其控制系统是典型的大惯性、非线性、时变的复杂系统,因此如何优化焦炉加热过程控制、降低炼焦能耗、确保焦炭均匀稳定成熟、延长焦炉使用寿命,仍然是炼焦业界重大难题。

本文在深入进行焦炉加热燃烧过程工艺分析的基础上,根据控制系统的设计要求,提出了控制系统的总体结构。

系统采用西门子S7-300 PLC对各类参数(温度、压力和流量等)实施在线检测,并采用MCGS组态平台完成工艺流程的实时监视和控制。

由于立火道温度直接测量很困难,所以根据蓄热室顶部温度建立立火道温度软测量模型,间接测量立火道温度。

本控制系统满足了实际应用的需要,对提高焦炉生产率和焦炭质量 ,降低能耗及延长焦炉寿命 ,减少炼焦生产中的环境污染以及改善劳动条件具有重要的意义。

可以为企业创造显著的经济效益和社会效益。

关键词:焦炉,软测量,MCGS组态,PLC;Coke oven heating control system designAbstractThe heating process of coke oven which is a single chamber intermittently and a continuous furnace, is disturbed by many factors .Its control system is a typical of large inertia, nonlinear, and time-varying complex system. So how to optimize the process of coke oven heating control, reduce coke consumption to ensure the stability of coke evenly ripe and extend the service life of coke is still a major problem.This passage is about coke oven heating in-depth analysis of combustion process on the basis of the control system in accordance with the requirements of a control system for the overall structure. System uses a Siemens S7-300 PLC implement online testing on various parameters (temperature, pressure and flow, etc.), and complete platform configuration which using MCGS process real-time monitoring and control. Because direct measurement on flue temperature is difficult, according to the temperature at the top of regenerator flue temperature it can establish legislation soft-sensor model to finish an indirect measurement of flue temperature legislation.The control system meets the needs of practical applications, which improving the quality of coke oven coke productivity, reducing energy consumption and extending the life of coke oven, What's more, it can reduce environmental pollution in coke production and improve the working conditions This is of great significance. It can create significant economic and social benefits.Key words: coke, soft measurement, MCGS configuration, PLC;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 研究背景与目标 (1)1.2 焦炉加热控制系统的发展状况 (2)1.3 焦炉加热控制方案介绍 (3)1.4 焦炉加热控制系统设计思想 (4)第二章焦炉加热控制系统总体结构设计 (6)2.1 焦炉加热燃烧工艺过程 (6)2.2 焦炉加热控制的难点分析 (8)2.3 控制系统总体结构及过程参数检测 (9)2.3.1 控制系统总体结构 (9)2.3.2 温度控制策略设计 (10)2.3.3 过程参数检测 (11)2.3.4 立火道实际温度检测方法的确定 (11)2.4 立火道温度软测量 (12)2.4.1 立火道温度软测量模型的建立 (13)2.4.2 蓄顶温度检测点设置 (15)第三章硬件系统设计 (20)3.1 PLC特点介绍及选型 (20)3.1.1 PLC特点介绍 (20)3.1.2 PLC选型 (20)3.2 上位机选取 (22)3.3 热电偶选型 (22)3.4 控制器 (24)3.4.1 温度控制器 (24)3.4.2 混煤压控制器和吸力控制器 (25)3.5 压力检测仪表、流量计、变送器及执行器 (25)3.5.1压力检测仪表 (25)3.5.2流量计 (26)3.5.3变送器 (27)3.5.4执行器 (28)第四章软件系统设计 (29)4.1 上位机软件系统设计 (29)4.1.1 焦炉加热控制系统监控画面 (30)4.1.2 数据显示画面 (31)4.2 下位机系统主程序流程图 (33)4.3 混合煤气压力控制回路子程序流程图 (34)4.4 吸力控制回路子程序流程图 (35)第五章结束语 (36)参考文献 (38)附录A 焦炉加热控制系统监控画面 (40)附录B PLC程序 (41)致谢 (47)第一章引言焦炭是炼焦工业最重要的产品,大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁,炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑;冶炼工业,少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化焦炉是炼钢过程中很重要的一环,焦炉加热系统的调节与优化,对于焦炉的运行效率和生产质量具有非常重要的意义。

本文将从焦炉加热系统的基本构成、调节原理和优化方案三个方面进行探讨。

一、焦炉加热系统的基本构成焦炉加热系统通常由炉膛、燃烧器、燃料供给系统、风扇系统和控制系统五大部分组成。

炉膛是焦炉内部的加热空间,燃烧器是将燃料燃烧产生的热量传递到炉膛中的设备,燃料供给系统是将燃料供给燃烧器的设备,风扇系统是将空气送入燃烧器中助燃的设备,控制系统则是整个加热系统的大脑,用来控制各个部件的运行状态,实现整个系统的自动化控制。

