一种trt协调控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种TRT协调控制方法及系统，该方法包括：采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。该发明采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。
【专利说明】—种TRT协调控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化控制【技术领域】，更具体的说，是涉及一种TRT协调控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]TRT，全称为高炉煤气余压能量回收透平发电装置，是利用高炉的炉顶排出具有一定压力和温度的高炉煤气，推动透平膨胀机旋转做功，驱动发电机发电的一种能量回收装置。通过将高炉煤气中蕴含的压力能和热能予以回收，达到节能、降噪、环保的目的，具有很好的经济效益和社会效益，是现代国内、国际钢铁企业公认的节能环保装置。
[0003]在传统的控制方式中，TRT并网后高炉顶压由机组控制。在高炉发生上料故障等异常情况时，由于顶压会高于顶压设定值5kPa，此时通过TRT机组的煤气流量瞬间增大，冲击TRT机组，轴向推力过大，严重时可造成机组损坏等严重后果。同时，由于无法迅速的调整顶压，会造成高炉休风等后果。为了保护机组，在高炉顶压高于设定值5kPa时，TRT迅速停机，这种处理方式简单并不利于高炉，因为静叶的流通能力和控制能力高于旁通阀，停机后静叶退出顶压调节，旁通更加无法控制顶压，很不利于高炉生产。
[0004]因此，确保TRT能在高炉运行时全天候运行，在顶压高时，TRT不停机，静叶开大的同时，旁通参与，分流通过TRT透平的煤气流量，保护机组，保证顶压稳定，并保证TRT持续发电，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种TRT协调控制方法及系统，以克服现有技术中由于顶压会高于顶压设定值5kPa，此时通过TRT机组的煤气流`量瞬间增大，冲击TRT机组，轴向推力过大，同时，无法迅速的调整顶压，严重时可造成机组损坏、高炉休风，不利于高炉生成等严重后果的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种TRT协调控制方法，包括:
[0008]采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；
[0009]通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
[0010]其中，所述通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制具体包括:
[0011]在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制；
[0012]在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
[0013]其中，所述采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号之前包括:
[0014]根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。[0015]其中，所述在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制具体包括:
[0016]判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度；
[0017]当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
[0018]其中，所述在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制具体还包括:
[0019]判断所述高炉顶压是否高于设定值1OkPa ；
[0020]如果是，则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定；
[0021]如果否，则判断所述炉况信息是否为严重不顺；
[0022]如果是，则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定；
[0023]如果否，则所述TRT机组正常运行。
[0024]本发明还公开了一种TRT协调控制系统，包括:
[0025]采集单元，用于采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；
[0026]调节控制单元，用于通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
[0027]其中,所述调节控制单元具体包括:
[0028]静叶调节控制单元，用于在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制；
[0029]故障调节控制单元，用于在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
[0030]其中，所述采集单元之前还包括:
[0031]建立专家库单元，用于根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。
[0032]其中，所述故障调节控制单元具体包括:
[0033]第一判断单元，用于判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度；
[0034]主旁通阀调节单元，用于当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
[0035]其中，所述故障调节控制单元具体还包括:
[0036]第二判断单元，用于判断所述高炉顶压是否高于设定值IOkPa ；
[0037]副旁通阀调节单元，用于判断结果为是时，则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定；
[0038]第三判断单元，用于判断所述炉况信息是否为严重不顺；
