[发明专利]使用高级的控制和最佳化技术的综合焦化设备自动化和最佳化

权利要求书

1.一种用于焦炉的综合控制的系统，所述系统包括：

具有可控制空气开口的炉室，所述炉室被配置成在温度分布内操作，其中在所述系统中，作为响应于在所述炉室中的炉拱顶和底烟道作为系统中的受控变量的最佳设定点温度分布轨迹的操控变量，所述空气开口的打开和/或关闭是可控制的，其中，所述炉拱顶的最佳设定点温度分布轨迹是当炉被装载时为1037-1149℃，当炉被推动时为1316-1427℃；并且，其中，所述底烟道的最佳设定点温度分布轨迹为当炉被装载时为1093-1482℃，并且当炉被推动时为1149-1260℃；

与所述炉室流体连通的上升道闸板；作为响应于作为受控变量的所述炉的温度的改变的操控变量，上升道闸板是可控制的以保持炉拱顶和底烟道的温度在各自的最佳设定点温度分布轨迹内，其中：

所述受控变量和所述操控变量控制焦化速率，所述系统的能量效率，产品产率和副产品的最佳化。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述炉室包括拱顶和底烟道，并且所述受控变量包括控制(a)所述拱顶中的温度，(b)所述底烟道中的温度，和/或(c)所述拱顶中的通风量。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述炉室和/或所述底烟道包括推动侧和焦炭侧，并且其中所述受控变量包括对所述推动侧与所述焦炭侧之间的温差的控制。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述空气开口是底烟道闸板，门孔闸板或所述拱顶中的顶部空气孔闸板中的至少一个，其中所述操控变量包括响应于所述炉室中的所述温度分布轨迹而打开或关闭所述上升道，底烟道闸板，门孔闸板或顶部空气孔闸板。

5.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括公共通道，气体共用通道，多个热量回收蒸汽发生器和与所述炉流体连通的紧急排放竖管，所述多个热量回收蒸汽发生器被配置成平衡所述气体共用通道中的通风量。

6.一种最佳化焦化设备的操作的方法，所述方法包括：

操作多个焦炉以产生焦炭和废气，其中每个焦炉包括适于在确定温度范围内操作的拱顶和底烟道，其中，所述炉拱顶的最佳设定点温度分布轨迹为当炉被装载时为1037-1149℃，当炉被推动时为1316-1427℃；并且，其中，所述底烟道的最佳设定点温度分布轨迹为当炉被装载时为1093-1482℃，并且当炉被推动时为1149-1260℃，所述拱顶和所述底烟道包括用于引入空气的可控制开口，其中每个焦炉包括适于控制所述焦炉中的炉通风量的上升道闸板；

将来自每个焦炉的所述废气引导到公共通道；

将多个热量回收蒸汽发生器流体地连接到所述公共通道；

操作所有的所述热量回收蒸汽发生器，并且分隔所述废气使得所述废气的一部分流动到所述热量回收蒸汽发生器中的每一个；

自动地控制每个焦炉的所述上升道闸板以将每个焦炉的所述炉通风量维持在目标炉通风量的死区处或死区内；以及

自动地控制所述拱顶和所述底烟道的所述可控制开口以将每个炉拱顶和底烟道的所述温度维持在所述确定的最佳设定点温度分布轨迹内。

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：

在气体共用操作模式下，停止所述热量回收蒸汽发生器中的一个的操作，并且引导所述废气，使得所述废气的一部分流动通过所述剩余操作的热量回收蒸汽发生器中的每一个，而不移动到所述确定的温度范围之外。

8.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：

自动地控制每个焦炉的所述上升道闸板以将每个焦炉中的炉温度维持在所述确定的温度范围内。

9.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：

自动地控制每个焦炉的所述上升道闸板，所述拱顶和/或所述底烟道的所述可控制开口以将在每个上升道闸板附近的上升道管道氧气浓度维持在氧气浓度范围内。