本發(fā)明專利技術(shù)提供轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機控制方法，在除轉(zhuǎn)爐吹氧以外的階段，采用煙氣流量控制方式，將轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值發(fā)送給引風(fēng)機變頻器；在轉(zhuǎn)爐吹氧階段，設(shè)置吹氧啟動時間，當(dāng)吹氧時間超過吹氧啟動時間時，采用煙氣流量控制+轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制的串級控制方式，采用壓力PID控制器和煙氣流量PID控制器，用壓力PID控制器的輸出量來補償煙氣流量PID控制器的設(shè)定值，再用煙氣流量PID控制器的輸出值來控制引風(fēng)機變頻器的轉(zhuǎn)速。本方法能使引風(fēng)機處于良好的工作狀態(tài)，確保了轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量，保證了轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機具有高動態(tài)響應(yīng)，高跟蹤精度和很好的穩(wěn)定性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鋼鐵冶金行業(yè)電氣控制領(lǐng)域，尤其涉及。
技術(shù)介紹
轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)引風(fēng)機是轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)的重要設(shè)備，它是把轉(zhuǎn)爐冶煉過程中產(chǎn)生的大量一氧化碳的煙氣變廢為寶的重要設(shè)施。引風(fēng)機把吹氧期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣送至轉(zhuǎn)爐煤氣柜，以保證爐前煉鋼的工作環(huán)境。引風(fēng)機設(shè)變頻調(diào)速，不但有利于系統(tǒng)的泄爆，而且可實現(xiàn)流量跟蹤調(diào)節(jié)，以保證煤氣回收的數(shù)量與質(zhì)量，以及節(jié)約能源。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機仍主要采用爐口微差壓經(jīng)典PID控制策略。然而轉(zhuǎn)爐煙氣的波動性大，煙氣量及煙氣成分隨冶煉周期的變化而變化，轉(zhuǎn)爐微壓差控制系統(tǒng) 具有時滯，時變等復(fù)雜非線性特征，單純的爐口微差壓PID控制難以獲得理想的控制效果。近年來，針對微壓差控制的非線性特征，國內(nèi)學(xué)者提出了諸如滑模控制、非線性PID控制及模糊控制等非線性補償策略，雖取得了一定的效果，但仍存在著諸多問題，如滑模控制中存在著“陡振”、“寄生震顫”等現(xiàn)象，非線性PID及模糊控制等存在著超調(diào)量與響應(yīng)時間的矛盾。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于提供，使引風(fēng)機處于良好的工作狀態(tài)，確保轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量。本專利技術(shù)為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為，其特征在于將轉(zhuǎn)爐的煉鋼過程劃分為轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼和轉(zhuǎn)爐濺渣護爐七個階段； 在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個階段，引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式，將預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值發(fā)送給引風(fēng)機變頻器，引風(fēng)機按照設(shè)定值運行； 在轉(zhuǎn)爐吹氧階段，設(shè)置吹氧啟動時間，當(dāng)吹氧時間小于等于吹氧啟動時間時，引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式；當(dāng)吹氧時間超過吹氧啟動時間時，引風(fēng)機采用煙氣流量控制+轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制的串級控制方式，采用壓力PID控制器和煙氣流量PID控制器，預(yù)設(shè)壓力PID控制器的壓力設(shè)定值、以及煙氣流量設(shè)定值，將采集到的轉(zhuǎn)爐爐口壓力過程值輸入壓力PID控制器，并將壓力PID控制器的輸出值與煙氣流量設(shè)定值疊加作為煙氣流量PID控制器的設(shè)定值，將采集到的靜電除塵器出口的煙氣流量過程值輸入煙氣流量PID控制器，再用煙氣流量PID控制器的輸出值來控制引風(fēng)機變頻器的轉(zhuǎn)速。