[發(fā)明專利]干熄焦循環(huán)系統(tǒng)的溫度壓力控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010223029.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN102314184A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹銀平;張永慶;王偉民;韓明明;袁正仲;沈元林;金衛(wèi)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02;C10B39/02
• 代理公司: 上海集信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉焦干法熄焦技術(shù)，更具體地說，涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的干熄焦循環(huán)系統(tǒng)的溫度壓力控制方法。

背景技術(shù)

干法熄焦是利用以氮?dú)鉃橹鞯妮d氣作為循環(huán)氣體在干熄爐中與熾熱的紅焦進(jìn)行直接熱交換，從而實(shí)現(xiàn)紅焦的干法冷卻。吸收了紅焦熱量的載氣將熱量傳給余熱回收鍋爐產(chǎn)生中壓(或低壓)蒸汽，被冷卻后的載氣再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐內(nèi)，其工藝流程見圖1。干法熄焦的工藝流程是本領(lǐng)域內(nèi)的公知技術(shù)，此處不再進(jìn)行描述。

在干熄焦過程中，紅焦與循環(huán)載氣在干熄爐內(nèi)實(shí)施直接換熱。攜帶熱量的氣體熱載體又通過間接熱交換將熱量傳給鍋爐產(chǎn)生蒸汽，而氣體熱載體在鍋爐內(nèi)因換熱被冷卻，以便循環(huán)使用，從而實(shí)現(xiàn)了紅焦的閉式冷卻，紅焦顯熱回收利用。

日常生產(chǎn)過程中，對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的操作控制，傳統(tǒng)控制方法基本仍處于手動(dòng)控制水平，具體是將排焦溫度和鍋爐入口溫度兩大指標(biāo)作為安全控制指標(biāo)，即當(dāng)排焦溫度或鍋爐入口溫度高于某一值，系統(tǒng)顯示故障報(bào)警，并停止運(yùn)行。在該兩個(gè)指標(biāo)處于安全范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)排焦溫度、T3/T4溫度及鍋爐入口溫度變化，通過同時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)排焦量和循環(huán)風(fēng)量兩個(gè)參數(shù)，來保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，其中排焦量是核心指標(biāo)。根據(jù)排焦量是增還是減，作業(yè)方式也有所不同，其作業(yè)流程分別如圖2和圖3所示。其中圖2揭示了提高排焦量時(shí)的手動(dòng)作業(yè)方式，圖3揭示了降低排焦量時(shí)的手動(dòng)作業(yè)方式。

現(xiàn)有技術(shù)中，無論是增加排焦量還是降低排焦量的手動(dòng)作業(yè)方式，都存在以下問題：

(1)全手動(dòng)作業(yè)，經(jīng)驗(yàn)性太強(qiáng)，不同的人對(duì)參數(shù)的調(diào)整幅度及對(duì)參數(shù)的預(yù)判值不同，導(dǎo)致調(diào)節(jié)控制過程中系統(tǒng)穩(wěn)定性差。

(2)風(fēng)量及排焦量調(diào)節(jié)基本屬于循環(huán)調(diào)節(jié)，因此調(diào)節(jié)次數(shù)較多，調(diào)節(jié)過于頻繁。

(3)因?yàn)樵谠上ń瓜到y(tǒng)中，風(fēng)量及排焦量準(zhǔn)確性均較差，所以干熄焦循環(huán)系統(tǒng)作業(yè)中調(diào)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)基準(zhǔn)指標(biāo)風(fēng)料比準(zhǔn)確性也較差。

(4)干熄焦循環(huán)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，主要原因除風(fēng)量及排焦量精確度差之外，另一種原因是系統(tǒng)在運(yùn)行過程中因狀態(tài)變化頻繁且難以掌握規(guī)律，從而使指標(biāo)值飄移現(xiàn)象比較嚴(yán)重，為穩(wěn)定控制排焦溫度與鍋爐入口溫度，需要作業(yè)人員頻繁調(diào)節(jié)風(fēng)量或排焦量。

