基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统的制作方法

1.本发明涉及针状焦生产蒸汽压力控制技术领域，具体为一种基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统。


背景技术：

2.针状焦是碳素材料中大力发展的一个优质品种，其外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体，针状焦可分为油系针状焦和煤系针状焦两种，以石油渣油为原料生产的针状焦为油系针状焦，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系针状焦；针状焦在生产过程中会产生大量的烟气，对烟气进行余热利用得到蒸汽，进而通过蒸汽进行再次利用，如针状焦的制备过程包括原料预处理、延迟焦化和煅烧三个工艺工程，每个生产阶段所需要利用的蒸汽压力有所不同，以及用于发电及其他用途等；在专利cn209245712u公开了针状焦生产专用蒸汽系统，包括余热锅炉蒸汽装置，余热锅炉蒸汽装置通过管路与高压控制阀组相连，高压控制阀组与减温减压器相连，减温减压器与中压控制阀组相连，减温减压器还与中压除氧水补充线相连；所述的中压控制阀组与低压蒸汽线相连，低压蒸汽线与饱和蒸汽线相连，饱和蒸汽线与低压蒸汽分水器相连，饱和蒸汽线与低压蒸汽分水器之间管路与超压放空线相连；虽然实现了利用减温减压器和调节阀组控制蒸汽管网压力分级控制，既满足了生产装置的实际需求，又充分利用了蒸汽资源，节约了成本，降低了能耗；但是存在如下不足：无法对压力进行精准控制，导致不能为同一生产装置在不同生产阶段提供不同的蒸汽压力。
3.因此，设计一种基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决现有针状焦生产蒸汽系统无法对压力进行精准控制，导致不能为同一生产装置在不同生产阶段提供不同的蒸汽压力的问题，而提出一种基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统，包括蒸汽输送模块、数据分析端和压力控制模块；蒸汽输送模块用于将蒸汽输送至蒸汽所需端内，包括若干条平行的蒸汽输送管路，相邻两个蒸汽输送管路之间通过蒸汽连接管连接，蒸汽连接管上设置有压力调节组件一，蒸汽所需端的蒸汽进管通过蒸汽支管与对应的蒸汽输送管路连接；蒸汽进管上安装有压力调节组件二，蒸汽支管上安装有截止阀；数据分析端用于接收蒸汽所需端的所需蒸汽压力以及进入蒸汽连接管的蒸汽压力值一和从蒸汽连接管输出的蒸汽压力值二并进行分析，以得到蒸汽所需端对应的压力调节信令并发送至压力控制模块，其中，压力调节信令包括压力信令一、压力信令二以及压力信令三；压力控制模块用于接收蒸汽所需端的压力调节信令并进行解析，然后根据解析结
果进行压力调节，以使得进入蒸汽进管的蒸汽压力与蒸汽所需端的所需蒸汽压力相等；作为本发明的一种优选实施方式，还包括余热利用模块，余热利用模块用于利用煅烧针状焦产生的烟气生成蒸汽并输送至蒸汽输送模块；作为本发明的一种优选实施方式，包括管路采集模块和设备采集模块；管路采集模块用于采集进入蒸汽连接管的蒸汽压力值一以及从蒸汽连接管输出的蒸汽压力值二并将其发送至数据分析端；设备采集模块用于采集蒸汽所需端的所需蒸汽压力并将其发送至数据分析端；作为本发明的一种优选实施方式，所述压力调节组件一用于调节进入蒸汽连接管内蒸汽的压力；压力调节组件一和压力调节组件二均包括蒸汽增压阀和蒸汽减压阀；蒸汽增压阀和蒸汽减压阀以及截止阀均与压力控制模块通信连接；作为本发明的一种优选实施方式，所述数据分析端对蒸汽所需端的所需蒸汽压力进行分析的具体过程为：将蒸汽所需端的所需蒸汽压力与蒸汽所需端所有连接的蒸汽输送管路内部的蒸汽压力进行比对；当匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路时，获取蒸汽所需端与该蒸汽输送管路连接的蒸汽支管上的截止阀，生成截止阀对应的压力信令一；压力信令一包括截止阀的编号以及开启的时刻和关闭的时刻；当未匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路时，获取包含蒸汽所需端所需蒸汽压力的两个相邻的蒸汽输送管路，并将内部蒸汽压力大的蒸汽输送管路标记为第一管路，内部蒸汽压力小的蒸汽输送管路标记为第二管路；将第一管路内部的蒸汽压力与蒸汽所需端所需蒸汽压力进行压力差计算得到减压差值，获取第一管路与蒸汽所需端对应蒸汽进管之间的管道长度一；对减压差值和管道长度一进行分析得到第一管路的压力调节值一；将第二管路内部的蒸汽压力与蒸汽所需端所需蒸汽压力进行压力差计算得到增压差值，获取第二管路与蒸汽所需端对应蒸汽进管之间的管道长度二；将增压差值与管道长度二进行处理以得到第二管路的压力调节值二；将压力调节值一与压力调节值二进行比对，当压力调节值一大于或等于压力调节值二时，获取第一管路与蒸汽所需端之间的截止阀以及蒸汽所需端对应蒸汽进管上的压力调节组件二，生成获取到的截止阀以及压力调节组件二的压力信令二；当压力调节值一小于压力调节值二时，获取第二管路与蒸汽所需端之间的截止阀以及蒸汽所需端对应蒸汽进管上的压力调节组件二，生成获取到的截止阀以及压力调节组件二的压力信令三；其中，压力信令二包括第一管路与蒸汽所需端之间的截止阀的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二内蒸汽减压阀的减压指令和减压差值；压力信令三包括第二管路与蒸汽所需端之间的截止阀的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二内蒸汽增压阀的增压指令和增压差值；作为本发明的一种优选实施方式，所述压力控制模块接收到压力调节信令进行压力调节的具体过程为：当压力控制模块接收到压力信令一时，对其进行解析得到截止阀的编号以及开启的时刻和关闭的时刻，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀进行开启，在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀关闭；
