短周轉時間與焦爐操作計劃的自動編排

1、短周轉時間與焦爐操作計劃的自動編排 劉曉東 李學鋒（中冶焦耐工程技術有限公司，鞍山114002) 目前，我國設計焦爐的炭化室高度最高為7m, 為了最大限度地增加焦爐產能，很多焦化廠都選擇增加焦爐孔數和縮短周轉時間的方法來提高焦爐的焦炭產量。在焦爐孔數不變的情況下，縮短周轉時間，就需壓縮每一車輛的操作時間，由于每輛車都有固定的最小操作時間，因此，采用傳統(tǒng)的焦爐操作計劃編制方法，已不能滿足多孔數焦爐在單煤塔、單熄焦塔配置下短周轉時間操作計劃的自動編排問題。 焦爐生產的推焦計劃自動編制系統(tǒng)（以下簡稱PCS)使用了新的編制方法，它根據生產的需要，編制四大車（推焦機、裝煤車、導焦車和熄焦車）的生產操作計

2、劃，通過與車輛走行系統(tǒng)結合控制四大車的走行及操作，并將獲得的生產實際數據送到焦爐加熱優(yōu)化控制系統(tǒng)（HQC)，見圖1。 圖1 推焦計劃自動編制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關聯1 焦爐計劃編制參數以及編制方法 編制推焦計劃必須確定以下幾個參數： （1）炭化室號。炭化室號是根據現場的實際情況進行確定的，每個廠的爐號都可能不同，PCS系統(tǒng)可以適用于各種爐號下的計劃編制。 （2）爐孔數（N)。生產焦爐的爐孔數。 （3）推焦串序。正常生產時的推焦、裝煤順序。在焦爐生產過程中，每孔炭化室都按一定周轉時間進行煤的干餾煉焦和出爐操作。由于焦爐機械按串序推焦、裝煤，為此需要編制推焦順序表。目前采用的推焦順序有92串序、52串

3、序和21串序。其中52串序又分為正序和反序。 （4）周轉時間（Tg）。同一個炭化室兩次推焦相距的時間，對于全爐來說，就是全部炭化室進行一次推焦所需的時間。 （5）操作時間（To)。指某一炭化室從推焦、平煤、關上小爐門再至下一爐號開始摘門所需的時間，即相鄰兩次推焦的間隔時間。根據我國車輛設備狀況和工藝操作要求，To最小不能少于8min。 （6）檢修段數（Nr）。用于車間清掃，設備維修，以保證機械設備正常運轉和焦爐正常生產的時間段。每段檢修時間（T1、 T2、. Tn)可以不相同，一般每段23h為宜。 （7）計劃開始爐號和時間。在制定計劃時需要設定一個起始爐號和起始推焦時間。根據以上參數可按下式計

4、算出焦爐的周轉時間： （1） 在設定好上述條件后，首先編制推焦檢修圖表，然后編制大循環(huán)計劃，最后生成班計劃。編制好的計劃存儲到數據庫中，同時將計劃下傳到各車輛系統(tǒng)去執(zhí)行。如果生產過程中需要修改計劃，可以采用手動模式或自動模式進行修改。在手動模式下，操作員需要人工輸入每段的起始數據。而在自動模式下，操作員只要輸入一個起始參數后，系統(tǒng)會幫助操作員自動生成計劃。2 新操作計劃的編制方案 根據焦化廠管理模式的不同，計劃編制的方法也不同，對于目前國內的生產管理模式，大部分焦化廠采用的是固定推焦順序、周轉時間和操作時間，然后編制計劃的模式。下面以1組2×65孔焦爐（1、2號焦爐）、單煤塔、單熄焦

5、塔、3輛推焦機（1輛為備用）、2輛裝煤車、2輛導焦車、2輛熄焦車（1輛為備用）為例，見圖2（圖中未示出備用車）。 圖2 焦爐以及車輛分布圖 根據現有的生產管理模式，其計劃編制的順序如下： 1 6 11 16 21.121 126 3 8 13 18 23.123 128 5 10 15 20 25.125 130 2 7 12 17 22.122 127 4 9 14 19 24.124 129 按照這種順序，在生產過程中只能同時有1輛推焦機、1輛裝煤車、1輛導焦車、1輛熄焦車在工作。當按推焦機的操作時間To=10min進行計劃編制的時候，則周轉時間Tg最小為22h。 通過生產工藝我們可以知道

6、，在四大機車中推焦機的操作時間最長，所以為了保證推焦機有充裕的操作時間，同時還要滿足Tg=19h，因此采用兩輛推焦機交叉作業(yè)的方法進行生產。即1號推焦機推出1號焦爐的1爐焦炭后，接著由2號推焦機推出2號焦爐的1爐焦炭，如此交叉作業(yè)。由于熄焦車只能1輛車工作，而其他車輛可以均可有兩輛車同時工作。當熄焦車的操作時間To=8min時，其他車輛的操作時間是To= l6min，這樣就可以滿足推焦機的操作時間了。在制定好推焦和熄焦計劃的同時，還要協(xié)調好裝煤車的受煤計劃，這樣就可以滿足工藝生產。按照上述操作方式編制的操作計劃串序如下： （1） 1號推焦機、1號裝煤車和1號導焦車的計劃串序。 1 6 11 1

7、6 21. 61 3 8 13 18 23. 63 5 10 15 20 25. 65 2 7 12 17 22. 62 4 9 14 19 24. 64 （2） 2號推焦機、2號裝煤車和2號導焦車的計劃串序。 66 71 76 81 86.126 68 73 78 83 88.128 70 75 80 85 90.130 67 72 77 82 87.127 69 74 79 84 89.129 （3）熄焦車的計劃串序。1 66 6 71 11 76 16 81 21 86.61 1263 68 8 73 13 78 18 83 23 88.63 1285 70 10 75 15 80 20

8、 85 25 90.65 1302 67 7 72 12 77 17 82 22 87.62 1274 69 9 74 14 79 19 84 24 89.64 129 采用此方案后，操作時間的壓力就集中到了熄焦車上，這樣從公式（1）可知，如果檢修時間一定，要想縮短周轉時間，只需要考慮To值，而To值是由熄焦車的操作時間決定的。 從上述計劃串序的設計可以看出，推焦機、裝煤車和導焦車的操作計劃是相同的，可以按照1號爐和2號爐分別進行編制，只有熄焦車的計劃是由兩座焦爐的推焦機、裝煤車和導焦車的操作計劃合并而成的。所以采用上述計劃編制方法可以實現1號爐和2號爐操作計劃編制的相對獨立，使得復雜的短周轉時間與多孔數焦爐操作計劃編制工作得以實現。兩爐的相關性由編制計劃操作開始時間確定，1號爐和2號爐的串序和檢修可以根據各爐實際的情況設定。運用該方法的獨立性特點可以實現在開工初期兩座焦爐周轉時間不一致情況下的操作計劃的自動編制。3 軟件編制程序的結構 PCS系統(tǒng)軟件的編制采用了Visual Basic +SQLServer的C/S結構，增加了程序操作的靈活性，使操作人員和維護人員更容易接受和使用。圖3為程序編制流程圖。 圖3 PCS系統(tǒng)計劃編制部分流程圖4 結論 采用焦爐生產推焦計劃自動編制系統(tǒng)的新方法，在1組2×65孔焦爐上，熄焦車的操作時間為8min時，周轉