焦炉加热系统的调节原理主要包括炉膛温度的控制、燃料供给的调节和风量的调节三个方面。

1. 炉膛温度的控制焦炉加热系统的主要任务是将焦炭进行加热,提高其温度以便于冶炼。

炉膛温度的控制是整个加热系统的核心,一方面要保证焦炭能够均匀加热,另一方面又要确保温度不至于过高,以免烧坏焦炭。

控制炉膛温度是焦炉加热系统调节的重中之重。

2. 燃料供给的调节燃料供给是影响炉膛温度的重要因素之一,对燃料供给进行合理的调节,可以有效地控制炉膛温度。

在加热过程中,需要不断地根据炉膛温度的变化来调节燃料供给量,以保持炉膛温度在一个合适的范围内。

3. 风量的调节风量是影响燃烧器燃烧效果的重要参数,适当的风量可以使燃烧器达到最佳的燃烧状态,提高燃烧效率,同时也会对炉膛温度产生一定的影响。

通过调节风量来控制炉膛温度是焦炉加热系统调节的重要手段之一。

为了提高焦炉加热系统的生产效率和加热质量,可以从以下几个方面进行优化。

1. 提高燃烧效率通过优化燃烧器的结构和布置,合理选择燃料和空气的比例,可以提高燃烧效率,减少燃料的消耗,同时也能减少燃烧产生的有害气体排放,达到节能减排的目的。

2. 加强控制系统的自动化程度采用先进的控制系统和传感器,可以及时准确地感知炉膛温度、燃烧效率等参数的变化,使整个加热系统可以实现自动化控制,提高生产效率和加热质量。