当压力控制模块接收到压力信令二时，对其进行解析得到第一管路与蒸汽所需端之间的截止阀的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二内蒸汽减压阀的减压指令和减压差值，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀进行开启，然后控制蒸汽减压阀进行减压，使得蒸汽经蒸汽减压阀进行减压，减少的压力与减压差值相等；在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀关闭；当压力控制模块接收到压力信令三时，对其进行解析得到第二管路与蒸汽所需端之间的截止阀的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二内蒸汽增压阀的增压指令和增压差值，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀进行开启，然后控制蒸汽增压阀进行减压，使得蒸汽经蒸汽增压阀进行增压，减加的压力与增压差值相等；在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀关闭；与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明蒸汽所需端的蒸汽进管7通过蒸汽支管与对应的蒸汽输送管路连接，从而便于蒸汽所需端根据蒸汽的气压进行合理选取对的蒸汽输送管路进行输送，通过压力调节组件一调节相邻两个蒸汽输送管路之间流通的蒸汽压力，以便于对蒸汽进行压力分级控制；2、通过数据分析端对蒸汽所需端进行蒸汽压力分析，并匹配对应的蒸汽输送管路以及对蒸汽输送管路的蒸汽压力进行二次调节，从而使得进入蒸汽所需端的压力与所需要的压力完全一致。
附图说明
6.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明做进一步的说明。
7.图1为本发明的原理框图；图2为本发明的蒸汽输送模块结构示意图。
具体实施方式
8.下面将结合实施例对本发明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。
9.应当理解，本披露的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和
ꢀ“
包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
10.还应当理解，在此本披露说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本披露。如在本披露说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其他情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本披露说明书和权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合；请参阅图1-2所示，基于智能压力分级控制的针状焦生产蒸汽系统，包括余热利用模块、蒸汽输送模块、管路采集模块、设备采集模块、数据分析端和压力控制模块；
余热利用模块将煅烧针状焦产生的烟气经过余热利用生成蒸汽并经过管道输送到蒸汽输送模块；蒸汽输送模块包括若干条平行的蒸汽输送管路1，相邻两个蒸汽输送管路1之间通过蒸汽连接管2连接，如图1中蒸汽输送管路a1、蒸汽输送管路a2、
……
、蒸汽输送管路ai，i的取值为正整数；其中蒸汽输送管路a1与余热利用模块连接，蒸汽输送管路a1内蒸汽压力最大，蒸汽输送管路a2、
……
、蒸汽输送管路ai的蒸汽压力依次降低；蒸汽连接管2上设置有压力调节组件一3，压力调节组件一3用于调节进入蒸汽连接管2内蒸汽的压力；蒸汽所需端4的蒸汽进管7通过蒸汽支管5与对应的蒸汽输送管路1连接；蒸汽进管7上安装有压力调节组件二8，蒸汽支管5上安装有截止阀6；压力调节组件一3和压力调节组件二8均包括蒸汽增压阀和蒸汽减压阀并与压力控制模块通信连接，以便于通过压力控制模块控制蒸汽增压阀和蒸汽减压阀工作；管路采集模块采集进入蒸汽连接管2的蒸汽压力值一以及从蒸汽连接管2输出的蒸汽压力值二并将其发送至数据分析端；设备采集模块采集蒸汽所需端4的所需蒸汽压力并将其发送至数据分析端；数据分析端接收到蒸汽所需端4的所需蒸汽压力后进行分析，具体为：将蒸汽所需端4的所需蒸汽压力与蒸汽所需端4所有连接的蒸汽输送管路1内部的蒸汽压力进行比对；当匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路1时，获取蒸汽所需端4与该蒸汽输送管路1连接的蒸汽支管5上的截止阀6，生成截止阀6对应的压力信令一；压力信令一包括截止阀6的编号以及开启的时刻和关闭的时刻；当未匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