本发明涉及一种复杂工况下实现混合煤气热值自动配比的方法。
背景技术：
八钢混合煤气系统使用的是先混合后加压工艺，且3个混合加压站相对独立又相互连接形成统一热值、压力供应，混合总量波动频次及范围均大于先加压后混合单站供应的加压系统。
来自新区高炉的高气、120t和40t的转气、150t的转气、熔融还原高炉的四种不同热值的煤气以不易摸索估算并频繁变动的比例汇总至DN1800高炉煤气总管进入混合加压站。同时，高炉、熔融还原高炉生产过程中的均压、管道过程以及转炉煤气间歇式回收的特性，铸就了进入混合煤气系统气体的不稳定性，通常老区DN800mm、1200mm焦炉煤气主管压力在6～7kPa、新区DN1600mm焦炉煤气主管压力在6～7.5kPa、入厂高炉煤气主管压力在7～11kPa 波动，入厂高气热值在750～1750kcal/m3波动。
此外，现使用的站前四蝶阀在频繁动作过程中，动作跟踪速度慢、反应滞后，且易卡涩、电动机构跳停保护，四蝶阀不能正常跟踪动作。
八钢的先混合后加压工艺受制于上述因素的限制，以往的热值自动配比调节很难维持，频繁解锁跳变为手动调节，而密集的手动调节操作人员劳动强度大，易导致误操作，热值稳定性差。
日常运行中，混合煤气用户大幅增减量，引起机前压力大幅波动、配入高、焦气配比发生变化，外供混气热值波动；进入混合加压站的高气热值发生波动，引起外供混合煤气热值波动。在发现波动大幅波动时，先通过调节入厂高、焦气总阀控制入厂高、焦总管压力，再通过单站的四蝶阀微调，调节过程冗长且滞后。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种复杂工况下实现混合煤气热值自动配比的方法，降低工人劳动强度，提高生产效率。
本发明的目的是这样实现的，一种复杂工况下实现混合煤气热值自动配比的方法，包括如下步骤：1、改造混合站前高炉煤气主管上两个调节阀实现自动调节入混合站高气压力，稳定入厂高气压力在5.5±0.5Kpa；2、在煤气柜区混合站前的新区高炉煤气主管上安装1台在线热值检测仪，实时检测入厂高炉煤气热值Q2；3、稳定入厂高气，根据机前设定压力值，B1阀和A1阀两蝶阀控制机前压力，程序依据高气的流量和热值、焦气和混合煤的设定热值，计算配入的焦气量，B2和A2焦气两蝶阀控制调节焦气配比，并根据计算焦气值修正；4、根据原理编制数学模型：COG的配比系数Rb=（目标热值Q3-BFG热值Q1）/（COG热值Q2-BFG热值Q1）；COG配入量=BFG配入量×Rb/(1-Rb)；5、为保证系统的稳定性，保证供应出适当流量压力的流体，高、焦气第一道阀门A1、A2 需跟随后道阀门动作，既要避免第一道阀大开度动作，又要控制阀门动作的频率，对其干预设置每次只能增减开度3%,重复动作的时间间隔≥5S；此外通过自动比较第一道阀和后道阀的开度并修正，使得第一道阀门开度＞后道阀门开度并保持在5%-15%的范围内；6、为避免高气总管阀门与四蝶阀的相互扰动，当高气总阀处于自动状态时，对其进行干预：当高气主管实际压力在目标值±8%范围时，阀门处于不动作状态；限制自动状态下阀门的最小开度，即可保证阀门不出现小开度状态，又可避免它与四蝶阀之间的相互扰动；7、为避免四蝶阀与风机、四蝶阀之间的相互扰动，当风机及四蝶阀处于自动状态时，对其进行干预：当机前主管实际压力在目标值±10%范围时，高气B1阀门处于不动作状态；当焦气流量实际值在目标值±8%范围时，焦气B2阀门处于不动作状态，为避免焦气阀门出现全关现象，焦气阀门限制最小开度为5%。
此实现混合煤气热值自动配比，提高混合煤气热值稳定率方法的优点：
1、装置简单易行可在线进行，改造方便易于实现，可实现热值稳定自动配比，易于操作，实用性强，弥补了一般热值自动调节中因入厂高、焦气压力及热值大幅波动带来的自动调节合格率低、被迫解锁手动操作等技术难题。可实现持续在线自动调节配比，热值稳定率高，降低人员劳动强度，在钢铁行业第一次实现了复杂工况下混合煤气热值自动配比。
2、易于操作，实用性强，改造方便易于实现，并且可根据实际工况做相应调整，很大程度将操作人员从密集的手动调节中解放，提高了稳定率，易于将热值控制在要求的±100kcal/m3范围内。
3、具有广泛适用性。先混合后加压、先加压后混合系统中均可稳定使用，且是第一次能在复杂工况下的先混合后加压系统持续在线运行，投入运行后热值波动范围基本维持在±100kcal/m3范围内，合格率达90%以上，减少了热值波动对加热炉带来的安全风险、能源浪费及轧材的质量影响，避免了密集手动操作引起的误操作，降低了系统安全风险。
具体实施方式
一种复杂工况下实现混合煤气热值自动配比的方法，包括如下步骤：1、改造混合站前高炉煤气主管上两个调节阀实现自动调节入混合站高气压力，稳定入厂高气压力在5.5±0.5Kpa；2、在煤气柜区混合站前的新区高炉煤气主管上安装1台在线热值检测仪，实时检测入厂高炉煤气热值Q2；3、稳定入厂高气，根据机前设定压力值，B1阀和A1阀两蝶阀控制机前压力，程序依据高气的流量和热值、焦气和混合煤的设定热值，计算配入的焦气量，B2和A2焦气两蝶阀控制调节焦气配比，并根据计算焦气值修正；
4、根据原理编制数学模型：COG的配比系数Rb=（目标热值Q3-BFG热值Q1）/（COG热值Q2-BFG热值Q1）；COG配入量=BFG配入量×Rb/(1-Rb)；5、为保证系统的稳定性，保证供应出适当流量压力的流体，高、焦气第一道阀门A1、A2 需跟随后道阀门动作，既要避免第一道阀大开度动作，又要控制阀门动作的频率，对其干预设置每次只能增减开度3%,重复动作的时间间隔≥5S；此外通过自动比较第一道阀和后道阀的开度并修正，使得第一道阀门开度＞后道阀门开度并保持在5%-15%的范围内；6、为避免高气总管阀门与四蝶阀的相互扰动，当高气总阀处于自动状态时，对其进行干预：当高气主管实际压力在目标值±8%范围时，阀门处于不动作状态；限制自动状态下阀门的最小开度，即可保证阀门不出现小开度状态，又可避免它与四蝶阀之间的相互扰动；7、为避免四蝶阀与风机、四蝶阀之间的相互扰动，当风机及四蝶阀处于自动状态时，对其进行干预：当机前主管实际压力在目标值±10%范围时，高气B1阀门处于不动作状态；当焦气流量实际值在目标值±8%范围时，焦气B2阀门处于不动作状态，为避免焦气阀门出现全关现象，焦气阀门限制最小开度为5%。