[實用新型]高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統

有效

• 申請號: 201220007383.1
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN202484267U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 宋高峰;張龍來;華建明;毛曉明;梁利生;劉開華;周兆強;孫國軍;高峰;程申濤
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

技術領域

本實用新型涉及齒輪箱控制設備，更具體地說，涉及一種高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統。?

背景技術

高爐爐頂齒輪箱里面運轉著各種不同規格的減速器，這些減速器是在中溫(200℃)高壓(200～250kpa)下工作，需要靠高壓惰性氣體來冷卻和密封(防止高爐煤氣灰進入齒輪箱)和高壓水來冷卻。?

目前，國內現有的高爐大多采用手動調節冷卻介質閥門來調整冷卻介質的流量，以控制齒輪箱溫度。這種控制技術存在的缺陷是控制粗糙、反應慢、精度不準、冷卻制度不合理導致了冷卻和密封介質大大浪費。?

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述缺點，本實用新型的目的是提供一種通用性好、自動化程度高的高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統。?

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

該高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統系統包括用于爐頂齒輪箱密封和冷卻的介質輸送管道、設于介質輸送管道上的調節閥，還包括用于實時測量爐頂齒輪箱溫度的熱電偶和PID控制器，熱電偶的輸出端連接至PID控制器，PID控制器的輸出端連接至調節閥上。?

所述的介質輸送管道包括分別通入爐頂齒輪箱內的氮氣管道和高壓冷卻水管道。?

所述的調節閥包括分設于氮氣管道和高壓冷卻水管道上的高壓水流量調節閥和高壓氮氣調節閥。?

所述的PID控制器的輸出端分別連接至高壓水流量調節閥和高壓氮氣調節閥。?

所述的熱電偶為鉑銠熱電偶。?

在上述技術方案中，本實用新型的高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統包括用于爐頂齒輪箱密封和冷卻的介質輸送管道、設于介質輸送管道上的調節閥，還包括用于實時測量爐頂齒輪箱溫度的熱電偶和PID控制器，熱電偶的輸出端連接至PID控制器，PID控制器的輸出端連接至調節閥上。通過PID控制器能夠根據實測的齒輪箱溫度，進行智能模糊和PID計算，從而能夠能對齒輪箱進行全天候在線跟蹤及自適應閉環控制，維持齒輪箱溫度在目標溫度范圍內，不但減輕了齒輪箱溫度的波動，有益于齒輪箱壽命的提高，而且還減少了密封和冷卻介質的浪費，提高企業效益。?

附圖說明

圖1是本實用新型的高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統的結構原理圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。?

請參閱圖1所示，本實用新型的高爐爐頂齒輪箱溫度閉環控制系統包括用于爐頂齒輪箱1密封和冷卻的介質輸送管道、設于介質輸送管道上的調節閥，還包括用于實時測量爐頂齒輪箱1溫度的熱電偶4和PID控制器，熱電偶4的輸出端連接至PID控制器9，PID控制器9的輸出端連接至調節閥上。作為一個實施例，所述的介質輸送管道包括分別通入爐頂齒輪箱1內的氮氣管道5和高壓冷卻水管道6。所述的調節閥包括分設于氮氣管道5和高壓冷卻水管道6上的高壓水流量調節閥7和高壓氮氣調節閥8。所述的PID控制器9的輸出端分別連接至高壓水流量調節閥7和高壓氮氣調節閥8。所述的熱電偶4為鉑銠熱電偶。圖1中的2和3分別為高爐爐頂的溜槽和封罩。?

該控制系統的工作原理如下：?

將PID控制器9的模糊算法設計為三擋運算：?

第一擋：當齒輪箱實測溫度T＜40℃，調節閥7和8開度控制在50％～65％，模糊算法取第一擋開度中間值57.5％；?

第二擋：當齒輪箱實測溫度40≤T＜70℃，調節閥7和8開度為65％～80％，模糊算法取第二擋開度中間值72.5％；?

第三擋：當齒輪箱實測溫度70≤T＜100℃，調節閥7和8開度為80％～100％，模糊算法取第三擋開度中間值90％；?

因此，當根據熱電偶4測出溫度初始T1，首先做出初步模糊算法，選擇合適運算擋位，并通過PID控制器9的模糊算法給調節閥7和調節閥8一個初始閥門開度V1指令，經調節閥7和8執行后，熱電偶4再次將測出來溫度T2與目標溫度T0進行比較，若熱電偶4測出值T2在T0范圍內就執行現在的開度，若T2不在目標溫度T0內，將實測值T2反饋給PID控制器9，PID控制器9自動執行精確PID算法，給調節閥8和調節閥7一個更加接近目標溫度T0的精確度高的開度V2，經整個系統多次閉環自適應運算之后，使齒輪箱實際溫度維持在目標溫度T0內。?

采用本實用新型的控制系統具有以下優點：?

1、采用智能模糊-PID算法，成功實現了高爐爐頂齒輪箱1溫度的閉環控制自適應，能夠實現齒輪箱溫度能全天候在線跟蹤自適應閉環控制，維持齒輪箱溫度在目標溫度范圍內，減輕了齒輪箱溫度的波動，有益于齒輪箱壽命的提高。?