(5)現(xiàn)有方法對(duì)T3/T4溫度的應(yīng)用不足。T3/T4溫度作為排焦溫度的監(jiān)視指標(biāo)，通常只用于上限控制，因T3/T4溫度各有四點(diǎn)位于干熄爐壁四周，而4點(diǎn)溫度之間差異較大，日常作業(yè)過程中作業(yè)人員習(xí)慣于以其均值作為判斷指標(biāo)。

(6)系統(tǒng)壓力指標(biāo)的應(yīng)用不足。現(xiàn)有作業(yè)方法，對(duì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)壓力指標(biāo)的關(guān)注度不夠，僅關(guān)注干熄爐頂部(預(yù)存段)的壓力，其控制標(biāo)準(zhǔn)為0pa左右，調(diào)節(jié)手段是通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口放散管內(nèi)的調(diào)節(jié)翻板。

(7)現(xiàn)有方法對(duì)干熄爐循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)空氣導(dǎo)入的調(diào)節(jié)，僅為了控制循環(huán)氣體中的可燃成份。循環(huán)氣體以氮?dú)鉃橹鳎s占70％，另還含有一氧化碳8-10％，氫氣2-3％，二氧化碳10-15％，氧氣0-0.2％，其中一氧化碳與氫氣被稱為可燃成份，當(dāng)一氧化碳和氫含量高時(shí)，則增加空氣導(dǎo)入量，通過空氣內(nèi)的氧氣與一氧化碳、氫氣反應(yīng)以降低循環(huán)氣體中可燃成份的濃度。

(8)排焦溫度，至今都是采用不高于250℃的控制標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)該標(biāo)準(zhǔn)中提及的排焦溫度與現(xiàn)場實(shí)際測試的排焦溫度不是同一個(gè)概念，導(dǎo)致對(duì)排焦溫度的控制標(biāo)準(zhǔn)允許幅度太大，給系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的不安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種干熄焦循環(huán)系統(tǒng)的溫度壓力控制方法，以系統(tǒng)物料與能量平衡原理為基礎(chǔ)，并結(jié)合工藝特點(diǎn)及動(dòng)態(tài)平衡建立規(guī)律，對(duì)干熄焦循環(huán)系統(tǒng)作業(yè)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化并建立控制模型，通過對(duì)干熄焦循環(huán)系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)干熄焦循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)、安全穩(wěn)定運(yùn)行，并確保循環(huán)系統(tǒng)各作業(yè)指標(biāo)的優(yōu)化。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種干熄焦循環(huán)系統(tǒng)的溫度壓力控制方法，包括：

定時(shí)采集第一關(guān)鍵控制參數(shù)，第一關(guān)鍵參數(shù)控制為排焦量；

采集第二關(guān)鍵控制參數(shù)，第二關(guān)鍵控制參數(shù)為循環(huán)風(fēng)量；

對(duì)第一關(guān)鍵控制參數(shù)和第二關(guān)鍵控制參數(shù)進(jìn)行修正，得到修正后的第一關(guān)鍵控制參數(shù)和第二關(guān)鍵控制參數(shù)；

根據(jù)修正后的第一關(guān)鍵控制參數(shù)和第二關(guān)鍵控制參數(shù)計(jì)算第一關(guān)鍵參數(shù)和第二關(guān)鍵參數(shù)的匹配度；

基于修正后的第一關(guān)鍵控制參數(shù)和第二關(guān)鍵控制參數(shù)計(jì)算一組響應(yīng)參數(shù)的基準(zhǔn)值范圍，一組響應(yīng)參數(shù)包括：排焦溫度T2、鍋爐入口溫度T6、T3/T4溫度、預(yù)存段頂部壓力、一次除塵負(fù)壓、循環(huán)氣體可燃組份、蒸汽出口壓力偏差；

計(jì)算該一組響應(yīng)參數(shù)的報(bào)警值范圍；