焦炉自动测温、火落判断、加热控制
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专业的队伍
数十年的技术积累和孜孜以求 唯一的目标
就是为您提供完善的焦炉加热控制方案
自动、在线、连续测量直行温度 火落时间与焦炭成熟度判断 焦饼温度长期测量 自动调整加热煤气流量和分烟道吸力
优化标准温度
实时监测异常炉号、及时发现生产隐患
主要内容：
技术目标 技术手段 立火道温度全自动测温—红外光纤温度计
炼焦指数模型：CI =τ c/τ m CI与焦炭成熟度相关，根据不同的情况确定一个最佳的CI
83#粗煤气温度 66#炭化室火落时间为17.2小时
82#炭化室的炼焦指数为1.80
5.3 焦饼温度与火落时间关系
温度趋缓 推焦时刻
装煤时刻
火落点
焦 饼 成 熟 时 刻
焦饼温度开始快速上升
4~6小时
粗煤气温度与焦饼中心温度变化趋势对应图
5.4 配煤水分与火落时间关系
16.8 16.6 16.4 y = 0.3193x + 12.391 R 2 = 0.9848
火落时间
16.2 16 15.8 15.6 15.4 15.2 0 5 配煤水分（%） 10 15
配煤水分增加1%，火落时间推迟20分钟
5.5、标准温度与水分变化的关系
日期
仪表系统
红外光纤 光学系统 小炉盖
探测器 信号 放大
校正、 线性化
V/I
峰值/瞬 时值
鼻梁砖
标准信号 输入计算机
专利：ZL200620071265.1
不怕高温，不怕烟熏、火燎；寿命6年以上
观察测量点
3.1 全自动测温的优点
测温点与人工测温点一致；
测温点固定/测温时间固定；
立火道底部
没有人为误差；
下降气流，交换后20秒
上升气流，火焰
装煤/推焦时刻
立火道温度呈周期性波峰/波谷变化 50~60 ℃
人工测温/4小时
自动测温/全炉平均 测温频率高、调节及时
4、 加热优化控制与数学模型
根据自动测温数据，实时调整加热煤气流量 根据煤气流量和烟气残氧量、看火孔压力等调 整分烟道吸力 根据配煤水分的变化调整加热煤气流量或标准 温度
精度高/维修方便/维护量很小/
寿命长，是热电偶寿命的3倍以上；
可将三班测温改成白班巡查。
3.2 人工测温的缺点
测温点有误差；
测温时间有误差；4℃/min；
来自百度文库
不同的操作工有个体偏差；
测温工劳动环境差，夜间数据可信度低。
2 1
3.3 热电偶测温的缺点
热电偶插在蓄顶或立火道跨越孔位置； 热电偶测量的是废气温度，与砖表面温度 不一致； 温度数学模型精度差，受多因素影响 ；
⑥ 实时监控高温、低温、异常炉号以及加热生 产上的异常操作，为调火提供操作指导；
⑦ 在保证焦炭质量的前提下，适度降低标 准温度和炉顶空间温度，提高焦油产率； ⑧ 实时监测焦饼温度，提高高向加热均匀 性和横排均匀性；
2、技术手段/措施
① 实现立火道温度全自动检测； ② 加热优化控制与数学模型； ③ 粗煤气温度监测与火落时间判断；
加热优化控制
粗煤气温度测量与焦炭成熟度判断 焦饼温度在线连续测量 经济效益分析 业绩单位
1、技术目标：
① 实现火道温度的全自动测量，取消三班测温 ② 提高炉温的稳定性/安定系数；
③ 加热优化控制，降低吨焦耗热量;
④ 粗煤气温度与火落判断，判断焦炭成熟情况； ⑤ 制定最合理的标准温度；
蓝色—粗煤气温度曲线
红色、黑色—焦饼中心温度(热电偶)
结焦时间为23小时，焦饼温度变化情况分析
第二装煤孔（机侧） 低温区区间 （小时） 快速升温区间 （小时） 温度变化趋缓 温度变化很小
上部 中部 下部 第三装煤孔（焦侧）
0-3 0-5:30 0-1
3-10 5:30-13:45 1-6
10小时后 13:45后 6小时后 11:30
控制系统框图
配煤水分 结焦时间 标准温度修正 目标火道温度模型 焦炭成熟度模型 加热均匀性调整
火道温度的多模式 模糊控制
在线实测火道温度
粗煤气温度
设定值
标准温度修正
煤气流量 控制单元 （显示）
分烟道吸力 焦饼温度测量 吸力模型
煤气
空气
焦
炉
调节阀
孔板流量计
5、粗煤气温度测量与焦炭成熟度判断
温度测点在上 升管清扫孔处
温度测点在桥管处
