焦化生产前馈式加热控制模型

它先根据煤料性状计算结焦热，再用热平衡方法计算炼焦耗热量，最后按计划生产量、原料和燃料的条件等实际数据，求出煤气供给量。它是一种开环控制系统，不需考虑炉温反应慢的影响，监测点少，能减少仪表和测量误差，缺点是：结焦热不易算准，计算炼焦耗热量的许多变量难测准也难测全。美国许多厂家用此系统。其中有代表性的是美国钢铁公司的CPC系统、法国索尔梅公司的CRAPO系统和凯撒公司的COHC系统。

美国钢铁公司的CPC加热控制系。它主要是根据煤料性状先算出结焦热，再根据装煤量、装炉煤水分、废气和粗煤气带走的热和热损失等，用热平衡方法计算炼焦耗热量，最后按计划生产量、实际装煤量、装炉煤水分和煤气热值等生产数据算出应供给的煤气流量并进行调节。这个系统还在拦焦机上装有测量焦饼侧表面温度的装置，供反馈校正炼焦耗热量之用。烟道吸力的控制系统是根据废气自动分析和空气系数与其目标值的偏差进行调节的。

图1    前馈式加热控制系统统

图2    美国钢铁公司的CPC系统

法国索尔梅公司的CRAPO加热控制系统它用改变煤气供热量调节加热的办法，对煤气供热量实行定值控制，采取调节换向周期内加热周期的方法控制焦炉加热速度。为此，该系统设置了暂停控制系统，并把瞬时流量固定在较高值上。加热煤气热值靠自动调整焦炉煤气与高炉煤气混合比来保持恒定不变。因此，可使空气系数精确地控制在最小值，有利于降低炼焦耗热量。由于煤气主管压力是恒定的，各燃烧室及其火道的煤气流量分布很稳定。加热速度的设定值是根据焦饼温度和结焦时间的目标值由系统自动产生的。炼焦耗热量是根据历年操作数据，结合现行生产计划用热平衡方法计算得出。在拦焦车上装有测定出炉焦饼表面温度的装置，用以跟踪每个炭化室的加热。

图3    美国凯撒公司的COHC系统

本系统是由一台美国DEC公司生产的VAX-Ⅱ型计算机及在炼焦厂不同位置的终端和7台打字机组成系统，其主要的数学模型是燃气流量FLOW计算，所用基本公式如下：

FLOW=UFRATE*CHGREQ*WALLFTR*COALFTR*GASFTR/WOBBE

式中

UFRATE-单耗

CHGREQ-装煤量

WALLFTR-燃烧室状态因子

COALFTR-煤质修正因子

GASFTR-煤气修正因子

WOBBE-燃气华白指数