一種trt機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種TRT機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是能源消耗和污染排放的重點產(chǎn)業(yè)。隨著利潤的逐漸降低，節(jié)能降耗已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必然出路。
[0003]高爐煤氣余壓發(fā)電裝置，簡稱TRT (Blast Furnace Gas Top Pressure RecoveryTurbine Unit)，它是利用高爐煤氣的壓力勢能和熱能推動透平膨脹機(jī)做功并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，以此來回收能量的一種裝置。由于TRT不僅能夠回收高爐煤氣能量、降低噪音，還可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)并穩(wěn)定高爐爐頂壓力，并促進(jìn)高爐生產(chǎn)的順利進(jìn)行，因此，它已經(jīng)成為冶金行業(yè)公認(rèn)并大力推廣的節(jié)能裝置。
[0004]爐頂壓力的穩(wěn)定性是高爐正常生產(chǎn)的重要衡量指標(biāo)，它不僅有利于改善鐵水的品質(zhì)，而且對煉鐵生產(chǎn)的安全也有很大影響。隨著TRT的大規(guī)模應(yīng)用，保證TRT調(diào)節(jié)爐頂壓力的穩(wěn)定性已經(jīng)成為目前TRT研宄中的突出問題。一般而言，正常生產(chǎn)時，TRT完全能夠滿足爐頂壓力穩(wěn)定性的要求；但由于TRT緊急停機(jī)為突發(fā)狀況，這一過程對爐頂壓力的影響最大。因此，如何實現(xiàn)TRT緊急停機(jī)時爐頂壓力調(diào)節(jié)從TRT向減壓閥組的安全、平穩(wěn)切換意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種TRT機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種TRT機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法，包括以下步驟:
1)旁通快開閥正常工作情況下，當(dāng)發(fā)生緊急停機(jī)時，在關(guān)閉緊急切斷閥、可調(diào)靜葉的同時，立即打開旁通快開閥至指定開度，為了保證頂壓的穩(wěn)定性，在旁通快開閥到位后，將旁通快開閥切換至自動并調(diào)節(jié)爐頂壓力:此時，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，并使用比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)；
2)在短時間穩(wěn)壓后，將爐頂壓力控制的主導(dǎo)權(quán)快速向減壓閥組過渡:
旁通快開閥的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值比實際設(shè)定值略高，同時閥門使用積分作用較強(qiáng)的PID參數(shù)；減壓閥組的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，閥門使用比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)；此時，旁通快開閥將慢慢關(guān)閉，同時減壓閥組將慢慢打開，兩者配合實現(xiàn)爐頂壓力控制的平穩(wěn)切換；
3)若在急停過程中發(fā)現(xiàn)旁通快開閥不能正常動作，則啟用備用旁通快開閥，若均故障，則立即關(guān)閉所有旁通快開閥，同時立即將減壓閥組打開至指定開度直接由可調(diào)靜葉過渡至減壓閥組，當(dāng)減壓閥組到位后，閥門切換至自動狀況，正式開始調(diào)節(jié)爐頂壓力；此時，減壓閥組的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，減壓閥組閥門使用比例作用強(qiáng)的PID參數(shù)。
[0007]按上述方案，步驟I)中所述旁通快開閥的開度與上一周期可調(diào)靜葉的開度值成比例。
[0008]按上述方案，步驟I)中打開旁通快開閥至指定開度后保持2秒。
[0009]按上述方案，所述積分作用較強(qiáng)的PID參數(shù)中積分增益較大，比例增益較小甚至可忽略，不使用微分作用。
[0010]按上述方案，所述比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)為比例增益較大(通常在3~5之間)，積分作用較小甚至可忽略，不使用微分作用。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:利用旁通快開閥及減壓閥組的快開功能，通過軟件控制，以旁通快開閥為過渡的主體，減壓閥組的快開功能作為安全備用，實現(xiàn)爐頂壓力調(diào)節(jié)由TRT向減壓閥組的安全、平穩(wěn)過渡。
