[發明專利]一種高爐鼓風機防喘振控制的方法

有效

• 申請號: 201210011989.7
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102562639A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 吳平;王小華;楊春節;麻劍鋒;郁輝球;黃龍誠
• 申請（專利權）人: 杭州哲達科技股份有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D29/66
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種高爐鼓風機防喘振方法。更具體的說，是針對煉鐵高爐中的高爐鼓風機進行防喘振控制。

背景技術

高爐鼓風機是煉鐵過程中的核心動力設備，高爐鼓風機是高爐設備的心臟。鼓風機所輸送的高壓風流，經熱風爐加熱到1100～1200℃，由設在高爐下腹部的環形風管，通過安裝在高爐四周的風口吹入高爐內，一方面托住由爐頂部裝料鐘處加入的爐料；另一方面通過化學還原反應在爐底形成鐵水和渣。如果送風切斷，高爐不能繼續生產鐵水，同時因爐內支撐爐料的力消失，勢必爐料下榻，鐵水、渣就會飛濺，造成高爐堵風口的重大事故。因此要求鼓風機組能夠隨著高爐的冶煉工況實現自動調節和控制，為高爐提供優質，適量的風源對于整個鋼鐵過程的重要性不言而喻，鼓風機的運行狀態與企業的產量、效益、安全息息相關。

由于高爐憋風等原因常會引起風機喘振現象。所謂風機的“喘振”，就是在風機整個系統中發生周期性的低頻振蕩，風機流量和出口壓力大幅度波動的現象。喘振造成的后果是非常嚴重的，它不僅會使鼓風機轉子和靜子經受交變應力而斷裂，使級間壓力失常而引起強烈振動，導致密封及推力軸承損壞，使運動元件和靜止元件相碰，有的甚至破壞了密封造成了爆炸、火災等事故。除嚴重事故之外，喘振也會使煉鐵風耗增加，噸鐵成本升高。

冶金等領域運行的鼓風機幾乎都設有防喘振控制系統。控制措施主要是防喘放空。目前主要的控制方法是當出現運行點靠近防喘振曲線時，即立刻打開防喘振閥，防止運行點進入防喘振曲線左邊，重新處于安全區域。

防喘振曲線的設置具有非常重要的意義。一般來講，鼓風機制造廠商提供的防喘振曲線是在出廠時試驗給定，但是由于溫度、分子量變化對喘振極限的影響沒有考慮進去，實際應用是往往有一定偏差，特別是舊機組的性能會發生變化時，導致防喘振控制系統設置的不盡合理，從而造成不必要的損失。同樣防喘振閥的開度具有重要的作用。開度過大過快，不僅會產生較大的流量和壓力波動，這種波動是高爐正常生產中無法接受的，而且也浪費能量。若開度過小過慢，又不能保證在工況點上升較快的情況下保證風機不進入喘振區。

防喘振控制作為高爐風機控制中最重要的一環，其控制效果完善與否，在很大程度上決定了能否充分發揮鼓風機的潛能，為高爐提供一個安全、穩定、高效的風源，保證高爐達到理想的利用系數。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種高爐鼓風機防喘振控制的方法。

本發明的解決方法是：

提供一種高爐鼓風機防喘振控制的方法，包括以下步驟：

(1)對鼓風機出廠試驗時確定的防喘振曲線進行無量綱處理，獲得不隨鼓風機進口條件及鼓風機結構變化的無量綱防喘振曲線；

(2)由溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器獲取鼓風機實時的運行參數，并在進行無量綱化處理后，與防喘振曲線中防喘振點的無量綱數值比較，確定目前運行點所處位置是否處于安全區域；

(3)確定目前運行點與防喘振曲線之間的距離和當前無量綱流量方向上的變化速度，并以其為輸入值，通過BP神經網絡算法確定PID控制的參數；

(4)向防喘振閥的控制器傳送PID控制參數，實現對防喘振閥的控制。

本發明中，所述運行點與防喘振曲線之間的距離是根據下述公式獲得的：

DS=qsq1/RT1]]>(公式1)

式中，DS為運行點與防喘振曲線之間的距離，q_s為防喘振點的無量綱流量，為運行點的無量綱流量。

本發明中，所述無量綱流量方向上的變化速度是根據下述公式獲得的：