焦炉工艺设计流程

焦炉工艺设计流程

焦炉工艺设计流程1.确定焦炉工艺参数:首先需要确定焦炉的工艺参数,包括焦炉的炉型、炉径、炉高、炉喉直径、炉窑角度、炉底均热带位置、炉口直径等。

这些参数将决定焦炉的生产能力和煤气产生量。

2.结构设计:焦炉的结构设计是确保焦炉具有良好的机械强度和耐高温性能。

结构设计包括炉体结构设计、底部结构设计、倒炉装置设计、焦炉顶部结构设计等。

焦炉的结构设计需要考虑炉料下陷和炉体变形等因素。

3.燃烧系统设计:焦炉的燃烧系统设计是确保焦炉有良好的燃烧效果和燃烧稳定性。

燃烧系统设计包括燃烧器的选择和布置、燃烧器的调整和燃烧过程的控制。

燃烧系统设计需要考虑燃料的燃烧特性和燃烧空气的供应。

4.煤气处理系统设计:焦炉的煤气处理系统设计是确保焦炉产生的煤气符合使用要求的关键环节。

煤气处理系统设计包括煤气净化、煤气干燥、煤气加热和煤气压力控制等。

煤气处理系统设计需要考虑煤气中的灰分、硫化物和有害物质的去除。

5.热交换系统设计:焦炉的热交换系统设计是确保焦炉有高效的能量利用和热工稳定性的关键环节。

热交换系统设计包括焦炉冷却系统设计、煤气余热利用系统设计和煤气冷却系统设计等。

热交换系统设计需要考虑能量平衡和热工稳定性。

6.总体方案设计:根据具体的焦炉技术要求和工艺参数,进行焦炉工艺的总体方案设计。

总体方案设计需要综合考虑焦炉的结构设计、燃烧系统设计、煤气处理系统设计和热交换系统设计等方面的要求。

7.详细设计:根据总体方案设计,进行焦炉工艺的详细设计。

详细设计需要进行具体的计算和仿真分析,包括焦炉的传热计算、煤气流动计算、煤气净化计算和煤气干燥计算等。

8.施工图设计:根据详细设计结果,进行焦炉工艺的施工图设计。

施工图设计需要绘制焦炉的布置图、剖面图和细部图等。

9.工艺流程验证:进行焦炉工艺流程的验证,包括模拟实验和现场试验。

验证结果将用于修改和优化焦炉工艺设计。

焦炉工艺设计流程的核心是通过设计和优化焦炉的结构和工艺参数,实现焦炉的高效工作和能源利用。

焦炉热态工程方案

焦炉热态工程方案

焦炉热态工程方案一、前言焦炉是冶金工业中的重要设备,主要用于对原料焙烧处理,得到高品质的焦炭。

焦炉的热态工程方案对于提高生产效率、降低能耗、保证产品质量具有重要意义。

本文将结合焦炉的工作原理和工艺特点,提出一套完整的热态工程方案,从而使焦炉在工作过程中达到最佳的热态效果。

二、焦炉工作原理和工艺特点1. 焦炉工作原理焦炉是将焦炭原料经过一定的煅烧时间和温度的处理,使其挥发分降低,固定碳含量提高,得到高品质的焦炭。

焦炉主要分为炼铁炉和焦化炉两种类型,其工作原理类似,均是通过将焦炭原料放入焦炉中,并通过控制适当的温度和气氛,使原料中的挥发分和硫分得到挥发,最终得到高品质的焦炭。

2. 焦炉工艺特点焦炉的工艺特点主要包括炉料性质、热态温度和气氛、煅烧时间等。

炉料性质对焦炭的品质有着重要影响,一般来说,炉料中的灰分和硫分越低,可烧性越好,得到的焦炭品质也越高。

热态温度和气氛是影响焦炭烧结的关键参数,控制好热态温度和气氛能够提高焦炭的固结指数和冷强度。

煅烧时间则影响焦炭的挥发分和固定碳含量,过长的煅烧时间会导致焦炭的机械强度下降,过短的煅烧时间则会导致焦炭的挥发分含量过高。

三、热态工程方案1. 炉料性质的优化为了得到高品质的焦炭,焦炉炉料的性质需要进行优化。

首先需要在原料的采购环节加强监管,保证原料的质量。

其次,在原料的调配和预处理环节,需要对原料加以筛分和烘干处理,以保证原料的均匀性和可烧性。

另外,还需要对原料中的灰分和硫分进行物理和化学分析,通过添加剂的调整和筛分处理,降低原料中的灰分和硫分含量,提高可烧性和焦炭的品质。

2. 热态温度和气氛的控制炉料入炉后,需要通过控制炉膛燃烧和空气分配,使炉内的温度和气氛达到最佳的热态。

在炉膛燃烧过程中,需要通过调整燃烧炉的加热强度和炉膛内部的温度分布,尽可能减少焦炭的焦炭回收比,提高焦炭的产率。

另外,在空气分配过程中,需要通过控制进风量和出风量,保持炉膛内的氧气含量和炉气流速,使其达到最佳的热态气氛。

8-4焦炉热评定

8-4焦炉热评定
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ



我国焦化厂的配煤水分一般为9~10%,由测得 的耗热量换算为9%配煤水分的耗热量q换时, 可按下列公式计算: 焦炉煤气:q相换=q相一59(W—9) q湿换=q湿—29(W—9) 高炉煤气:q相换=q相一67(W—9) q湿换=q湿—33(W—9)



四、降低炼焦耗热量,提高焦炉热工效 率的途径 综上所述可采取下列措施,以降低炼焦 耗热量和提高焦炉的热工效率。 1.降低焦饼中心温度 2.降低炉顶空间温度 3.降低配煤水分

第四节 焦炉的热平衡及热工评定 评定焦炉热工操作的好坏,除焦炉的加热均匀 性外,重要的标志是热量利用效率。生产上常 以炼焦耗热量作为评定指标。但为全面分析焦 炉的热量利用情况,有时还进行焦炉的热平衡 计算,并由此得出炼焦炉的热效率和热工效率。 由于燃烧特性的不同,不同的煤气,用于焦炉 加热时的热量利用效率也有所不同。




2.干煤耗热量 1kg 干煤炼成焦炭所消耗的热量。干煤耗热量 不包括煤中水分的加热和蒸发所需要的热量, 以q干来表示。 3.相当耗热量 为统一基准,便于比较,提出了相当耗热量。 它是在湿煤炼焦时,其中以1kg干煤为基准时, 需供给焦炉的热量(包括水分加热和蒸发所需 热量),以q相来表示 我国焦炉相当耗热量指标

4.选择合理的空气过剩系数 5.降低废气排出温度 6.提高炉体的严密性和改善炉体绝热

一、焦炉的物料平衡及热平衡 焦炉的物料平衡计算是设计焦化厂最基 本的依据,也是确定各种设备操作负荷 和经济估算的基础。而焦炉的热平衡是 在物料平衡和燃烧计算的基础上进行的。