【附圖說明】
[0012]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1為TRT區(qū)域調(diào)節(jié)裝置示意圖；
圖2為TRT緊急停機(jī)時各設(shè)備的控制流程圖；
圖3為TRT緊急停機(jī)時各設(shè)備的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1所示，調(diào)節(jié)裝置由可調(diào)靜葉、旁通快開閥和減壓閥組并聯(lián)連接，其中旁通快開閥通常配備1~2臺。
[0015]如圖2所示，當(dāng)僅配置I臺旁通快開閥時，切換過程如下:
I)編寫一個寄存器，除緊急停機(jī)情況以外，周期存儲并更新可調(diào)靜葉的開度值；緊急停機(jī)時，數(shù)據(jù)鎖存。
[0016]2)當(dāng)TRT緊急停機(jī)時，立即發(fā)出發(fā)電機(jī)解列信號，關(guān)閉緊急切斷閥、可調(diào)靜葉，同時打開旁通快開閥。此時，旁通快開閥的開度值與寄存器存儲的可調(diào)靜葉開度值成比例(具體比例值試驗確定)，保持該開度值約2s。
[0017]3)旁通快開閥進(jìn)入自動調(diào)節(jié)爐頂壓力狀態(tài)，送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值相同，持續(xù)約10s。
[0018]4)爐頂壓力調(diào)節(jié)的主導(dǎo)權(quán)由旁通快開閥逐漸過渡到減壓閥組。旁通快開閥送入第二組PID參數(shù)，且頂壓設(shè)定值比高爐主控設(shè)定值略高(具體增加值試驗確定)。同時，減壓閥組送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值相同。此時，旁通快開閥逐漸關(guān)閉，減壓閥組逐漸打開并主調(diào)。
[0019]5)步驟2)中，如果緊急停機(jī)約1.5s內(nèi)，旁通快開閥的開度始終低于10%，則認(rèn)為閥門故障或卡死。此時，關(guān)閉旁通快開閥，同時打開減壓閥組，減壓閥組的開度值與寄存器存儲的可調(diào)靜葉開度值成比例(具體比例值試驗確定)。保持該開度值約2s后減壓閥組開始自動調(diào)節(jié)爐頂壓力，送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值保持一致。
[0020]如圖3所示，當(dāng)配置2臺旁通快開閥時，切換過程如下:
I)編寫一個寄存器，除緊急停機(jī)情況以外，周期存儲并更新可調(diào)靜葉的開度值；緊急停機(jī)時，數(shù)據(jù)鎖存。
[0021]2)當(dāng)TRT緊急停機(jī)時，立即發(fā)出發(fā)電機(jī)解列信號，關(guān)閉緊急切斷閥、可調(diào)靜葉，同時打開1#旁通快開閥。此時，1#旁通快開閥的開度值與寄存器存儲的可調(diào)靜葉開度值成比例(具體比例值試驗確定)，保持該開度值約2s。
[0022]3) 1#旁通快開閥進(jìn)入自動調(diào)節(jié)爐頂壓力狀態(tài)，送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值相同，持續(xù)約10s。
[0023]4)爐頂壓力調(diào)節(jié)的主導(dǎo)權(quán)由1#旁通快開閥逐漸過渡到減壓閥組。1#旁通快開閥送入第二組PID參數(shù)，且頂壓設(shè)定值比高爐主控設(shè)定值略高(具體增加值試驗確定)。同時，減壓閥組送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值一致。此時，1#旁通快開閥逐漸關(guān)閉，減壓閥組逐漸打開并主調(diào)。
[0024]5)如果在緊急停機(jī)約1.5s內(nèi)，1#旁通快開閥開度始終低于10%，則認(rèn)為該閥門故障或卡死；此時，關(guān)閉1#旁通快開閥，同時打開2#旁通快開閥，其開度值同樣與寄存器存儲的可調(diào)靜葉開度值成比例(具體比例值試驗確定)，保持該開度值約2s。其后，2#旁通快開閥的動作及參數(shù)設(shè)置同于步驟3、4中的1#旁通快開閥，并最終過渡到減壓閥組調(diào)節(jié)爐頂壓力。
[0025]6)在步驟5)中，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)出開閥命令約1.5s內(nèi)，2#旁通快開閥開度仍始終低于10%，則認(rèn)為2#旁通快開閥同樣存在故障或卡死現(xiàn)象。此時，關(guān)閉2#旁通快開閥，同時打開減壓閥組，減壓閥組的開度值與寄存器存儲的可調(diào)靜葉開度值成比例(具體比例值試驗確定)。保持該開度值約2s后減壓閥組開始自動調(diào)節(jié)爐頂壓力，送入第一組PID參數(shù)，且爐頂壓力設(shè)定值與高爐主控設(shè)定值保持一致。
