双阀减压阀组的顶压调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械领域，尤指一种在高炉炼铁系统中双阀减压阀组的顶压调节装置及方法。
【背景技术】
[0002]在高炉炼铁运行过程中，送风风量风压波动、炉内反应状态变化、炉顶布料操作、炉顶均压操作等诸多因素都会造成炉顶压力波动，炉顶压力的不稳定会引起高炉塌料、停炉甚至损坏炉体等事故，因此当顶压偏离设定值时必须通过有效手段将其迅速调节回设定值，这对维持高炉安全、提高炼铁效率、降低生产成本至关重要。该方法针对高炉运行中顶压的复杂情况，采用可靠、实用的算法，协调双阀减压阀组中的两个同口径减压阀的动作，实现对顶压的优化控制。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种双阀减压阀组顶压调节装置。
[0004]为达成上述目的，本发明应用的技术方案是:一种双阀减压阀组顶压调节装置，包括控制系统，该控制系统连接于高炉炉顶设置的上升管及也连接煤气净化系统，在煤气净化系统与该上升管之间还设有重力除尘器，其中:所述控制系统与该上升管之间还设有气压侦测表，该控制系统包括调节器组及减压阀组，所述调节器组通过该气压侦测表与该上升管相连，所述减压阀组通过管道所述煤气净化系统相连通，在该煤气净化系统与该减压阀组相连的管道上还连通有高炉余压透平发电系统。
[0005]在本发明实施例中，所述的调节器组包括PID调节器及分程调节器，该减压阀组包括第一、第二减压阀。
[0006]在本发明实施例中，所述的双阀减压阀组顶压调节装置还包括煤气管网。
[0007]在本发明实施例中，所述的减压阀组是在所述控制系统的支持下运作工作并通过改变所述第一、第二减压阀开度来实现顶压调节。
[0008]在本发明实施例中，所述的顶压具有调节设定值且该顶压调节范围划分为第一区间范围和第二区间范围，其中在该第一区间范围与第二区间范围之间还具有分程点。
[0009]在本发明实施例中，所述的第一减压阀具有第一开度范围，而所述第二减压阀具有第二开度范围，所述分程点按照该第一、第二减压阀等比例确定。
[0010]在本发明实施例中，所述的第一减压阀具有第一开度范围，而所述第二减压阀具有第二开度范围，所述分程点相对所述第一减压阀及第二减压阀为不等比例确定。
[0011]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种双阀减压阀组顶压调节装置的方法。
[0012]为达成上述目的，本发明应用的技术方案是:一种双阀减压阀组顶压调节装置的方法，该方法包括运作时高炉所产生煤气运行路径以及所述煤气净化系统、控制系统和发电系统的配合设置与控制，其中:所述控制系统所包含的步骤是:
[0013](I) PID调节器参数初始化，同时设置顶压调节设定值；
[0014]⑵初步设定分程区间，其区间中的分程点为等比例确定；
[0015](3)优化分程区间，将顶压调节范围划分为第一区间范围及优化区间范围，当顶压在第一区间范围时，对应的第一减压阀为第一开度范围；当顶压在优化区间范围时，对应的第二减压阀为优化开度范围，其中分程点以第二减压阀线性特性段的最小值确定；
[0016]⑷工艺数据测量、记录及求取，是测量顶压并求取偏差值；
[0017](5) PID运算并输出减压阀组的总开度，以及
[0018](6)分程求取第一、第二减压阀开度，向减压阀组输入总阀位值，通过分程调节器分别向第一、第二减压阀输入阀位值，当第一、第二减压阀脱离设定值时，控制系统将指令返回到⑶步骤并结合高炉运行状况修正分程点来优化区间。
[0019]在本发明实施例中，所述初步设定分程区间的步骤中，是确定第一、第二减压阀的分程区间，将顶压调节范围划分为第一、第二区间范围，当顶压在该第一区间范围时，对应的第一减压阀为第一开度范围；当顶压在该第二区间范围时，对应的第二减压为第二开度范围，其中:分程点按照第一、第二减压阀的等比例确定。
[0020]在本发明实施例中，所述顶压调节范围为P0-P2区间，所述第一区间范围为P0-P1，所述第二区间范围为P1-P2区间，然而所述优化区间范围为P21-P2区间。
[0021]本发明与现有技术相比，其有益的效果是:维持高炉安全、提高炼铁效率、降低生产成本。
【附图说明】
[0022]图1是本实施例的框架示意图。
[0023]图2是本实施例的控制系统方框示意图。
[0024]图3是本实施例的控制系统流程示意图。
[0025]图4是本实施例的顶压分程控制(压力-开度关系曲线)示意图。
[0026]图5是本实施例的顶压优化分程控制(压力-开度关系曲线)示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
[0028]在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”或
“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
[0029]请参阅图1并结合参阅2所示，本发明提供一种双阀减压阀组顶压调节装置，包括控制系统(PIC)40，该控制系统(PIC)40连接于高炉10炉顶11设置的上升管12及煤气净化系统20，在煤气净化系统20与该上升管12之间还设有重力除尘器30，其中:所述控制系统40与该上升管12之间还设有气压侦测表(PT) 43，该控制系统40包括调节器组41及减压阀组42，所述调节器组41通过该气压侦测表(PT) 43与该上升管12相连，所述减压阀组42通过管道(未标注)与所述煤气净化系统20连通，在该煤气净化系统20与该减压阀组42相连的管道上连通该高炉余压透平发电系统(TRT)50(以下简称“发电系统”)，因该发电系统50并非本发明创造的设计重点，在此不作详细赘述。
[0030]请继续参阅图2所示，本发明提供一种双阀减压阀组顶压调节方法，是以改进分程控制算法来实现炉顶压力(以下简称“顶压”)的控制方法，具体也说，是藉由所述调节器组41对所述减压阀组42进行控制来实现对顶压的调节处理，其中:该调节器组41包括PID调节器411和分程调节器412，该减压阀组42包括第一、第二减压阀(以下简称“1#阀”、“2#阀”)421、422。在本发明实施例中，顶压的设定值(SP)与实际测量值(PT)的偏差(e)经过该PID调节器411运算并向该减压阀组42输出的数据是该减压阀组42的总开度，该减压阀组42总开度经过所述分程调节器412运算并向所述减压阀组42输出的数据是该1#阀421和2#阀422分别的开度。在本发明实施例中，图示的“PT”表示顶压实际测量值；“SP”表示顶压设定值；“e(k) ”表示顶压偏差值；“Z”表示PID调节器输出的减压阀组总阀位给定值；“Z1”、“Z2”分别表示分程调节器输出到1#、2#阀的阀位给定值。
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