浅谈电气自动化在焦化企业节能生产中的应用

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摘要:

随着现代科学信息技术的不断发展，我国的电气自动化也得到了快速发展的机遇。在这种情况下，传统焦化厂的工业电气自动化也开始借助新技术实现自身的可持续发展。越来越多的焦化厂在开展生产工作时，开始将节能减排的理念融入实践。在此背景下，本文对工业电气自动化技术在焦化厂节能中的应用进行了详细的论述和说明。

关键词:

节能项目；焦化厂；工业电气自动化；应用研究；

简介:

随着中国经济的快速发展，各种技术的发展日新月异。自动化技术作为连接工业的桥梁，为社会发展提供了巨大的推动力。中国在第一时间认识到绿色工业革命是未来社会发展的主流，开始积极号召焦化企业进行绿色环保的生产工艺，并将工业电气自动化技术融入焦化厂的节能生产，为企业经济效益和社会效益的提升奠定了良好的基础。

1，焦化厂节能技术

焦化厂作为专业从事冶金焦炭生产、冶炼及焦化产品加工回收的专业工厂，在日常生产和冶炼过程中借助工业电气自动化技术提高了自身的生产效率，有效降低了人力、物力和财力的消耗，从而在一定程度上实现了焦化厂经济效益的提高。但随着国家管理的日益严格，高能耗、重污染一度成为焦化的代名词，能否可持续成为焦化行业关注的焦点。焦化厂也意识到只有节能减排才能实现可持续发展，因此提高焦化企业生产过程中的节能环保尤为关键。在这种趋势下，工业电气自动化节能技术的应用起到了关键作用，为焦化企业的可持续发展提供了源源不断的动力，提高了整个行业的自动化控制水平。

2、焦化厂工业电气自动化节能技术应用措施。

2.1电气技术

为了有效改善焦化厂的环境，提高设备的节能效率，目前，焦化企业主要从以下几个方面推广新技术的应用。

1)新技术。随着中压变频器在焦化企业的大规模使用，提高了焦化厂的工业电气自动化控制水平，达到了高效节能的效果。但在实际操作过程中，变频器的作用不是很明显，大多是手动设定固定频率，难以与设备联锁。随着无线通信技术的飞速发展，为设备的自动控制增添了强有力的手段。比如出焦和除尘的高低速联锁可以通过无线通讯实现联锁，筛焦和除尘的联锁可以通过出料口的操作实现。

2)新设备。此外，为了在正常生产过程中节省大量的电力，可以将成熟的节能电力设备应用到实际生产中，生产现场的照明全部采用LED照明，两地控制在皮带走廊内，以达到节能的目的。道路照明采用工业互联自动控制，手机APP远程控制。同时，通过调整各回路的用电负荷，可以优化线路负荷，使整个工业用电为生产提供较高的运行效率，降低能耗。

3)新管理层。新建项目中，电机选型要严格按照国家绿色发展要求，尽量选用一级能效电机，坚决杜绝选用国家禁止的高耗能电机；通过一系列新的管理来达到节能的目的。

2.2自动化技术

随着工业电气自动化技术在焦化厂的快速发展和广泛应用，以前复杂的改造变得越来越简单，在节能生产中起到了很好的作用。通过工艺优化结合自动控制技术，对生产过程中的细节进行了深度挖掘和改造，在优化工艺的同时取得了明显的经济效益。成功案例主要列举如下:

1)除尘系统刮灰机的控制优化。根据最初的设计，除尘系统的刮板是一个连续运行的设备。由于焦化厂除尘设备多，刮板的能耗很大。为了解决这一问题，技术人员和工艺人员通过自动化技术优化软件，在不增加硬件投入的情况下，重新编制软件，根据现场实际生产情况，实现了铲运机的间歇运行。仅这个焦化厂每年就可以节约30多万度电，创造可观的经济价值。

2)全厂控制室一体化。过去，大多数焦化厂的控制室都是分散式控制室。按照生产工艺的主流，分别为:选煤配煤控制室、炼焦控制室、化工生产控制室、焦炭运输控制室和生产调度室。优点显而易见:生产和点检联系方便，出现故障反应迅速。缺点是:人员太多，设备管理困难，无法实现全厂统一管理。根据这种情况，大多数主流焦化企业都已经建成或完成了集控中心。采用先进的自动化技术实现了全厂控制室的一体化，取得了良好的经济效益和社会效益。所有控制室整合后，生产效率大幅提高，人员编制节省，操作人员可减少50%，设备自动化控制水平也大幅提升。

2.3生产技术

近年来，焦化行业的工艺技术也有了很大的提高，但自动化技术在新工艺中的有效应用可以取得良好的节能效果和经济效益。下面就过程技术与自动化技术的结合在节能方面的应用，列举一些成熟的案例，希望同行业借鉴，共同进步。