[0026]上述的兩組PID參數(shù)用于調(diào)節(jié)閥控制程序中PID算法的參數(shù)設(shè)置。其中，第一組PID參數(shù)比例作用更強(qiáng)，比例及積分作用可以滿足正常調(diào)節(jié)頂壓的速度和穩(wěn)定性要求，也可以加快旁通快開閥和減壓閥組的切換。第二組PID參數(shù)積分作用較強(qiáng)，在旁通快開閥與減壓閥組切換時可以使旁通快開閥更好的起到穩(wěn)定爐頂壓力的作用。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種TRT機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法，包括以下步驟: 1)旁通快開閥正常工作情況下，當(dāng)發(fā)生緊急停機(jī)時，在關(guān)閉緊急切斷閥、可調(diào)靜葉的同時，立即打開旁通快開閥至指定開度，為了保證頂壓的穩(wěn)定性，在旁通快開閥到位后，將旁通快開閥切換至自動并調(diào)節(jié)爐頂壓力；此時，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，并使用比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)； 2)在短時間穩(wěn)壓后，將爐頂壓力控制的主導(dǎo)權(quán)快速向減壓閥組過渡: 旁通快開閥的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值比實際設(shè)定值略高，同時閥門使用積分作用較強(qiáng)的PID參數(shù)；減壓閥組的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，閥門使用比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)；此時，旁通快開閥將慢慢關(guān)閉，同時減壓閥組將慢慢打開，兩者配合實現(xiàn)爐頂壓力控制的平穩(wěn)切換； 3)若在急停過程中發(fā)現(xiàn)旁通快開閥不能正常動作，則啟用備用旁通快開閥，若均故障，則立即關(guān)閉所有旁通快開閥，同時立即將減壓閥組打開至指定開度直接由可調(diào)靜葉過渡至減壓閥組，當(dāng)減壓閥組到位后，閥門切換至自動狀況，正式開始調(diào)節(jié)爐頂壓力；此時，減壓閥組的壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值使用實際設(shè)定值，減壓閥組閥門使用比例作用強(qiáng)的PID參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中所述旁通快開閥的開度與上一周期可調(diào)靜葉的開度值成比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中打開旁通快開閥至指定開度后保持2秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述積分作用較強(qiáng)的PID參數(shù)中積分增益較大，比例增益較小甚至忽略，不使用微分作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例作用較強(qiáng)的PID參數(shù)為比例增益較大，積分作用較小甚至忽略，不使用微分作用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種TRT機(jī)組急停時頂壓調(diào)節(jié)的控制切換方法,包括以下步驟:旁通快開閥正常工作情況下，當(dāng)發(fā)生緊急停機(jī)時，在關(guān)閉緊急切斷閥、可調(diào)靜葉的同時，立即打開旁通快開閥至指定開度，在旁通快開閥到位后，將旁通快開閥切換至自動并調(diào)節(jié)爐頂壓力；在短時間穩(wěn)壓后，將爐頂壓力控制的主導(dǎo)權(quán)快速向減壓閥組過渡，兩者配合實現(xiàn)爐頂壓力控制的平穩(wěn)切換；若在急停過程中發(fā)現(xiàn)旁通快開閥不能正常動作，則啟用備用旁通快開閥，若均故障，則立即關(guān)閉所有旁通快開閥，同時立即將減壓閥組打開至指定開度直接由可調(diào)靜葉過渡至減壓閥組。本發(fā)明方法利用旁通快開閥及減壓閥組的快開功能，實現(xiàn)爐頂壓力調(diào)節(jié)由TRT向減壓閥組的安全、平穩(wěn)過渡。
【IPC分類】C21B5-06, F27D17-00, F01K27-02
【公開號】CN104593534
【申請?zhí)枴緾N201410856377
【發(fā)明人】李凌
【申請人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月31日