CN117055345A - 智慧焦炉能耗自适应管理优化系统 - Google Patents

智慧焦炉能耗自适应管理优化系统 Download PDF

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CN117055345A CN202311028163.6A CN202311028163A CN117055345A CN 117055345 A CN117055345 A CN 117055345A CN 202311028163 A CN202311028163 A CN 202311028163A CN 117055345 A CN117055345 A CN 117055345A
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盛成
芮强
徐姮
陆博文
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance

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Abstract

本发明公开了智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,所述能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;所述能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;所述管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。本发明适用于焦炉,通过在焦炉系统中介入能耗管理优化系统,而能耗管理优化系统包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,实现了焦炉生产过程中各项能耗的控制和节约。

Description

智慧焦炉能耗自适应管理优化系统
技术领域
本发明涉及焦炉技术领域,特别涉及智慧焦炉能耗自适应管理优化系统。
背景技术
炼焦炉,一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子,用于使煤炭化以生产焦炭。用煤炼制焦炭的窑炉。是炼焦的主要热工设备。现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉,由炉体和附属设备构成。焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分,并通过烟道和烟囱相连。整座焦炉砌筑在混凝土基础上。现代焦炉基本结构大体相同,但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同,又可以分成许多类型;
目前焦炉的生产中缺少对焦炉能耗进行全面管理和优化的系统,因此在焦炉生产的过程中,存在着大量能源的浪费,即使焦炉能耗大大提升,如焦炉生产中燃料气、水、电、蒸汽的能耗无法做到统一的管理优化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
本发明公开了智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,所述能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;所述能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;所述管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。
作为优选的,所述能耗监测模块包括燃料气监测单元、水监测单元、电监测单元、蒸汽监测单元,其中,所述燃料气监测单元用于监测焦炉燃料气的消耗;所述水监测单元用于监测水的消耗;所述电监测单元用于监测电的消耗、所述蒸汽监测单元用于监测蒸汽的消耗。
作为优选的,所述能耗分析模块包括能耗值设定单元、能耗值比对分析单元、能耗值异常原因分析单元,其中,所述能耗值设定单元用于设定焦炉监测位置的能耗范围;所述能耗值比对分析单元用于将焦炉监测位置实际能耗与设定能耗进行比对;所述能耗值异常原因分析单元用于对能耗异常的焦炉监测位置进行异常分析,确定能耗异常原因。
作为优选的,所述能耗值设定单元中设定的焦炉监测位置的能耗采用多段区间式设定。
作为优选的,所述能耗值异常原因分析单元还包括能耗值异常原因存储子单元和能耗值异常原因上传子单元,其中,所述能耗值异常原因存储子单元用于人工输入储存焦炉能耗值异常原因,所述能耗值异常原因上传子单元用于在焦炉能耗异常后自动上传异常原因。
作为优选的,所述管理优化模块包括管理单元和优化单元,其中,所述管理单元用于对能耗分析模块分析的正常或异常监测位置能耗进行管理分类,在分析能耗正常时,继续进行监测,在分析能耗异常时,根据分析的异常原因对其进行优化。
作为优选的,所述优化单元的优化方式包括以下之一:
对于燃料气能耗优化:开启分馏塔顶循油预热燃料气,使燃料气入炉温度提高,既降低了顶循回流的冷却负荷,又提高了加热炉热效率;
对于水能耗优化:调整加热炉进料泵透平转速和加热炉注汽量,以减少蒸汽消耗;
对于电能耗优化:介入设备变频控制系统,根据流量调整机泵变频,;
对于蒸汽能耗优化:介入机泵冷却废水,开启机泵冷却废水阀门,使机泵冷却废水作为焦炭冷焦用水。
作为优选的,所述还包括告警模块,所述告警模块与所述能耗分析模块适配,在所述能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时发出告警信息。