2.3.1脱硫脱硝工艺和VOC工艺的燃烧设备。

随着焦化环保要求越来越严格，近年来新工艺在焦化厂遍地开花。在进行环保整改和工艺改造的同时，要考虑方方面面，节约投资和运行成本，最好能将新改造工艺的所有控制系统与先进的控制技术链接起来，实现大网络、大数据的统一平台。脱硫脱硝工艺设备包括脱硝催化剂蓄热式燃烧系统，但利用率很低，两年仅运行15天左右。添加VOC处理工艺处理煤气异味最好的方法是燃烧，两个工艺距离较远，所以先进的自动化控制技术可以很好的将两个控制系统结合起来，两个工艺利用先进的自动化技术实现燃烧系统的* * *利用。实现投资和运行费用的节约，最终达到节能的目的，取得良好的经济效益和环境效益。

2 . 3 . 2 CDQ中压蒸汽在煤调湿过程中的应用

目前，干熄焦工艺在焦化企业中越来越受欢迎。该工艺实现了利用焦炭余热发电，同时提高了焦炭质量。同时也产生大量的蒸汽。煤调湿技术是利用蒸汽对炼焦煤进行间接加热，在装入焦炉前除去炼焦煤的水分，使煤的水分保持在9%左右的范围内，然后实施装炉炼焦作业。在实际生产过程中，CDQ的蒸汽经过降温减压装置后，利用先进的工业电气自动化技术，将CDQ的蒸汽压力控制在工艺要求之内，广泛应用于煤炭湿度控制系统中。为保证生产运行安全，在两个控制系统之间设置安全联锁系统，将蒸汽压力、流量、温度与煤调湿系统的运行联锁，实现安全、稳定、连续运行。目前，该技术已在工业中得到应用，并取得了良好的节能效果。不仅节约了焦炉加热煤气，而且减少了剩余氨量，降低了废水处理装置的生产负荷。可以看出，该技术从根本上提高了焦炭的应用质量，降低了炼焦消耗的资源，进一步符合节能环保的政策。

2.3.3立管余热利用技术

在焦化厂炼焦过程中，从炭化室出来的荒煤气温度约为650~750℃，其热量约占焦炉总输出热量的36%。由于工艺技术的影响，焦化厂部分热量在提升管中散失，同时塔顶温度过高。近年来，随着新技术的不断发展，立管余热利用技术逐渐开始得到广泛推广。自动控制技术可以稳定装置出口压力，实现工业连续操作。将回收的蒸汽应用于化工生产回收过程，提高焦化厂内部热量的应用效率，实现节能技术在焦化厂工业化中的应用。

2.3.4焦炉加热的优化控制

焦炉焦饼未成熟前，通过时间判断，导致焦饼过烧、不成熟，容易造成环保和质量事故。目前，焦炉加热优化控制技术不断发展更新以满足生产需求，可实时调节加热气体流量和烟气分布强度，通过火落管理自动预测焦炭成熟度，实时监控高低温炉号和异常炉号，并且可以实时监控和引导加热的高水平均匀性，从而在满足工艺的情况下大幅减少气体。

2.4其他方面

焦化厂工业电气自动化系统在运行过程中，功率会以热量的形式散发出来，尤其是那些功耗较大的元器件，如大功率晶体管、电阻、变压器等[3]。另外，当电气系统的工作环境温度较高时，设备工作时产生的热量不易散发，导致设备温度升高。例如，半导体器件对温度变化非常敏感。如果温度过高，器件工作点的增益会不稳定，信号会失真，出现漂移，噪声也会增大。更有甚者，会导致热击穿。所以半导体器件本身的温度不能太高，所以在选择设备时要充分考虑散热问题。尽可能利用设备的特性解决散热问题，不增加新的散热设备增加工艺能耗，特别是中压变频器的散热，尽可能利用设备本身的散热风扇通过风道将热空气抽出变频器室，减少变频器室空调的配置，每年可节约电能2万kW·h/台以上。

3.加强节能管理知识培训。

在终端能源利用中，电能是能源的主要形式之一，也是优良的能源载体。人们的生活，尤其是工业生产，大多是基于电能的利用，电能在终端利用中占有很大比重，焦化厂也是如此。随着工业电气自动化技术的快速发展，为科学合理地利用能源提供了有力的手段。但部分焦化企业节能意识不强，积极性不高。主要原因是他们对能源利用和节能管理理论和技术缺乏了解，作为技术装备的发展速度日新月异。因此，只有充分保证生产人员的专业技能，才能进一步提高焦化厂工业电气自动化系统的水平，为节能打下坚实的基础。因此，为了有效提高焦化厂工业电气自动化系统的人员管理能力，有必要进行定期的专业提升培训，使他们掌握焦化厂工业电气自动化系统的发展方向和应用[5]，确保焦化厂工业电气自动化系统能够安全稳定运行。

4.结论

为了有效提高工业电气自动化系统在焦化厂节能技术中的应用，需要从设备选型、技术选择、工艺优化和管理维护等方面综合考虑。根据目前的技术发展，在大力应用新技术的同时对旧的控制系统进行改造，提高了焦化厂工业电气自动化系统的技术水平，为其未来的可持续发展提供了巨大的动力。

参考

黄伟斌。浅谈电气自动化技术在煤炭工业生产中的实际应用[J].采矿设备，2020(3):180-181。

[2]蒋东。节能技术在工业电气自动化中的应用[J].科技创新，2020 (4): 158-159。

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