二、焦炉的热效率和热工效率 1、热效率 2、热工效率

rto焚烧炉热平衡计算

rto焚烧炉热平衡计算

rto焚烧炉热平衡计算RTO 焚烧炉的热平衡计算是在工业生产中必不可少的一环。

热平衡计算能够确定末期温度,为实际工程操作提供指导。

下面,我们来分步骤阐述 RTO 焚烧炉的热平衡计算。

步骤一:数据收集在进行热平衡计算前,必须对 RTO 焚烧炉进行详细的数据收集。

这些数据包括燃料的热值,烟气的温度、流量,废气的温度、流量以及燃料、废气的组成等信息。

同时,还需要掌握焚烧炉的热容量等参数。

通过这些数据,可以计算出炉内热平衡状态。

步骤二:制定热平衡计算模型热平衡计算模型是进行热平衡计算的基础,它能反映炉内的热演化过程。

热平衡计算模型一般包括热平衡方程、热平衡化学反应式以及热平衡计算的数学模型等。

在制定热平衡计算模型的过程中,需要考虑燃料、废气、氧气、空气等因素对热平衡计算的影响,以便保证模型的准确性。

步骤三:计算炉内温度分布在计算炉内温度分布时,需要确定炉内各个位置的温度。

这涉及到计算每个位置的热输入和热损失,以及炉内物料的热吸收。

通过这些参数的计算,可以得到炉内温度分布。

步骤四:计算燃料消耗量通过热平衡计算,我们可以得出炉子需要消耗的燃料的数量。

这包括空气的需求量、氧气的需求量等,以便炉子在运行过程中满足需要。

步骤五:计算煤气流量、温度和成分根据热平衡计算获得的烟气温度、流量,以及燃料、废气的组成等信息,可以计算出煤气的流量、温度和成分。

煤气流量的计算对于设计烟气处理系统具有重要意义。

综上所述,RTO 焚烧炉的热平衡计算是一项非常复杂的过程,它需要我们精确的收集数据,准确的制定热平衡计算模型,以便计算出温度分布和燃料消耗量等参数。

只有通过准确的热平衡计算,我们才能在实际工程操作中获取更加精确的数据,从而为工业生产提供更好的保障。

焦炉加热燃烧系统的优化控制

焦炉加热燃烧系统的优化控制

摘要摘要焦炉加热燃烧系统是整个焦炉炼焦过程的核心,具有非线性、大滞后、大惯性的特点。

生产过程中焦炉温度是否稳定直接影响着焦炭质量的优劣和炉体寿命的长短。

而建立起精确地加热模型,优化焦炉加热燃烧过程的控制,是提高焦炭质量、降低焦炉能耗的重要手段。

本文从焦炉加热燃烧工艺流程出发,分析出影响焦炉温度的主要因素是煤气流量,并直接利用现场生产数据,采用最小二乘支持向量机算法辨识出焦炉加热温度模型。

考虑到现场生产过程中,煤气主管压力和立火道温度易受干扰而发生波动,设计了基于最小二乘支持向量机的预测控制器。

为了提高焦炉的热效率,提出了根据煤气热值设定空燃比的空气-煤气双闭环比值控制,并将该比值控制与焦炉温度控制相结合。

利用MATLAB进行了系统仿真,仿真结果表明基于温度模型的预测控制器的控制效果明显优于传统PID控制器,具有超调量小、响应速度快以及抗干扰能力强等特点。

最后,将上述控制方法应用在西门子PLC中,并详细介绍了整个组态实现过程。

通过系统运行前后的现场温度曲线对比发现,该控制方案可以稳定控制炉温。

关键词:焦炉;加热控制;燃烧控制;最小二乘支持向量机;预测控制AbstractIIAbstractCoke oven heating and combustion system is the core of the whole coke oven coking process,which has the characteristics of non-linearity,large lag and large inertia.The stability of coke oven temperature in the production process directly affects the quality of coke and the life of the furnace body.Establishing accurate heating model and optimizing the control of coke oven heating and combustion process are important means to improve coke quality and reduce energy consumption of coke oven.Starting from the coke oven heating and combustion process,the main factor affecting the coke oven temperature is gas flow rate.Based on the field production data,the coke oven heating temperature model is identified by least squares support vector machine algorithm.Considering the fluctuation of