5.1 粗煤气温度测量
K型热电偶，耐高温钢套管
立火道温度测量点
粗煤气温度测量点
推焦装煤
火落点 粗煤气温度
火落点后，挥发份很少，粗煤气温度快速下降 焦炭趋于成熟，经过4-6小时焖炉后即可推焦
5.2 炼焦指数/火落时间
用粗煤气温度随结焦时间变化规律判断结焦终了时间
上部 中部 下部 粗煤气温度
0-3 0-8:30 0-1 装煤时间 0
3-16 8:30-16:30 1-13
16小时后 16:30后 13小时后 火落时间 16:30
20:30 22:00 22 推焦时间 23:00
初步结论
• 火落点后4-6小时后，焦饼的上、中、下温度都变化很小， 温度基本均匀，因此可判定此时焦炭已经成熟; • 焦饼各处成熟时间不同，焦饼上部成熟的较快，底部次之， 成熟最慢的是中部温度；
3
4 5
蓄顶热电偶反映的是炉头附近温度； 受其它因素影响较大
M K M K
热电偶寿命短（寿命为2年左右）；
COG
COG
测温点
2008年 7.63米焦炉，
测温点
2009年 4.3米捣固焦炉
测温点
2010年 JN60型焦炉
测温点
安装、防护逐步完善 -- 2010年 安装改进
5.5米捣固焦炉
6月10-11 6月14-15 6月21-22
配煤水分
13.3 12.2 9.5
火落时间
16.7 16.2 15.45
标准温度
1200/1220 1190/1210
火落时间
15.3 15.6 0 10 0 0.3
配煤水分每增加1%，火落时间要延长20分钟左右 标准温度每增加10℃，火落时间要缩短约0.3小时左右 初步结论： 水分每增加1%，标准温度应增加6-10℃左右 水分每减少1%，标准温度可降低6-10℃左右
④ 焦饼温度长期在线连续监测。
控制系统框图
配煤水分 结焦时间 标准温度修正 目标火道温度模型 焦炭成熟度模型 加热均匀性调整
火道温度的多模式 模糊控制
在线实测火道温度
粗煤气温度
设定值
标准温度修正
煤气流量 控制单元 （显示）
分烟道吸力 焦饼温度测量 吸力模型
煤气
空气
焦
炉
调节阀
孔板流量计
3、专利设备-红外光纤温度计
数十年的技术积累和孜孜以求 唯一的目标
就是为您提供完善的焦炉加热控制方案
自动、在线、连续测量直行温度 火落时间与焦炭成熟度判断 焦饼温度长期测量 自动调整加热煤气流量和分烟道吸力
优化标准温度
实时监测异常炉号、及时发现生产隐患
主要内容：
技术目标 技术手段 立火道温度全自动测温—红外光纤温度计
炼焦指数模型：CI =τ c/τ m CI与焦炭成熟度相关，根据不同的情况确定一个最佳的CI
83#粗煤气温度 66#炭化室火落时间为17.2小时
82#炭化室的炼焦指数为1.80
5.3 焦饼温度与火落时间关系
温度趋缓 推焦时刻
装煤时刻
火落点
焦 饼 成 熟 时 刻
焦饼温度开始快速上升
4~6小时
粗煤气温度与焦饼中心温度变化趋势对应图
5.4 配煤水分与火落时间关系
16.8 16.6 16.4 y = 0.3193x + 12.391 R 2 = 0.9848
火落时间
16.2 16 15.8 15.6 15.4 15.2 0 5 配煤水分（%） 10 15
配煤水分增加1%，火落时间推迟20分钟
5.5、标准温度与水分变化的关系
日期
仪表系统
红外光纤 光学系统 小炉盖
探测器 信号 放大
校正、 线性化
V/I
峰值/瞬 时值
鼻梁砖
标准信号 输入计算机
专利：ZL200620071265.1
不怕高温，不怕烟熏、火燎；寿命6年以上
观察测量点
3.1 全自动测温的优点
测温点与人工测温点一致；
测温点固定/测温时间固定；
立火道底部
没有人为误差；
下降气流，交换后20秒
上升气流，火焰
装煤/推焦时刻
立火道温度呈周期性波峰/波谷变化 50~60 ℃
人工测温/4小时
自动测温/全炉平均 测温频率高、调节及时
4、 加热优化控制与数学模型
根据自动测温数据，实时调整加热煤气流量 根据煤气流量和烟气残氧量、看火孔压力等调 整分烟道吸力 根据配煤水分的变化调整加热煤气流量或标准 温度
精度高/维修方便/维护量很小/
寿命长，是热电偶寿命的3倍以上；
可将三班测温改成白班巡查。