作为优选的,所述告警模块采用远程无线告警和声光告警,其中,所述远程无线告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时远程通知责任人员,所述声光告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时通知附近工作人员。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明通过在焦炉系统中介入能耗管理优化系统,而能耗管理优化系统包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,通过能耗监测模块能够实现实时对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析,能耗分析模块能够实现对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化,管理优化模块能够实现对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,从而实现了焦炉生产过程中各项能耗的控制和节约。
附图说明
图1为本发明的整体系统框图。
具体实施方式
以下结合附图1,进一步说明本发明智慧焦炉能耗自适应管理优化系统的具体实施方式。本发明智慧焦炉能耗自适应管理优化系统不限于以下实施例的描述。
实施例1:
本实施例给出智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,如图1所示,包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。
能耗监测模块包括燃料气监测单元、水监测单元、电监测单元、蒸汽监测单元,其中,燃料气监测单元用于监测焦炉燃料气的消耗;水监测单元用于监测水的消耗;电监测单元用于监测电的消耗、蒸汽监测单元用于监测蒸汽的消耗。
能耗分析模块包括能耗值设定单元、能耗值比对分析单元、能耗值异常原因分析单元,其中,能耗值设定单元用于设定焦炉监测位置的能耗范围;能耗值比对分析单元用于将焦炉监测位置实际能耗与设定能耗进行比对;能耗值异常原因分析单元用于对能耗异常的焦炉监测位置进行异常分析,确定能耗异常原因。
能耗值设定单元中设定的焦炉监测位置的能耗采用多段区间式设定。
能耗值异常原因分析单元还包括能耗值异常原因存储子单元和能耗值异常原因上传子单元,其中,能耗值异常原因存储子单元用于人工输入储存焦炉能耗值异常原因,能耗值异常原因上传子单元用于在焦炉能耗异常后自动上传异常原因。
实施例2:
本实施例给出智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,如图1所示,包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。
能耗监测模块包括燃料气监测单元、水监测单元、电监测单元、蒸汽监测单元,其中,燃料气监测单元用于监测焦炉燃料气的消耗;水监测单元用于监测水的消耗;电监测单元用于监测电的消耗、蒸汽监测单元用于监测蒸汽的消耗。
能耗分析模块包括能耗值设定单元、能耗值比对分析单元、能耗值异常原因分析单元,其中,能耗值设定单元用于设定焦炉监测位置的能耗范围;能耗值比对分析单元用于将焦炉监测位置实际能耗与设定能耗进行比对;能耗值异常原因分析单元用于对能耗异常的焦炉监测位置进行异常分析,确定能耗异常原因。
能耗值设定单元中设定的焦炉监测位置的能耗采用多段区间式设定。
能耗值异常原因分析单元还包括能耗值异常原因存储子单元和能耗值异常原因上传子单元,其中,能耗值异常原因存储子单元用于人工输入储存焦炉能耗值异常原因,能耗值异常原因上传子单元用于在焦炉能耗异常后自动上传异常原因。
管理优化模块包括管理单元和优化单元,其中,管理单元用于对能耗分析模块分析的正常或异常监测位置能耗进行管理分类,在分析能耗正常时,继续进行监测,在分析能耗异常时,根据分析的异常原因对其进行优化。
优化单元的优化方式包括以下之一:
对于燃料气能耗优化:开启分馏塔顶循油预热燃料气,使燃料气入炉温度提高,既降低了顶循回流的冷却负荷,又提高了加热炉热效率;
对于水能耗优化:调整加热炉进料泵透平转速和加热炉注汽量,以减少蒸汽消耗;
对于电能耗优化:介入设备变频控制系统,根据流量调整机泵变频,;
对于蒸汽能耗优化:介入机泵冷却废水,开启机泵冷却废水阀门,使机泵冷却废水作为焦炭冷焦用水。
实施例3:
本实施例给出智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,如图1所示,包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。
能耗监测模块包括燃料气监测单元、水监测单元、电监测单元、蒸汽监测单元,其中,燃料气监测单元用于监测焦炉燃料气的消耗;水监测单元用于监测水的消耗;电监测单元用于监测电的消耗、蒸汽监测单元用于监测蒸汽的消耗。
能耗分析模块包括能耗值设定单元、能耗值比对分析单元、能耗值异常原因分析单元,其中,能耗值设定单元用于设定焦炉监测位置的能耗范围;能耗值比对分析单元用于将焦炉监测位置实际能耗与设定能耗进行比对;能耗值异常原因分析单元用于对能耗异常的焦炉监测位置进行异常分析,确定能耗异常原因。
能耗值设定单元中设定的焦炉监测位置的能耗采用多段区间式设定。
能耗值异常原因分析单元还包括能耗值异常原因存储子单元和能耗值异常原因上传子单元,其中,能耗值异常原因存储子单元用于人工输入储存焦炉能耗值异常原因,能耗值异常原因上传子单元用于在焦炉能耗异常后自动上传异常原因。