按上述方案，所述的壓力PID控制器有兩個壓力設(shè)定值，分別為轉(zhuǎn)爐在吹氧階段不加熔劑時壓力設(shè)定值SPt= -15Pa ;轉(zhuǎn)爐在吹氧階段且加熔劑時壓力設(shè)定值SPt= -40Pa。按上述方案，所述的煙氣流量設(shè)定值由以下公式計算得到在吹氧階段，如果渣裙落下大于等于60%，SPf=RF*2. 1438 ； 在吹氧階段且加熔劑時，SPf=RF*2. 1438*1. 07 ； 式中，SPf為煙氣流量設(shè)定值，RF為氧氣流量值。按上述方案，在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個階段時，預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值優(yōu)選如下轉(zhuǎn)爐等待階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值20% ;轉(zhuǎn)爐預(yù)熱階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值70% ;轉(zhuǎn)爐加料階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值65% ；轉(zhuǎn)爐吹氧中斷階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值95% ;轉(zhuǎn)爐出鋼階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值20% ;轉(zhuǎn)爐濺渣護爐階段轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值60%。本專利技術(shù)的有益效果為 I、本專利技術(shù)采用了煙氣流量控制和轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制兩種控制方式相結(jié)合的控制方法，將轉(zhuǎn)爐的煉鋼過程劃分為轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧、轉(zhuǎn)爐吹氧中 斷、轉(zhuǎn)爐出鋼和轉(zhuǎn)爐濺渣護爐七個階段；在除了轉(zhuǎn)爐吹氧階段的其它階段，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的煙氣流量較為容易跟蹤，因此引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式，將預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值發(fā)送到引風(fēng)機變頻器，引風(fēng)機按照此設(shè)定值運行即能很好的滿足生產(chǎn)需要；在吹氧階段且吹氧時間超過某一預(yù)先設(shè)定值后，此時生產(chǎn)過程中的煙氣流量隨吹氧進程變化較快且具有非線性特征，單純的按照某預(yù)先設(shè)定值的控制方式已經(jīng)完全不能滿足控制需要，因此引風(fēng)機采用煙氣流量控制+轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制的串級控制方式，用壓力PID控制器的輸出量來補償煙氣流量PID控制器的設(shè)定值，再用煙氣流量PID控制器的輸出值來控制引風(fēng)機變頻器的轉(zhuǎn)速；此方式能使引風(fēng)機處于良好的工作狀態(tài)，確保轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量，保證了轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機具有高動態(tài)響應(yīng)，高跟蹤精度和較好的穩(wěn)定性。2、在吹氧階段，根據(jù)是否加熔劑的情況來設(shè)置壓力PID控制器的壓力設(shè)定值，使得效果更佳。3、在吹氧階段，根據(jù)是否加熔劑和渣裙落下度的情況來設(shè)置煙氣流量設(shè)定值，使得效果更佳。4、根據(jù)經(jīng)驗和調(diào)試，得到在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個階段時，預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值的優(yōu)選值。使得效果更佳。附圖說明圖I為本專利技術(shù)一實施例的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)一實施例的控制原理圖。圖中1.轉(zhuǎn)爐，2.微差壓測量裝置，3.煙氣流量測量裝置，4.電機，5.引風(fēng)機，6.汽化冷卻煙道。具體實施例方式圖I為本專利技術(shù)一實施例的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的實線表示煙氣的傳遞方向，煙氣從轉(zhuǎn)爐I爐口經(jīng)汽化冷卻煙道6進入除塵器并從除塵器散出，再經(jīng)過引風(fēng)機5去放散煙囪。