路1时，获取包含蒸汽所需端4所需蒸汽压力的两个相邻的蒸汽输送管路，并将内部蒸汽压力大的蒸汽输送管路标记为第一管路，内部蒸汽压力小的蒸汽输送管路标记为第二管路；具体表现为：设定相邻的两个蒸汽输送管路之间的压力差为1mpa；若蒸汽所需端4所需蒸汽压力为2.5mpa；匹配到的两个相邻的蒸汽输送管路内部的蒸汽压力为3mpa、2mpa；将3mpa的蒸汽输送管路标记为第一管路；将2mpa的蒸汽输送管路标记为第二管路；将第一管路内部的蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力进行压力差计算得到减压差值，获取第一管路与蒸汽所需端4对应蒸汽进管7之间的管道长度一；将减压差值和管道长度一进行归一化处理并取两者的数值，将两者的数值标记为g11和g12；利用公式gf1=10/（g11
×
b1+g12
×
b2+1）得到第一管路的压力调节值一gf1；将第二管路内部的蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力进行压力差计算得到增压差值，获取第二管路与蒸汽所需端4对应蒸汽进管7之间的管道长度二；将增压差值与管道长度二进行归一化处理并取两者的数值，将两者的数值标记为g21和g22；利用公式gf2=8/（g21
×
b3+g22
×
b4+1）得到第二管路的压力调节值二gf2；b1、b2、b3和b4均为预设权重系数；0《b1《b2《b3《b4《1；将压力调节值一与压力调节值二进行比对，当压力调节值一大于或等于压力调节值二时，获取第一管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6以及蒸汽所需端4对应蒸汽进管7上的压力调节组件二8，生成获取到的截止阀6以及压力调节组件二8的压力信令二；当压力调节值一小于压力调节值二时，获取第二管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6以及蒸汽所需端4对应蒸汽进管7上的压力调节组件二8，生成获取到的截止阀6以及压力调节组件二8的压力
信令三；其中，压力信令二包括第一管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二8内蒸汽减压阀的减压指令和减压差值；压力信令三包括第二管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二8内蒸汽增压阀的增压指令和增压差值；数据分析端将压力信令一或压力信令二或压力信令三发送至压力控制模块；压力控制模块接收蒸汽所需端4的压力调节信令并进行解析，具体为：当压力控制模块接收到压力信令一时，对其进行解析得到截止阀6的编号以及开启的时刻和关闭的时刻，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6进行开启，在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6关闭；当压力控制模块接收到压力信令二时，对其进行解析得到第一管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二8内蒸汽减压阀的减压指令和减压差值，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6进行开启，然后控制蒸汽减压阀进行减压，使得蒸汽经蒸汽减压阀进行减压，减少的压力与减压差值相等；在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6关闭；当压力控制模块接收到压力信令三时，对其进行解析得到第二管路与蒸汽所需端4之间的截止阀6的编号、开启的时刻和关闭的时刻以及压力调节组件二8内蒸汽增压阀的增压指令和增压差值，在当前时刻与开启的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6进行开启，然后控制蒸汽增压阀进行减压，使得蒸汽经蒸汽增压阀进行增压，减加的压力与增压差值相等；在当前时刻与关闭的时刻相同时，控制编号对应的截止阀6关闭；蒸汽所需端4的蒸汽进管7通过蒸汽支管5与对应的蒸汽输送管路1连接，从而便于蒸汽所需端4根据蒸汽的气压进行合理选取对的蒸汽输送管路1进行输送，通过压力调节组件一3调节相邻两个蒸汽输送管路之间流通的蒸汽压力，以便于对蒸汽进行压力分级控制；数据分析端接收到蒸汽所需端4的所需蒸汽压力后进行分析，将蒸汽所需端4的所需蒸汽压力与蒸汽所需端4所有连接的蒸汽输送管路1内部的蒸汽压力进行比对；当匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路1时，获取蒸汽所需端4与该蒸汽输送管路1连接的蒸汽支管5上的截止阀6，生成截止阀6对应的压力信令一；当未匹配到内部蒸汽压力与蒸汽所需端4所需蒸汽压力相同的蒸汽输送管路1时，获取包含蒸汽所需端4所需蒸汽压力的两个相邻的蒸汽输送管路，并将内部蒸汽压力大的蒸汽输送管路标记为第一管路，内部蒸汽压力小的蒸汽输送管路标记为第二管路；分析第一管路和第二管路的压力调节值，以便于合理的对蒸汽压力进行增压或减压；通过数据分析端对蒸汽所需端4进行蒸汽压力分析，并匹配对应的蒸汽输送管路1以及对蒸汽输送管路1的蒸汽压力进行二次调节，从而使得进入蒸汽所需端4的压力与所需要的压力完全一致；以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。