gas main pipe pressure and vertical flue temperature in the field production process,a predictive controller based on Least Square Support Vector Machine is designed.In order to improve the thermal efficiency of coke oven,the air-gas double closed-loop ratio control based on the calorific value of gas is proposed,and the ratio control is combined with the temperature control of coke oven.The system is simulated with MATLAB.The simulation results show that the predictive controller based on temperature model has better control effect than the traditional PID controller.It has the characteristics of small overshoot,fast response speed and strong anti-interference ability.Finally,the above control method is applied to Siemens PLC,and the whole configuration implementation process is introduced in detail.By comparing the field temperature curves before and after the operation of the system,it is found that the control scheme can stabilize the furnace temperature.Key words:Coke oven;Heating control;Combustion control;Least squares support vector machine;Predictive control目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2焦炉加热燃烧系统国内外发展现状 (1)1.3本文研究内容 (3)第二章焦炉加热燃烧系统及其控制方案 (5)2.1焦炉的结构及其生产工艺 (5)2.1.1焦炉的结构 (5)2.1.2焦炉炼焦的生产工艺 (6)2.2焦炉加热燃烧系统的主要内容 (7)2.2.1焦炉加热过程 (7)2.2.2煤气燃烧过程 (7)2.3焦炉加热控制的主要内容 (8)2.3.1立火道温度的测量 (8)2.3.2影响立火道温度的主要因素 (9)2.4焦炉燃烧控制的主要内容 (11)2.4.1焦炉热平衡 (11)2.4.2影响焦炉热效率的主要因素 (12)2.5焦炉加热燃烧控制的难点 (12)2.6优化焦炉加热燃烧的控制方案 (12)2.7本章小结 (13)第三章基于LSSVM的焦炉加热温度模型 (14)3.1机器学习与统计学习理论 (14)3.1.1经验风险最小化原则 (15)3.1.2结构风险极小化原则 (15)3.2支持向量机学习算法 (16)3.2.1支持向量机 (16)3.2.2最小二乘支持向量机 (19)3.3焦炉加热温度模型辨识 (21)3.4本章小结 (25)III第四章焦炉加热燃烧控制 (26)4.1焦炉加热温度控制 (26)4.1.1预测控制的基本原理 (26)4.1.2广义预测控制 (28)4.1.3LSSVM模型的线性化 (33)4.1.4基于LSSVM的广义预测控制 (34)4.2焦炉燃烧控制 (35)4.2.1比值控制系统 (35)4.2.2空燃比控制 (37)4.2.3空气与煤气的双闭环比值控制在焦炉加热温度控制中的应用 (38)4.3控制算法的仿真研究 (39)4.4本章小结 (41)第五章焦炉加热燃烧优化控制系统的实现 (42)5.1西门子S7-300系列PLC简介 (42)5.1.1西门子STEP7编程软件 (42)5.1.2上位机WinCC组态建立通讯 (45)5.2控制方案在PLC中的实现 (46)5.2.1立火道温度在线测量 (46)5.2.2优化控制的实现 (50)5.3焦炉加热燃烧优化控制使用后的效果分析 (52)5.4本章小结 (54)第六章总结与展望 (55)参考文献 (57)致谢 (60)攻读学位期间主要研究成果 (61)图表清单 (62)附录正常工况下的300组数据表 (64)第一章绪论第一章绪论1.1研究背景和意义中国是世界钢铁生产大国,钢铁产量近年来一直居全球之首。

