雙閥減壓閥組的頂壓調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤指一種在高爐煉鐵系統(tǒng)中雙閥減壓閥組的頂壓調(diào)節(jié)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高爐煉鐵運(yùn)行過(guò)程中，送風(fēng)風(fēng)量風(fēng)壓波動(dòng)、爐內(nèi)反應(yīng)狀態(tài)變化、爐頂布料操作、爐頂均壓操作等諸多因素都會(huì)造成爐頂壓力波動(dòng)，爐頂壓力的不穩(wěn)定會(huì)引起高爐塌料、停爐甚至損壞爐體等事故，因此當(dāng)頂壓偏離設(shè)定值時(shí)必須通過(guò)有效手段將其迅速調(diào)節(jié)回設(shè)定值，這對(duì)維持高爐安全、提高煉鐵效率、降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要。該方法針對(duì)高爐運(yùn)行中頂壓的復(fù)雜情況，采用可靠、實(shí)用的算法，協(xié)調(diào)雙閥減壓閥組中的兩個(gè)同口徑減壓閥的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壓的優(yōu)化控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置。
[0004]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)方案是:一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置，包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)連接于高爐爐頂設(shè)置的上升管及也連接煤氣凈化系統(tǒng)，在煤氣凈化系統(tǒng)與該上升管之間還設(shè)有重力除塵器，其中:所述控制系統(tǒng)與該上升管之間還設(shè)有氣壓偵測(cè)表，該控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)器組及減壓閥組，所述調(diào)節(jié)器組通過(guò)該氣壓偵測(cè)表與該上升管相連，所述減壓閥組通過(guò)管道所述煤氣凈化系統(tǒng)相連通，在該煤氣凈化系統(tǒng)與該減壓閥組相連的管道上還連通有高爐余壓透平發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的調(diào)節(jié)器組包括PID調(diào)節(jié)器及分程調(diào)節(jié)器，該減壓閥組包括第一、第二減壓閥。
[0006]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置還包括煤氣管網(wǎng)。
[0007]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的減壓閥組是在所述控制系統(tǒng)的支持下運(yùn)作工作并通過(guò)改變所述第一、第二減壓閥開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)頂壓調(diào)節(jié)。
[0008]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的頂壓具有調(diào)節(jié)設(shè)定值且該頂壓調(diào)節(jié)范圍劃分為第一區(qū)間范圍和第二區(qū)間范圍，其中在該第一區(qū)間范圍與第二區(qū)間范圍之間還具有分程點(diǎn)。
[0009]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的第一減壓閥具有第一開(kāi)度范圍，而所述第二減壓閥具有第二開(kāi)度范圍，所述分程點(diǎn)按照該第一、第二減壓閥等比例確定。
[0010]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的第一減壓閥具有第一開(kāi)度范圍，而所述第二減壓閥具有第二開(kāi)度范圍，所述分程點(diǎn)相對(duì)所述第一減壓閥及第二減壓閥為不等比例確定。
[0011]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置的方法。
[0012]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)方案是:一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置的方法，該方法包括運(yùn)作時(shí)高爐所產(chǎn)生煤氣運(yùn)行路徑以及所述煤氣凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的配合設(shè)置與控制，其中:所述控制系統(tǒng)所包含的步驟是:
[0013](I) PID調(diào)節(jié)器參數(shù)初始化，同時(shí)設(shè)置頂壓調(diào)節(jié)設(shè)定值；
[0014]⑵初步設(shè)定分程區(qū)間，其區(qū)間中的分程點(diǎn)為等比例確定；
[0015](3)優(yōu)化分程區(qū)間，將頂壓調(diào)節(jié)范圍劃分為第一區(qū)間范圍及優(yōu)化區(qū)間范圍，當(dāng)頂壓在第一區(qū)間范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的第一減壓閥為第一開(kāi)度范圍；當(dāng)頂壓在優(yōu)化區(qū)間范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二減壓閥為優(yōu)化開(kāi)度范圍，其中分程點(diǎn)以第二減壓閥線性特性段的最小值確定；