3.2 人工测温的缺点
测温点有误差；
测温时间有误差；4℃/min；
来自百度文库
不同的操作工有个体偏差；
测温工劳动环境差，夜间数据可信度低。
2 1
3.3 热电偶测温的缺点
热电偶插在蓄顶或立火道跨越孔位置； 热电偶测量的是废气温度，与砖表面温度 不一致； 温度数学模型精度差，受多因素影响 ；
⑥ 实时监控高温、低温、异常炉号以及加热生 产上的异常操作，为调火提供操作指导；
⑦ 在保证焦炭质量的前提下，适度降低标 准温度和炉顶空间温度，提高焦油产率； ⑧ 实时监测焦饼温度，提高高向加热均匀 性和横排均匀性；
2、技术手段/措施
① 实现立火道温度全自动检测； ② 加热优化控制与数学模型； ③ 粗煤气温度监测与火落时间判断；
加热优化控制
粗煤气温度测量与焦炭成熟度判断 焦饼温度在线连续测量 经济效益分析 业绩单位
1、技术目标：
① 实现火道温度的全自动测量，取消三班测温 ② 提高炉温的稳定性/安定系数；
③ 加热优化控制，降低吨焦耗热量;
④ 粗煤气温度与火落判断，判断焦炭成熟情况； ⑤ 制定最合理的标准温度；
蓝色—粗煤气温度曲线
红色、黑色—焦饼中心温度(热电偶)
结焦时间为23小时，焦饼温度变化情况分析
第二装煤孔（机侧） 低温区区间 （小时） 快速升温区间 （小时） 温度变化趋缓 温度变化很小
上部 中部 下部 第三装煤孔（焦侧）
0-3 0-5:30 0-1
3-10 5:30-13:45 1-6
10小时后 13:45后 6小时后 11:30
控制系统框图
配煤水分 结焦时间 标准温度修正 目标火道温度模型 焦炭成熟度模型 加热均匀性调整
火道温度的多模式 模糊控制
在线实测火道温度
粗煤气温度
设定值
标准温度修正
煤气流量 控制单元 （显示）
分烟道吸力 焦饼温度测量 吸力模型
煤气
空气
焦
炉
调节阀
孔板流量计
5、粗煤气温度测量与焦炭成熟度判断
温度测点在上 升管清扫孔处
温度测点在桥管处
5.1 粗煤气温度测量
K型热电偶，耐高温钢套管
立火道温度测量点
粗煤气温度测量点
推焦装煤
火落点 粗煤气温度
火落点后，挥发份很少，粗煤气温度快速下降 焦炭趋于成熟，经过4-6小时焖炉后即可推焦
5.2 炼焦指数/火落时间
用粗煤气温度随结焦时间变化规律判断结焦终了时间
上部 中部 下部 粗煤气温度
0-3 0-8:30 0-1 装煤时间 0
3-16 8:30-16:30 1-13
16小时后 16:30后 13小时后 火落时间 16:30
20:30 22:00 22 推焦时间 23:00
初步结论
• 火落点后4-6小时后，焦饼的上、中、下温度都变化很小， 温度基本均匀，因此可判定此时焦炭已经成熟; • 焦饼各处成熟时间不同，焦饼上部成熟的较快，底部次之， 成熟最慢的是中部温度；
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蓄顶热电偶反映的是炉头附近温度； 受其它因素影响较大
M K M K
热电偶寿命短（寿命为2年左右）；
COG
COG
测温点
2008年 7.63米焦炉，
测温点
2009年 4.3米捣固焦炉
测温点
2010年 JN60型焦炉
测温点
安装、防护逐步完善 -- 2010年 安装改进
5.5米捣固焦炉
6月10-11 6月14-15 6月21-22
配煤水分
13.3 12.2 9.5
火落时间
16.7 16.2 15.45
标准温度
1200/1220 1190/1210
火落时间
15.3 15.6 0 10 0 0.3
配煤水分每增加1%，火落时间要延长20分钟左右 标准温度每增加10℃，火落时间要缩短约0.3小时左右 初步结论： 水分每增加1%，标准温度应增加6-10℃左右 水分每减少1%，标准温度可降低6-10℃左右
④ 焦饼温度长期在线连续监测。
控制系统框图
配煤水分 结焦时间 标准温度修正 目标火道温度模型 焦炭成熟度模型 加热均匀性调整
火道温度的多模式 模糊控制
在线实测火道温度
粗煤气温度
设定值
标准温度修正
煤气流量 控制单元 （显示）
分烟道吸力 焦饼温度测量 吸力模型
煤气
空气
焦
炉
调节阀
孔板流量计
3、专利设备-红外光纤温度计