在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在轉(zhuǎn)爐爐口煙罩設(shè)置微差壓測量裝置2，用于檢測轉(zhuǎn)爐爐口微差壓壓力過程值；在除塵器出口設(shè)置煙氣流量測量裝置3，用于檢測煙氣流量過程值；圖中的虛線表示控制的邏輯關(guān)系，微差壓測量裝置2和煙氣流量測量裝置3采集的過程值經(jīng)過控制器處理后的輸出量用于控制用于驅(qū)動引風(fēng)機5的電機4，從而達(dá)到控制引風(fēng)機轉(zhuǎn)速的效果。轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機控制方法將轉(zhuǎn)爐的煉鋼過程劃分為轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼和轉(zhuǎn)爐濺渣護爐七個階段； 在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個階段，引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式，將預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值發(fā)送給引風(fēng)機變頻器，引風(fēng)機按照設(shè)定值運行； 在轉(zhuǎn)爐吹氧階段，設(shè)置吹氧啟動時間(根據(jù)實際情況與經(jīng)驗值調(diào)整，本實施例優(yōu)選為I分鐘，即氧氣閥打開I分鐘)，當(dāng)吹氧時間超過吹氧啟動時間時，引風(fēng)機采用煙氣流量控制+轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制的串級控制方式，如圖3所示，采用壓力PID控制器和煙氣流量PID控制器，預(yù)設(shè)壓力PID控制器的壓力設(shè)定值SPt、以及煙氣流量設(shè)定值SPf，將采集到的轉(zhuǎn)爐爐口壓力過程值PVt輸入壓力PID控制器，并將壓力PID控制器的輸出值OPl與煙氣·流量設(shè)定值SPf疊加作為煙氣流量PID控制器的設(shè)定值SP，將采集到的靜電除塵器出口的煙氣流量過程值PVf輸入煙氣流量PID控制器，再用煙氣流量PID控制器的輸出值來控制引風(fēng)機變頻器的轉(zhuǎn)速。當(dāng)吹氧時間未超過吹氧啟動時間時，引風(fēng)機依然采用煙氣流量控制方式，按設(shè)定的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值運行，轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值優(yōu)選為90%。本實施例中，壓力PID控制器有兩個壓力設(shè)定值，分別為轉(zhuǎn)爐在吹氧階段不加熔劑時壓力設(shè)定值SPt= _15Pa ;轉(zhuǎn)爐在吹氧階段且加熔劑時壓力設(shè)定值SPt= -40Pa。本實施例中，煙氣流量設(shè)定值由以下公式計算得到在吹氧階段，如果渣裙落下大于等于60%，SPf=RF*2. 1438 ;在吹氧階段且加熔劑時，SPf=RF*2. 1438*1. 07 ;式中，SPf為煙氣流量設(shè)定值，RF為氧氣流量值。在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵引風(fēng)機控制方法，其特征在于：將轉(zhuǎn)爐的煉鋼過程劃分為轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼和轉(zhuǎn)爐濺渣護爐七個階段；在轉(zhuǎn)爐等待、轉(zhuǎn)爐預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐加料、轉(zhuǎn)爐吹氧中斷、轉(zhuǎn)爐出鋼、轉(zhuǎn)爐濺渣護爐這六個階段，引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式，將預(yù)先載入的轉(zhuǎn)速百分比設(shè)定值發(fā)送給引風(fēng)機變頻器，引風(fēng)機按照設(shè)定值運行；在轉(zhuǎn)爐吹氧階段，設(shè)置吹氧啟動時間，當(dāng)吹氧時間小于等于吹氧啟動時間時，引風(fēng)機采用煙氣流量控制方式；當(dāng)吹氧時間超過吹氧啟動時間時，引風(fēng)機采用煙氣流量控制+轉(zhuǎn)爐爐口煙罩微差壓控制的串級控制方式，采用壓力PID控制器和煙氣流量PID控制器，預(yù)設(shè)壓力PID控制器的壓力設(shè)定值、以及煙氣流量設(shè)定值，將采集到的轉(zhuǎn)爐爐口壓力過程值輸入壓力PID控制器，并將壓力PID控制器的輸出值與煙氣流量設(shè)定值疊加作為煙氣流量PID控制器的設(shè)定值，將采集到的靜電除塵器出口的煙氣流量過程值輸入煙氣流量PID控制器，再用煙氣流量PID控制器的輸出值來控制引風(fēng)機變頻器的轉(zhuǎn)速。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周晟，
申請(專利權(quán))人：中冶南方工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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