[0039]高炉减压阀调节单元，用于判断结果为是时，则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定。[0040]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种TRT协调控制方法及系统，该方法包括:采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。该发明采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0042]图1为本发明实施例公开的一种TRT协调控制方法流程图；
[0043]图2为本发明实施例公开的一种TRT协调控制流程图；
[0044]图3为本发明实施例公开的一种TRT协调控制程序流程图；
[0045]图4为本发明实施例公开的一种TRT协调控制系统结构示意图；
[0046]图5为本发明实施例公开的一种TRT协调控制系统的具体结构示意图；
[0047]图6为本发明实施例公开的所述故障调节控制单元的具体结构示意图。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]本发明公开了一种TRT协调控制方法及系统，该发明包括:采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。该发明采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。
[0050]请参阅附图1，为本发明实施例公开的一种TRT协调控制方法流程图。本发明实施例公开了一种TRT协调控制方法，该方法具体步骤包括:
[0051]步骤101:采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；
[0052]步骤102:通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
[0053]具体的，步骤102具体包括:
[0054]步骤1021:在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制；[0055]步骤1022:在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
[0056]在步骤101之前还包括:
[0057]步骤100:根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。
[0058]具体的，上述步骤1022具体包括:
[0059]步骤10221:判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度；
[0060]步骤10222:当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
[0061]上述步骤1022具体还包括:
[0062]步骤10223:判断所述高炉顶压是否高于设定值IOkPa,如果是，则进入步骤10224，如果否，则进入步骤10225 ；
[0063]步骤10224:则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定；
[0064]步骤10225:则判断所述炉况信息是否为严重不顺，如果是，则进入步骤10226，如果否，则进入步骤10227 ；
[0065]步骤10226:则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定；
[0066]步骤10227:则 所述TRT机组正常运行。
[0067]依据上述描述，请参阅附图2，为本发明实施例公开的一种TRT协调控制流程图。请参阅附图3，为本发明实施例公开的一种TRT协调控制程序流程图。
[0068]TRT协调控制技术主要包括控制单元和信号采集单元。控制单元是核心部分，主要是通过PLC控制系统根据高炉炉况进行TRT机组的分步控制。在高炉炉况正常时通过TRT机组进行调节控制；在高炉出现故障状况，如崩料、打水等情况时，顶压偏差高于5kPa时，引入顶压高主旁通参与控制；在极限情况下，煤气流量会瞬间变得非常大，一个旁通参与并不能迅速减少静叶负担，顶压会持续升高乃至高于设定值IOkPa以上时，采取高炉煤气超大流量三阀联动保护；在高炉炉况严重不顺时，TRT重故障跳车双旁通阀调节保护；在TRT机组开机时小负荷跳车旁通调节保护。整个发明主要是保证高炉生产同时，TRT全面调节运行，提高发电量。
[0069]根据上述所述，本发明协调控制具体方法如下:
[0070]高炉炉况顺利，顶压偏差在允许范围内，采用TRT机组静叶进行调节控制。
[0071]在高炉出现故障状况，如崩料、打水等情况时，通过TRT的煤气流量瞬间增大，顶压偏差大于5kPa，引入顶压高主旁通参与控制，采用智能控制技术，根据过往的故障数据和理论计算相结合，建立高炉顶压故障专家库，在高炉顶压瞬间增大时，根据故障类型和程度，使主旁通阀迅速打开专家库查询的数值，并根据顶压状况迅速打开，直到顶压稳定，再根据顶压情况关小，以保护机组安全。
[0072]在极限情况下，煤气流量会瞬间变得非常大，一个旁通参与并不能迅速减少静叶负担，顶压会持续升高乃至高于设定值IOkPa以上。设计采用超大流量三阀联动保护控制思路，顶压在高于设定值IOkPa以上时，主旁通打开的同时，副旁通阀迅速打开一定开度，并根据顶压状况迅速打开，直到顶压稳定，再根据顶压情况按照预定的速率线性关小，以保护机组安全，并保证TRT持续运行发电。
[0073]在高炉炉况严重不顺，TRT重故障跳车后，主旁通承担了顶压调节的工况下，也需要考虑顶压高的工况。主旁通无法迅速稳定高炉顶压，此时副旁通快速打开一定开度，能起到泄压的作用。并根据顶压状况迅速打开，直到顶压稳定，再根据顶压情况关小，以保护机组安全。
[0074]本发明公开了一种TRT协调控制方法，该方法包括:采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。该发明采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。
[0075]在上述本发明公开的实施例的基础上，请参阅附图4，为本发明实施例公开的一种TRT协调控制系统结构示意图。本发明实施例还公开了一种TRT协调控制系统，该系统具体结构包括:采集单元201，用于采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；调节控制单元202，用于通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
