本课题是根据包钢新体系的建设发展规划，为了满足高炉炼铁对焦炭质量的需求，新建4x60孔JNX3-70-2型焦炉，通过对干熄炉本体的设计、锅炉汽包液位及主蒸汽温度设计、除尘系统设计，来提高熄焦后的焦炭质量，为包钢降本增效做出贡献。
干法熄焦具有以下优点，第一：大大提高了焦炭质量；干熄焦法是用氮气冷却，红焦与冷却氮气进行热交换将焦炭温度降低，该方法能使焦炭与氮气充分接触，缓慢降温，提高焦炭转鼓强度，增大焦炭密度，改善了炼铁焦炭的稳定性，使得焦炭块度大小基本一致，此法冷却的焦炭利于高炉炼铁。第二：回收红焦热量，降低能源浪费；在干法熄焦中，与红焦热交换后的高温氮气进入锅炉，与锅炉汽包中的水再进行热交换产生蒸汽，蒸汽再送往汽轮机，用于汽轮机的发电。此法可以节省很大一部分能源。第三：减少环境污染；湿法熄焦中，焦炭和水发生反应，产生许多酚氰化合物及硫化物等污染物质，这些有害物质直接排到空气中，造成环境污染；而干熄焦是在封闭的干熄炉内冷却，产生的高温气体及粉尘易于控制，直接经一次除尘器烟道进入锅炉，不会排到大气污染环境。
在干熄焦过程中，红焦炭由提升机从顶部装入干熄炉，冷却气体从炉底通入，在干熄炉冷却段冷却焦炭，冷焦经振动给料器、旋转密封阀排出，参与熄焦后的氮气进入锅炉与汽包中的水进行热交换产生蒸汽。锅炉产生的高温蒸汽，用于汽轮机发电。熄焦过程中产生的粉尘由除尘系统收集，最后由外运汽车拉走。
该控制系统使用西门子公司产品，采用S7-414冗余系统，选用step7编程软件，Wincc组态软件，通过工业以太网连接CPU和工控机，采用Profibus DP线连接所有的I/O模块
本论文主要的研究工作有：一、干熄焦本体部分，主要研究干熄炉料位的控制，通过仪表选型、控制方法的确定，最终将料位控制在工艺要求的范围内。排焦温度和排焦量的控制都是通过一个单回路PID控制系统开控制其在正常范围。二、干熄焦锅炉部分，主要研究内容有锅炉汽包液位的控制和主蒸汽温度的控制。分析给水量、蒸汽量、燃料量作用下汽包液位的动态特性，确定汽包液位的单冲量及三冲量控制方法。分析蒸汽、减温水、烟气扰动下过热蒸汽温度的动态特性，确定过热蒸汽串级控制方法。运用PID控制器将被控量控制在恒定范围，保证了设备的安全稳定运行，PID参数是根据理论研究与现场生产不断摸索的经验值。三、干熄焦除尘部分，主要设计环境除尘系统与循环气体除尘系统，分析除尘风机的启停条件，并做联锁启停，保证了设备的安全稳定运行。该控制系统已经投产运行三年，自投产以来运行稳定，符合工艺生产要求。
- 作 者：
- 张春霞
- 学科专业：
- 控制工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 内蒙古科技大学
- 导师姓名：
- 朱林
- 学位年度：
- 2017
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