[0016]⑷工藝數(shù)據(jù)測(cè)量、記錄及求取，是測(cè)量頂壓并求取偏差值；
[0017](5) PID運(yùn)算并輸出減壓閥組的總開(kāi)度，以及
[0018](6)分程求取第一、第二減壓閥開(kāi)度，向減壓閥組輸入總閥位值，通過(guò)分程調(diào)節(jié)器分別向第一、第二減壓閥輸入閥位值，當(dāng)?shù)谝?、第二減壓閥脫離設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)將指令返回到⑶步驟并結(jié)合高爐運(yùn)行狀況修正分程點(diǎn)來(lái)優(yōu)化區(qū)間。
[0019]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述初步設(shè)定分程區(qū)間的步驟中，是確定第一、第二減壓閥的分程區(qū)間，將頂壓調(diào)節(jié)范圍劃分為第一、第二區(qū)間范圍，當(dāng)頂壓在該第一區(qū)間范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的第一減壓閥為第一開(kāi)度范圍；當(dāng)頂壓在該第二區(qū)間范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二減壓為第二開(kāi)度范圍，其中:分程點(diǎn)按照第一、第二減壓閥的等比例確定。
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述頂壓調(diào)節(jié)范圍為P0-P2區(qū)間，所述第一區(qū)間范圍為P0-P1，所述第二區(qū)間范圍為P1-P2區(qū)間，然而所述優(yōu)化區(qū)間范圍為P21-P2區(qū)間。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益的效果是:維持高爐安全、提高煉鐵效率、降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)施例的框架示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)施例的控制系統(tǒng)方框示意圖。
[0024]圖3是本實(shí)施例的控制系統(tǒng)流程示意圖。
[0025]圖4是本實(shí)施例的頂壓分程控制(壓力-開(kāi)度關(guān)系曲線)示意圖。
[0026]圖5是本實(shí)施例的頂壓優(yōu)化分程控制(壓力-開(kāi)度關(guān)系曲線)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”或
“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]請(qǐng)參閱圖1并結(jié)合參閱2所示，本發(fā)明提供一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)裝置，包括控制系統(tǒng)(PIC)40，該控制系統(tǒng)(PIC)40連接于高爐10爐頂11設(shè)置的上升管12及煤氣凈化系統(tǒng)20，在煤氣凈化系統(tǒng)20與該上升管12之間還設(shè)有重力除塵器30，其中:所述控制系統(tǒng)40與該上升管12之間還設(shè)有氣壓偵測(cè)表(PT) 43，該控制系統(tǒng)40包括調(diào)節(jié)器組41及減壓閥組42，所述調(diào)節(jié)器組41通過(guò)該氣壓偵測(cè)表(PT) 43與該上升管12相連，所述減壓閥組42通過(guò)管道(未標(biāo)注)與所述煤氣凈化系統(tǒng)20連通，在該煤氣凈化系統(tǒng)20與該減壓閥組42相連的管道上連通該高爐余壓透平發(fā)電系統(tǒng)(TRT)50(以下簡(jiǎn)稱“發(fā)電系統(tǒng)”)，因該發(fā)電系統(tǒng)50并非本發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在此不作詳細(xì)贅述。
[0030]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種雙閥減壓閥組頂壓調(diào)節(jié)方法，是以改進(jìn)分程控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)爐頂壓力(以下簡(jiǎn)稱“頂壓”)的控制方法，具體也說(shuō)，是藉由所述調(diào)節(jié)器組41對(duì)所述減壓閥組42進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壓的調(diào)節(jié)處理，其中:該調(diào)節(jié)器組41包括PID調(diào)節(jié)器411和分程調(diào)節(jié)器412，該減壓閥組42包括第一、第二減壓閥(以下簡(jiǎn)稱“1#閥”、“2#閥”)421、422。在本發(fā)明實(shí)施例中，頂壓的設(shè)定值(SP)與實(shí)際測(cè)量值(PT)的偏差(e)經(jīng)過(guò)該P(yáng)ID調(diào)節(jié)器411運(yùn)算并向該減壓閥組42輸出的數(shù)據(jù)是該減壓閥組42的總開(kāi)度，該減壓閥組42總開(kāi)度經(jīng)過(guò)所述分程調(diào)節(jié)器412運(yùn)算并向所述減壓閥組42輸出的數(shù)據(jù)是該1#閥421和2#閥422分別的開(kāi)度。在本發(fā)明實(shí)施例中，圖示的“PT”表示頂壓實(shí)際測(cè)量值；“SP”表示頂壓設(shè)定值；“e(k) ”表示頂壓偏差值；“Z”表示PID調(diào)節(jié)器輸出的減壓閥組總閥位給定值；“Z1”、“Z2”分別表示分程調(diào)節(jié)器輸出到1#、2#閥的閥位給定值。
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