焦化炉温度控制系统设计

焦化炉温度控制系统设计

焦化炉温度控制系统设计焦化炉温度控制系统是指用于控制焦化炉内温度的一种自动化控制系统。

它通过监测焦化炉内的温度并与预设的设定温度进行比较,根据比较结果,通过控制系统来调节供热设备的功率、燃料的供给量等,以保持焦化炉内的温度在一个稳定的范围内运行。

下面将从传感器选型、控制设备的选择以及控制算法的设计三个方面进行详细介绍。

首先,传感器选型是焦化炉温度控制系统设计中的一个核心问题。

在选择传感器时需要考虑以下几个因素:1.温度范围:由于焦化炉内温度较高,所以传感器需要能够在高温环境下正常工作,因此应选择高温传感器,如热电偶或红外温度传感器。

2.精度:选择具有较高精度的传感器,以确保温度的准确测量,从而提高温度控制系统的稳定性和可靠性。

3.响应速度:焦化炉内温度会有较大的波动,所以选择响应速度较快的传感器是必要的,以确保系统能够及时响应温度的变化。

接下来,控制设备的选择也是焦化炉温度控制系统设计的一个重要环节。

常见的控制设备包括PID控制器、PLC和DCS等。

根据具体的需求,可以选择合适的控制设备来实现对焦化炉温度的控制。

在选择控制设备时需要考虑以下几个因素:1.控制精度:选择精度高的控制设备,以确保控制系统能够按照预设的温度进行精确控制。

2.扩展性:焦化炉温度控制系统通常需要与其他系统进行联动,所以选择具有较好的扩展性的控制设备是必要的。

3.可靠性:控制设备需要具有较高的可靠性,以确保系统能够稳定运行。

最后,控制算法的设计是焦化炉温度控制系统设计的关键环节。

常见的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法等。

根据具体的需求,可以选择合适的控制算法来实现对焦化炉温度的控制。

在设计控制算法时需要考虑以下几个因素:1.系统模型:首先需要建立焦化炉温度的数学模型,以便进行算法设计和仿真。

2.控制策略:根据焦化炉温度的变化规律,选择合适的控制策略,如比例控制、积分控制和微分控制等,以实现对焦化炉温度的稳定控制。

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化

焦炉加热系统的调节与优化【摘要】焦炉加热系统是冶金工业中至关重要的设备,其调节与优化对生产效率和产品质量起着至关重要的作用。

本文首先概述了焦炉加热系统的调节与优化的重要性,接着分析了该系统的结构和性能参数,探讨了不同的调节方法和优化策略。

通过案例分析,展示了实际调节与优化的效果。

最后指出了焦炉加热系统调节与优化的重要性,并展望了未来的发展趋势。

本文旨在帮助工程师和研究人员更好地了解焦炉加热系统,提高生产效率,降低能耗,提高产品质量。

【关键词】焦炉加热系统、调节、优化、结构分析、性能参数、调节方法、优化策略、案例分析、重要性、发展趋势、总结、展望1. 引言1.1 焦炉加热系统的调节与优化概述焦炉加热系统是冶金工业中至关重要的设备之一,它承担着将焦炭升温以及炼钢所需热能提供的任务。

在现代钢铁生产中,焦炉加热系统的调节与优化是提高生产效率、节约能源资源、降低生产成本的关键。

焦炉加热系统的调节与优化不仅涉及到设备运行稳定性和效率,更关乎到钢铁生产过程的整体效益和环境影响。

焦炉加热系统的调节与优化需要综合考虑设备的结构特点、加热过程中的热力学参数、系统的控制策略等多方面因素。

本文将对焦炉加热系统的结构进行分析,探讨系统的性能参数以及调节方法,提出系统的优化策略,并通过案例分析阐述调节与优化的实际效果。

本文将探讨焦炉加热系统调节与优化在钢铁生产中的重要性,展望未来焦炉加热系统发展的趋势,并对本文进行总结与展望。

通过本文的研究,将为焦炉加热系统的调节与优化提供理论指导和实践参考,促进钢铁生产的可持续发展。

2. 正文2.1 焦炉加热系统结构分析焦炉加热系统是焦化生产过程中的重要设备之一,其结构主要由加热炉、燃气系统、燃气输送系统、燃气分配系统、燃气预热系统、烟气系统、热风系统等组成。

1. 加热炉:加热炉是焦炉加热系统的核心部件,其主要功能是提供高温热能,使焦炭达到所需的温度。

加热炉根据不同生产工艺和要求可以采用不同类型的燃料,如燃煤、燃油、天然气等。

焦炉热量平衡的分析及提高热效率的途径

焦炉热量平衡的分析及提高热效率的途径

焦炉热量平衡的分析及提高热效率的途径
焦炉热量平衡及提高热效率
焦炉热量平衡是指在焦炉中,运行的传热、传质系统的量的传递的BALANCE或者结构的均衡。

焦炉热量平衡的研究是提高焦炉热效率的基础,是提高生产质量、减少能耗和节约能源的最佳途径。

首先,应对焦炉的热传递行为作出准确的分析,把控炉内各热传递分布,采取合理的保温措施,比如,可以采用复合保温方式,采用高热传质保温材料。

其次,可以采取闭壁结构与熔炉结构设计技术,OPTIMIZE the heat transfer effect,让热源与空气之间形成温度梯度,MAXIMIZE对熔炉的传热效果,提高热效率。

此外,采取控制技术有助于热效率的提高,如设计一套定时、定量的炉子控制系统,让炉子热效率更高。

另外,可以采用烟气综合利用,比如热风炉,进行烟气再温供热,有助于提高焦炉的热效率。

总而言之,焦炉热量平衡及提高热效率是一个复杂的过程,以上就是提高焦炉热效率方面的具体措施。

只有全面考虑,按照设计及技术的要求,充分发挥各种技术的优势,才能达到最理想的状态。

焦炉设计计算要点

焦炉设计计算要点

焦炉设计计算要点1 依据在方案论证中必须指出设计依据。

设计依据分二种情况:钢铁联合企业焦炉多为复热式焦炉,设计计算以高炉煤气加热为主。

独立焦化厂焦炉以单热式焦炉为主,设计计算以焦炉煤气加热为主。

并注意设计计算均以焦侧为主。

2 主要公式2。

1 炉孔数和炉组的最后确定(1)焦炉的生产能力与炉孔数计算总炉孔数N=100G 365240.95kVτρ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯式中 N-—总炉孔数目,个;G——干全焦的年产量,万吨/年;V——炭化室有效容积,m3/孔;ρ——堆煤密度,t/m3;K——全焦率,%;ϕ—-考虑到炭化室检修时的减产系数,0.95;τ——焦炉周转时间,h。