[0076]该系统采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。
[0077]具体的，请参阅附图5，为本发明实施例公开的一种TRT协调控制系统具体结构示意图。其中，上述所述调节控制单元202具体包括:静叶调节控制单元2021，用于在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制；故障调节控制单元2022，用于在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
`[0078]优选的，在所述采集单元之前还包括:建立专家库单元200，用于根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。
[0079]其中，请参阅附图6，为本发明实施例公开的所述故障调节控制单元的具体结构示意图。所述故障调节控制单元2022具体包括:第一判断单元20221，用于判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度；主旁通阀调节单元20222，用于当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
[0080]其中，所述故障调节控制单元2022具体还包括:第二判断单元20223，用于判断所述高炉顶压是否高于设定值IOkPa ;副旁通阀调节单元20224，用于判断结果为是时，则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定；第三判断单元20225，用于判断所述炉况信息是否为严重不顺；高炉减压阀调节单元20226，用于判断结果为是时，则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定。[0081]综上所述:本发明公开了一种TRT协调控制方法及系统，该方法包括:采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号；通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。该发明采用高炉故障旁通自动保护控制思路，通过静叶、旁通阀和高炉减压阀组的协调有序配合调节，确保TRT机组能在高炉运行时全天候运行，在高炉顶压高于预设值时，TRT机组不停机，TRT机组静叶进行调节控制的同时，旁通参与，分流通过TRT机组透平的煤气流量，保护TRT机组，保证高炉顶压稳定，并有效保证TRT机组持续发电。 [0082]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种TRT协调控制方法，其特征在于，包括: 采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号； 通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制具体包括: 在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制； 在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号之前包括: 根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行 协调控制具体包括: 判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度； 当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制具体还包括: 判断所述高炉顶压是否高于设定值IOkPa ； 如果是，则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定； 如果否，则判断所述炉况信息是否为严重不顺； 如果是，则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定； 如果否，则所述TRT机组正常运行。
6.一种TRT协调控制系统，其特征在于，包括: 采集单元，用于采集高炉的顶压信号、炉况信息以及煤气流量信号； 调节控制单元，用于通过PLC控制系统根据所述顶压信号、所述炉况信息以及所述煤气流量信号判断高炉状况，进行TRT机组的分步调节控制。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调节控制单元具体包括: 静叶调节控制单元，用于在所述炉况信息正常时通过所述TRT机组进行静叶调节控制； 故障调节控制单元，用于在高炉出现故障状况时，引入顶压旁通阀参与进行协调控制。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述采集单元之前还包括: 建立专家库单元，用于根据经验故障数据和理论计算相结合建立高炉顶压故障专家库，依据故障类型和故障程度，控制旁通阀协调控制。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述故障调节控制单元具体包括:第一判断单元，用于判断所述高炉的顶压信号，确定所述高炉的故障类型及故障程度； 主旁通阀调节单元，用于当所述高炉顶压高于设定值5kPa时，则引入主旁通阀参与协调控制与所述静叶调节控制协调控制。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述故障调节控制单元具体还包括: 第二判断单元，用于判断所述高炉顶压是否高于设定值IOkPa ； 副旁通阀调节单元，用于判断结果为是时，则在所述主旁通阀打开的同时，副旁通阀迅速打开预设开度，并根据所述顶压状况迅速打开，控制所述高炉顶压稳定； 第三判断单元，用于判断所述炉况信息是否为严重不顺； 高炉减压阀调节单元，用于判断结果为是时，则所述TRT机组重故障跳车后，所述主旁通阀承担顶压调节的同时，所述副旁通阀迅速打开预设开度，并通过高炉减压阀控制所述高炉顶压稳定。`
【文档编号】C21B5/06GK103725813SQ201410001106
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】柳希泉, 王彩琴, 李学清, 陈铁军, 李兴旺, 亓涛, 薛鹏, 王卫芳 申请人:莱芜钢铁集团有限公司