摘 要：焦炉的集气管压力是焦化厂生产过程中重要的技术参数。焦炉正常运行就需要集气管的压力在正常值范围。若集气管压力不处于正常值域会影响生产出来的焦炭质量和影响生产工具焦炉的使用寿命。同时，还会造成环境污染。所以焦炉集气管压力的稳定对钢铁企业和环境有重要作用，也是减少污染和节约资源的主要手段之一。在焦炉运行过程中，肯定存在着多种不确定因素干扰着集气管压力的稳定。炭化室的压力和加热变化对其有着直接影响；鼓风机、外送压力等对其有间接影响。在实际过程中是很难以精确的数学模型来控制的，只能采用模糊控制对集气管压力进行控制。
关键词：焦化厂；集气管压力；模糊控制
1 概述
焦炉集气管压力是生产过程中重要指标之一，它的波动不稳一直是焦化厂难以攻克的难题。当多座焦炉共用一套系统时候，集气管压力的不稳定更为突出，焦炉不堪重负出现冒火冒烟的情况，严重的影响了焦炉的使用寿命。同时，一个集气管压力不稳定会引起另一个集气管压力的波动，出现振荡现象。焦炉经常性的冒火冒烟造成炭化室的荒煤气外溢，影响焦炉煤气和化学产品的回收。如果这样的情况持续的话，会恶化操作环境，破坏炉体，严重影响焦炭质量。对于这样的一个强干扰、非线性、强耦合的控制对象，利用模糊控制和常规PID调节结合，对集气管压力系统进行控制。
模糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的情况下，控制系统模式的精确性会影响到控制的优劣。若系统动态的信息详细，就越能进行精确控制。变量太多的复杂系统里，想描述系统的动态是非常难的，传统的控制系统又对此无能为力，所以工程师采用了模糊数学来处理这些棘手的控制问题。
2 焦化厂焦炉集气管压力普遍存在的问题
焦炉集气管压力不稳定给正常生产带来极大困难。经过生产和对工艺的深刻研究，结合实际的操作经验，不断探索集气管压力的变化工作，在多数企业生产过程中，不仅仅是要解决加煤时候的高压氨水对集气管压力影响，还要解决多个问题。（1）常规的PID原理现在不能单纯的适应煤气压力波动，而且不能解决耦合问题。（2）焦炉集气管压力和风机入口吸力不稳，不能很好地相协调。（3）若存在多个焦炉共用一套鼓风系统的现象，需要克服其带来的耦合干扰。（4）初冷器前吸力标准是人工调节的，其准确性得不到保证。
3 模糊控制在焦炉集气管压力上的应用
在一些很有经验的工人进行操作时，压力稳定效果可以比常规的PID调节器更好，但并不优于模糊控制。应用模糊控制调整初冷器吸力，采用集中控制基本原理，通过控制煤气流速流量来平衡焦炉压力。由模糊控制进行监控集气管压力，风机入口阀门及控制信号，初冷器前吸力的信号，形成多回路的模糊动态控制系统。运用焦炉煤气流程工艺和模糊控制理论及初冷器前吸力动态稳定控制方法，随时关注生产各个环节的变化。对焦炉翻板进行模糊解耦控制，动态地控制鼓风机吸力在焦炉管道中配置次数和对多座焦炉压力变化进行分析和风机入口阻力进行智能控制，使之与不断变化的生产相适应，解决焦炉间的耦合振荡问题，保证各焦炉的集气管压力不在波动，而是稳定状态。
3.1 初冷器前吸力的模糊控制
传统的分段定值“以静制动”适应性较差，需要调节初冷器前吸力，采取“以动制动”和及时适应焦炉加煤和阻力的变化。初冷器前吸力需要不断进行智能调节，风机入口阀执行器由计算机进行自动控制，适应加煤、机后阻力变化、消烟除尘的变化需要。
3.2 集中控制方式的运用
焦炉煤气通过管道进行串通、由初冷器鼓风机传送到各个生产环节，将其作为一个有机整体进行控制，解决其相互影响的多个问题。目前为止，缺乏“调节中心”的集气管分散调节方式，除在形式上，还要在计算控制上建立一定的联系，使之成为一体。计算机通过对风机入口阀开度焦炉集气管压力、初冷器前吸力、焦炉执行器点位、液耦的控制信号和转速等必须进行实时运算分析，根据对此分析结果和变化情况进行模糊控制，避免相互之间的干扰，保证焦炉翻板动作的一致性，达到焦炉集气管压力的稳定。
3.3 多座焦炉集气管压力专用模糊控制系统
以模糊控制软件技术建立“随动控制系统”，其原理是计算机系统中赋予人的思维和实操经验，让它能够智能化跟踪关注焦炉压力的变动，运算出各阀门所需改变角度的精确值，再快准的发出指令，动态调增风机吸力和其在管道的总配置，保证压力系统的精确度。
3.4 生产系统中多项波动因素的对应措施
炉形和孔数及结焦周期的变化决定着各焦炉煤气发生量。管内积液和管道阻力处于不平衡状态，集气管压力正是对应着两者的变化不断变化，采取动静态补偿是必需的措施，即运用模糊控制配置各焦炉的吸力和对初冷器进行智能控制来调节各管道中煤气流量，煤气不能堵在炉内，也不能存在炉内完全没有煤气的现象，这样可以有效的规避压力失衡。同时，这一措施还可以发挥风机能力，最大煤气发生量与其的差距不是太大的时候，系统可以加以“补偿”，及时检测焦炉的煤气量，超过正常值及时抽走煤气，减少煤气量峰值叠加而抽不走的情况。当煤气发生量与风机能力差距大的时候，可在最短时间内最大可能地降低炉内压力超高现象。
利用模糊控制，焦炉集气管压力几乎都能保证处在设定值内。焦炉内压力控制简单且精确度高。不用再设定PID数据和人工操作，可以实现控制系统的自动化，比人工设定更为精确，同时有力地避免了振荡现象。
4 结束语
焦化厂焦炉集气管塔里控制中运用模糊控制系统，解决了困扰企业很久的问题，提高了生产效率，保证焦化厂的产生安全，创收更高的经济效益，同时模糊控制在非线性、强干扰系统、强耦合系统基础上跨出了一大步，有助于类似问题的有力解决。在控制对象数学模型不能确定的情况下，模糊控制能够得到满意的效果。如此情况下，模糊控制可能适用类似的焦炉和工业，可广泛应用其中。
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