注意焦炉周转时间是受多个因素影响的复杂因素,必须作充分论证讨论。

单孔装煤量G=ρ·V t/孔.设计好总炉孔数后,必须再复算焦炉的实际生产能力M,万吨全焦/年. (2)机械装备水平2。

2蓄热室计算2。

2.1流量分配比的确定在焦炉设计中这部分内容是最重要的,该部分计算有错误的话,下面内容将要全部反攻重算。

高炉煤气与焦炉煤气加热计算有所不同.(1)机、焦侧气流流量分配比(即耗热比)LBV V Q Q ==机焦机焦 造成机、焦侧流量不同一般有三个主要原因: ①锥度方向引起的装煤量不同。

②装煤量不同,但机焦侧焦饼要同时成熟,故焦侧焦饼温度比机侧温度要高15~20℃③废气热损失,焦侧比机侧大,故焦侧耗热量比机侧要大。

按经验值,后两个原因造成的差比为1.05~1。

06倍,当炭化室锥度为50mm 时,气流比:1.1141.0624755002525500=⨯++==机侧气体流量焦侧气体流量n (注意各人设计炭化室宽度是不同,因而必须自己计算。

)(2)蓄热室废气流量分配比:为了使空气蓄热室和高炉煤气蓄热室的废气排出温度接近。

则进入空气蓄热室和煤气蓄热室的气体流量应有一定的分配比,这样才可充分利用蓄热室的面积.0.414(1.1571080 1.35290) 1.2580.350(1.4281080 1.34490)()==-⨯-⨯===⨯-⨯-m V c t c t V c t c t 蓄煤焦煤出煤出煤进煤进蓄空焦空出空出空进空进进煤气蓄热室的废气量煤气经蓄热室预热所需的热量进空气蓄热室的废气量空气经蓄热室预热所需的热量()式中 V 煤焦蓄——焦侧煤气蓄热室煤气流量,m 3/s; V 空焦蓄——焦侧空气蓄热室空气流量,m 3/s ;c 煤进、c 煤出——为进、出口煤气蓄热室的煤气比热容,KJ/(Kg ·℃); t 煤进、t 煤出——相应的温度,℃;c 空进、c 空出--为进、出口空气蓄热室的空气比热容,KJ/(Kg ·℃); t 空进、t 空出——相应的温度,℃;现假设t 煤出=t 空出=1080℃, t 煤进=t 空进=90℃.注意:工学士必须掌握试插法.这从假设t 煤出=t 空出=1080℃, t 煤进=t 空进=90℃开始查得:c 煤进、c 煤出、c 空进、c 空出,再通过蓄热室热平衡计算出t 空进、t 空出温度,看假设是否合理,若不合理必须从头开始再假设计算.公式中V 煤焦蓄 、V 空焦蓄流量也同样由下面公式计算才能知道.2。

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焦炉热平衡系统的设计摘要焦炉是炼制焦炭的窑炉,是炼焦主要的热工设备,焦炉主要生产的是冶金焦。

焦炉采用煤气进行加热,消耗煤气量约占炼焦厂总能消耗的70% 左右。

为了节约能源和降低能耗,对焦炉进行热平衡测试有着重要的意义。

焦炉热平衡又称能平衡或能量平衡,它仅分析热量在数量上的平衡。

热平衡的方法又俗称“热诊断”。

焦炉热平衡是根据能量守恒定律对进入焦炉的物料和产出的炼焦产品进行的热量衡算。

焦炉热平衡足在焦炉物料平衡和燃烧计算的基础上进行的。

物料平衡是对炼焦过程中焦炉系统的进料量和出料量进行的衡算。

煤料经焦炉炭化室内结焦过程得到焦炭、焦炉煤气和化学产品等物料,焦炉物料平衡就是对这些物料的量进行测定,列出进出料淸单,根据物质不灭定律进行衡算,求得炼焦产品的产率和损失率,为焦炉热平衡计算提供依据。

