[發明專利]一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法

有效

• 申請號: 202010624406.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111766779B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 范來良;李青;邵永生;王業成;孫運濤
• 申請（專利權）人: 日照鋼鐵控股集團有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 邢黎華

1.一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、對所有檢測信號進行濾波處理：所述的檢測信號包括轉爐煤氣熱值、轉爐煤氣流量、天然氣流量和混合氣體熱值；計算得到穩定的轉爐煤氣濾波熱值、轉爐煤氣濾波流量、天然氣濾波流量和混合氣體濾波熱值；

S2、獲取轉爐煤氣混合點熱值：從當前時間往前對煤氣瞬時流量積分得到累計流量剛好等于整個管道體積時，獲得的往前時間就是煤氣在管道中的流動時間t1，即現時刻的煤氣熱值就是t1時刻前煤氣出口點檢測的熱值；對t1時刻檢測點的煤氣熱值再往前Δt時間內的熱值求平均，即(-Δt-t1,-t1)時間段內的平均熱值作為當前混合點轉爐煤氣熱值；

S3、計算混合氣體熱值變化率，預測混合煤氣熱值最大變化量：采用最小二乘法曲線擬合得到混合氣體熱值變化率和熱值可能最大變化量；

S4、模糊控制算法計算天然氣控制流量和控制間隔時間：根據預測熱值最大變化量、混合氣體濾波熱值、設定混合氣體熱值計算得到熱值偏差，并結合轉爐煤氣濾波流量、天然氣濾波流量、轉爐煤氣混合點熱值，通過模糊控制算法，得到天然氣控制流量；

S5、天然氣流量PID控制：天然氣的流量控制通過天然氣調節閥實現；流量控制采用PID控制算法實現，即根據天然氣控制流量、天然氣濾波流量的偏差進行PID計算，調整閥門開度，獲得需要的天然氣流量。

2.根據權利要求1所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述S1中的濾波處理方法采用兩級濾波算法進行計算，兩級濾波算法為二階低通濾波、卡爾曼濾波。

3.根據權利要求1所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述S2算法計算得到的混合點煤氣熱值，需要獲得過往時間段內的瞬時流量和熱值，需要對以前的數值進行存儲，存儲時間取正常生產時煤氣在管道中流動時間的2倍。

4.根據權利要求1所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述S3具體方法為：對當前混合煤氣熱值前n個數據進行最小二乘法曲線擬合，獲得擬合曲線，擬合曲線求導后，獲得當前熱值變化率k，再根據變化率，推測未來熱值可能的最大變化量：最大變化量＝k×p，p為經驗系數。

5.根據權利要求1所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述S4具體的控制流程為模糊控制算法中，需要先對熱值偏差值進行模糊化處理，利用人工控制經驗規則庫，進行模糊推理，模糊推理后得到的模糊控制值需要進行反模糊化處理，最終推理計算出需要的天然氣控制流量。

6.根據權利要求5所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述的熱值偏差值＝設定熱值-(實際熱值+預測熱值最大變化量)。

7.根據權利要求5所述的一種轉爐煤氣及天然氣混合熱值配比穩定控制方法，其特征在于：所述S4中控制間隔時間為45秒。