[摘 要] 山西金晖煤焦化有限公司在一期投产后，现通过和利时公司的技术人员及用户的

密切配合将二期升级改造为

DCS 控制系统。本文主要介绍二期工程根据用户的具体情况及

工艺要求的升级方案，使一期和二期的工程在现场为各自独立工程，修改时互不影响，在
管理层为统一工程。

　　

[关键词] DCS 系统 PID 调节 焦化

　　

1.概述

　　山西金晖煤焦化有限公司是较早使用

DCS 系统的焦化行业之一，二期工程通过和利时

公司的技术人员及用户的密切配合，并根据用户的具体情况及工艺要求，将二期的化产部
分合并到一期工程的

11#站内，二期工程的焦炉和冷鼓工段新增 12＃站，增加 5 台操作员

站，同时采用包含工程方式，使一期和二期的工程在现场为各自独立工程，修改时互不影
响，在管理层为统一工程，调度室可以同时观察了解到两个分厂的工艺生产情况。
　　

2.DCS 系统控制结构图

　　

3.主要回路控制方案

　　

3.1 焦炉工段

　　焦炉工段是整个焦化厂的核心部分，其主要是将在煤隔绝空气的条件下，高温加热到
950

℃-1050℃经过干燥、熔解、粘结、固化、收缩等加工工艺后最终制成焦炭。焦炭是现代高

炉炼铁炼钢及铸造工业不可缺少的主要燃料，而且焦炭的质量也直接影响到冶炼和铸造的
质量。
　　

3.1.1 回路煤气主管流量控制：

　　其目的是将焦炉温度控制在

1250-1350

℃上。根据主煤气流量变化自动调节主煤气管道

上的翻板开度，稳定主煤气流量，保证焦炉温度。在炼焦煤性质稳定的情况下，加热温度的
变化会对炼焦化产品的质量和产率产生影响。在煤气性质稳定的前提下，通过控制燃烧室煤
气流量来保证焦炉加热。
　　

3.1.2 荒煤气集气管压力控制：

　　其目的是保证焦炉压力稳定。根据集气管压力变化自动调节荒煤气管道上的翻板开度，
从而稳定集气管压力。焦炉压力高，炭化室内压力大，增加煤气泄漏的可能；焦炉压力低，
炭化室内产生负压，则空气便被吸入炭化室内，造成部分化学产品在炭化室内燃烧，导致
煤气中的

CO2 和 N2 含量增加，从而使煤气热值降低，同时会减少焦炉寿命。

　　

3.2 冷鼓工段

　　

3.2.1 鼓风机吸入压力自动控制：

　　其目的是保证煤气吸力稳定，从而保证集气管压力稳定，进一步保证鼓风机后续工段
的压力稳定。金晖采用的是变频式鼓风机，该控制可通过调节变频器而改变鼓风机的转速，
压力信号取自初冷器入口，引入

DCS，由 DCS 输出 4-20mA 信号完成自动控制，同时设手

操器，作为

DCS 的后备手段。

　　

3.2.2 初冷器后煤气温度控制：

　　此控制回路原设计图纸上没有，根据现场手动调节频繁而改进的，取温度为主调节回
路，流量为副调节回路作的串级回路调节，其目的是调节初冷器煤气出口温度稳定。出口温
度高，煤气中的萘含量会过高，影响洗涤塔的稳定运行。出口温度过底，会造成煤气过冷凝，
导致初冷器阻力增大，同时增大制冷水量，能耗增加。通过调节初冷器下段制冷水流量，煤
气经初冷器后温度可降至

21-22

℃，从而达到温度控制的目的。

　　

3.2.3 高压氨水压力控制：

　　只有高压氨水的压力稳定，才能在上升管产生稳定的吸力，将装煤过程中产生的煤气
吸入到集气管中，从而改善炉顶操作环境，实现无烟装煤。该控制通过控制高压氨水泵调频