通过热平衡计算,可具体了解焦炉热量的转移、分配、利用和损失情况,获得焦炉热功效率和炼焦耗热量数据,明确节能途径和方向,为评定焦炉炉型和焦炉热工状况提供依据。

关键词:焦炉,焦炉热平衡,物料衡算,焦炉热工效率,炼焦耗热量AbstractCoke oven furnace refining coke, coke thermal equipment is the main, mainly the production of metallurgical coke oven. Coke oven gas heating, gas consumption volume accounts for about 70% total consumption of coking plant. In order to save energy and reduce energy consumption, heat balance testing of the coke oven has important significance.Heat balance of coke oven is also known as energy balance or energy balance, it is only in the number of heat balance. Method of heat balance and commonly known as "thermal diagnosis". Heat balance of coke oven is a heat balance according to the law of conservation of energy into the coke oven coking products of the material and the output is. Based on the heat balance of coke oven coke oven and combustion foot material balance calculation. Material balance is the coke oven system in the coking process of feed and discharge amount of balance. Coal coking process coke oven carbonization chamber is obtained by coke, coke oven gas and chemical products and other materials, determination of material balance of coke oven is to those the quantity of material, feeding with the single list, according to the law of conservation of matter to balance, the coke yield and loss rate, and provide the basis for the calculation of heat balance of coke oven. Through the calculation of heat balance, we can know the coke oven heat transfer, distribution, utilization and losses from coke oven, thermal efficiency and heat consumption in coking data, a clear energy-saving way and the direction, provide the basis for the assessment of coke oven and the oven heat conditionKey words:Coke oven, Heat balance of coke oven coke oven, Material balance, Thermal efficiency,Heat consumption in coking关键词:【键入中文关键词4-6个,用逗号分开】排版要求:“摘要”二字用四号黑体。

“摘要”二字空一行打印内容,内容用小四号宋体。

摘要内容下空一行打印“关键词”三字(四号黑体),其后为关键词(小四号宋体),每两个关键词之间空两格。

英文摘要题目采用小四号Arial字体,摘要内容均用五号Arial 字体。

题目,中文摘要,关键词合打一页,英文摘要另打一页。

目录目录第1章【焦炉整体构造】 (1)1.1【现代焦炉的结构】 (1)1.1.1 【JN型焦炉】 (1)1.2【焦炉炉型的分类】 (4)第2章【炼焦炉的机械与设备】 (5)2.1【护炉铁件】 (5)2.1.1【护炉铁件的作用】 (5)2.2【焦炉加热设备】 (11)第3章【焦炉热平衡测试相关理论】............................................................ 错误!未定义书签。

3.1 【焦炉物料平衡和热平衡分析】 ........................................................................ 错误!未定义书签。

3.1.1 【物料平衡分析】 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 【热量平衡分析】 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

第4章【键入一级标题】................................................................................ 错误!未定义书签。

4.1 【键入二级标题】 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.1.1 【键入三级标题】 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2 【键入二级标题】 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

第5章结论...................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献............................................................................................................ 错误!未定义书签。

致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。

第1章【焦炉整体构造】1.1【现代焦炉的结构】现代焦炉虽有多种炉型,但都有共同的基本要求:1)焦并长向和高向加热均匀,加热水平适当,以减轻化学产品的裂解损失。

2)劳动生产率和设备利用率高。

3)加热系统阻力小,热工效率高,能耗低。

4)炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。

5)劳动条件好,调节控制方便,环境污染少。

现代焦炉主要由炉顶区、炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、烟道区(小烟道、分烟道、总烟道)、烟囪、基础平台和抵抗墙等部分组成,蓄热室以下为烟道与基础。

炭化室与燃烧室相间布置,蓄热室位于其下方,内放格子砖以回收废热,斜道区位于蓄热室顶和燃烧室底之间,通过斜道使蓄热室与燃烧室相通,炭化室与燃烧室之上为炉顶,整座焦炉砌在坚固平整的钢筋混凝土基础上,烟道一端通过废气开闭器与蓄热室连接,另一端与烟囱连接口根据炉型不同,烟道设在基础内或基础两侧。

1.1.1【JN型焦炉】1.1 炭化室炭化室是煤隔绝空气干馏的地方,是由两侧炉墙、炉顶、炉底和两侧炉门合围起来的。

炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部分;它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。

炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率等均有重大影响。

炭化室顶部还设有1个或2个上升管口,通过上升管、桥管与集气管相连。

炭化室锥度:为了推焦顺利,焦侧宽度大于机侧宽度,两侧宽度之差叫做炭化室锥度。

炭化室锥度随炭化室的长度不同而变化,炭化室越长,锥度越大。

在长度不变的情况下,其锥度越大越有利于推焦。

生产几十年的炉室,由于其墙面产生不同程度的变形,此时锥度大就比锥度小利于推焦,从而可以延长炉体寿命。

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