管理优化模块包括管理单元和优化单元,其中,管理单元用于对能耗分析模块分析的正常或异常监测位置能耗进行管理分类,在分析能耗正常时,继续进行监测,在分析能耗异常时,根据分析的异常原因对其进行优化。
优化单元的优化方式包括以下之一:
对于燃料气能耗优化:开启分馏塔顶循油预热燃料气,使燃料气入炉温度提高,既降低了顶循回流的冷却负荷,又提高了加热炉热效率;
对于水能耗优化:调整加热炉进料泵透平转速和加热炉注汽量,以减少蒸汽消耗;
对于电能耗优化:介入设备变频控制系统,根据流量调整机泵变频,;
对于蒸汽能耗优化:介入机泵冷却废水,开启机泵冷却废水阀门,使机泵冷却废水作为焦炭冷焦用水。
还包括告警模块,告警模块与能耗分析模块适配,在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时发出告警信息。
告警模块采用远程无线告警和声光告警,其中,远程无线告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时远程通知责任人员,声光告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时通知附近工作人员。
结合实施例1-实施例3可以看出:
本发明通过在焦炉系统中介入能耗管理优化系统,而能耗管理优化系统包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,通过能耗监测模块能够实现实时对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析,能耗分析模块能够实现对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化,管理优化模块能够实现对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,从而实现了焦炉生产过程中各项能耗的控制和节约。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:包括能耗监测模块、能耗分析模块和管理优化模块,其中,
所述能耗监测模块用于对焦炉内相应位置的能耗进行监测,确定焦炉内相应位置的实际能耗,并将实际能耗上传至能耗分析模块进行分析;
所述能耗分析模块用于对焦炉监测位置能耗进行分析,并将分析结果上传至管理优化模块进行管理优化;
所述管理优化模块用于对焦炉监测位置能耗进行管理和优化,实现能耗的控制和节约。
2.根据权利要求1所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述能耗监测模块包括燃料气监测单元、水监测单元、电监测单元、蒸汽监测单元,其中,所述燃料气监测单元用于监测焦炉燃料气的消耗;所述水监测单元用于监测水的消耗;所述电监测单元用于监测电的消耗、所述蒸汽监测单元用于监测蒸汽的消耗。
3.根据权利要求1所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述能耗分析模块包括能耗值设定单元、能耗值比对分析单元、能耗值异常原因分析单元,其中,所述能耗值设定单元用于设定焦炉监测位置的能耗范围;所述能耗值比对分析单元用于将焦炉监测位置实际能耗与设定能耗进行比对;所述能耗值异常原因分析单元用于对能耗异常的焦炉监测位置进行异常分析,确定能耗异常原因。
4.根据权利要求3所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述能耗值设定单元中设定的焦炉监测位置的能耗采用多段区间式设定。
5.根据权利要求3中所述智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述能耗值异常原因分析单元还包括能耗值异常原因存储子单元和能耗值异常原因上传子单元,其中,所述能耗值异常原因存储子单元用于人工输入储存焦炉能耗值异常原因,所述能耗值异常原因上传子单元用于在焦炉能耗异常后自动上传异常原因。
6.根据权利要求5所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述管理优化模块包括管理单元和优化单元,其中,所述管理单元用于对能耗分析模块分析的正常或异常监测位置能耗进行管理分类,在分析能耗正常时,继续进行监测,在分析能耗异常时,根据分析的异常原因对其进行优化。
7.根据权利要求6所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述优化单元的优化方式包括以下之一:
对于燃料气能耗优化:开启分馏塔顶循油预热燃料气,使燃料气入炉温度提高;
对于水能耗优化:调整加热炉进料泵透平转速和加热炉注汽量,以减少蒸汽消耗;
对于电能耗优化:介入设备变频控制系统,根据流量调整机泵变频,;
对于蒸汽能耗优化:介入机泵冷却废水,开启机泵冷却废水阀门,使机泵冷却废水作为焦炭冷焦用水。
8.根据权利要求1所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述还包括告警模块,所述告警模块与所述能耗分析模块适配,在所述能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时发出告警信息。
9.根据权利要求8所述的智慧焦炉能耗自适应管理优化系统,其特征在于:所述告警模块采用远程无线告警和声光告警,其中,所述远程无线告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时远程通知责任人员,所述声光告警用于在能耗分析模块分析出焦炉监测位置能耗异常时通知附近工作人员。
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