一种蒸汽管网平衡优化控制方法及系统与流程

本发明属于冶金，具体涉及一种蒸汽管网平衡优化控制方法及系统。

背景技术：

1、目前，钢铁企业的能量流结构可分为：能量转换环节、能量利用环节、能量回收环节。公用能源系统的作用主要就是将外部的一次能源转化为钢铁制造过程所需要用的蒸汽、电、水、燃气等二次能源，因而其担负着整个企业的能源供应任务。钢铁企业大量使用蒸汽，同时也需要输入电力，所以热电系统在公用能源系统中占有重要地位。

2、蒸汽管网系统作为钢铁企业能量转换、利用和回收的重要系统，通过集中监控蒸汽管网系统和全厂蒸汽平衡情况，并对所辖蒸汽和发电设备及时调节，不仅可以提高蒸汽系统的安全运行水平，还可以显著提高系统的经济运行水平。

3、饱和蒸汽管网是钢铁企业中诸多蒸汽管网的一种，一般属于中低压蒸汽管网。饱和蒸汽主气源一般为炼钢转炉汽化冷却系统产汽、轧钢加热炉产汽及其他少量产汽点。钢铁企业饱和蒸汽管网的消纳点较多，有诸如焦化、脱硫脱硝、高炉及转炉等系统，但是占比最高且可调节的消纳点一般为饱和蒸汽发电机组。

4、当蒸汽管网压力过低时，蒸汽管网系统会设置从例如干熄焦系统抽汽，并通过减温减压装置后进行补充，亦或者从其他系统抽汽进行补充，以维持管网压力平衡。当蒸汽管网压力过高时，因其他用汽点受制于主工艺系统，蒸汽量无法调节，一般会提高饱和蒸汽余热发电机组负荷以消纳管网多余的蒸汽，当发电机组负荷提升至最大时，必要时需将管网蒸汽进行放散，造成能量浪费。

5、管网上述汽源中，主汽源一般为转炉汽化冷却系统产汽及轧钢加热炉产汽，可调节气源为其他系统的抽汽。其中转炉汽化冷却系统产汽和转炉吹炼节奏强相关，产汽量波动大。轧钢加热炉产汽量比较稳定，在轧钢系统不停产的情况下，一般可以做到稳定输出蒸汽。而可调节气源受各个钢铁企业蒸汽系统配置情况影响，并不能做到完全配置补充。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种，

2、为了到达预期效果，本发明采用了以下技术方案：

3、本发明公开了一种蒸汽管网平衡优化控制方法，包括：

4、设置优化控制系统与转炉进行通讯以实时获取转炉的生产状态信息，所述生产状态信息包括转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值，通过转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值修正转炉的流量曲线，并将修正后的流量曲线所对应的第二蒸汽流量值作为蓄热器出口调节阀的调节设定值以实现蒸汽管网平衡优化控制。

5、进一步地，当有多台转炉同时工作，将多台转炉实际产生的第一蒸汽流量值进行叠加得到实际产生的总蒸汽流量值，根据实际产生的总蒸汽流量值修正转炉的预设流量曲线。

6、进一步地，通过蓄热器出口处的主蒸汽流量计实时获取转炉实际产生的总蒸汽流量值。

7、进一步地，在通过转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值修正转炉的流量曲线之前，还包括根据转炉的吹炼曲线及转炉产汽流量特性曲线计算得到转炉的流量曲线。

8、进一步地，该方法还包括：根据转炉的吹炼曲线及转炉的流量曲线预测得到预设时间段内产汽量变化值，并据此预测产汽量洪峰形成的时间点。

9、进一步地，在产汽量洪峰形成之前，优化控制系统通过相应调整以避免产汽量洪峰的形成。

10、进一步地，所述产汽量洪峰为蓄热器存储蒸汽量的最大值，所述蓄热器存储蒸汽量的最大值根据蓄热器实时液位值和压力值计算得到。

11、进一步地，所述蒸汽管网平衡优化控制具体包括：通过消纳装置将转炉传送至蒸汽管网的蒸汽量转换为蒸汽管网饱和蒸汽发电机组汽机负荷以进行蒸汽管网平衡优化控制。

12、进一步地，所述转炉传送至蒸汽管网的蒸汽量＝转炉实际产生的蒸汽流量值-所述蓄热器存储蒸汽量的最大值*对应的系数。

13、本发明还公开了一种蒸汽管网平衡优化控制系统，包括：

14、采集模块，用于采集转炉的生产状态信息；

15、控制模块，用于根据上述所述任一方法进行蒸汽管网平衡优化控制。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种蒸汽管网平衡优化控制方法及系统，可使饱和蒸汽发电汽轮机入口蒸汽压力，由此前经常处于波动状态提升至长期维持稳定状态的水平。本发明不仅能保证管网各用汽点的平稳运行，更能大幅提高整个蒸汽管网系统的所有用汽点尤其是汽机的使用寿命，还可以显著提高发电系统的经济运行水平。由于蒸汽管网往往管道冗长，造成压力变化响应慢、滞后性强，而将蒸汽管网压力控制由原各控制装置的压力调节模式更改为蒸汽流量调节模式，避免了各控制装置之间的耦合干扰，且响应速度更快、调节精度更高。

技术特征：

1.一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，当有多台转炉同时工作，将多台转炉实际产生的第一蒸汽流量值进行叠加得到实际产生的总蒸汽流量值，根据实际产生的总蒸汽流量值修正转炉的预设流量曲线。

3.如权利要求2所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，通过蓄热器出口处的主蒸汽流量计实时获取转炉实际产生的总蒸汽流量值。

4.如权利要求1所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，在通过转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值修正转炉的流量曲线之前，还包括根据转炉的吹炼曲线及转炉产汽流量特性曲线计算得到转炉的流量曲线。

5.如权利要求4所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，该方法还包括：根据转炉的吹炼曲线及转炉的流量曲线预测得到预设时间段内产汽量变化值，并据此预测产汽量洪峰形成的时间点。

6.如权利要求5所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，在产汽量洪峰形成之前，优化控制系统通过相应调整以避免产汽量洪峰的形成。

7.如权利要求5-6所述任一一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，所述产汽量洪峰为蓄热器存储蒸汽量的最大值，所述蓄热器存储蒸汽量的最大值根据蓄热器实时液位值和压力值计算得到。

8.如权利要求7所述任一一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，所述蒸汽管网平衡优化控制具体包括：通过消纳装置将转炉传送至蒸汽管网的蒸汽量转换为蒸汽管网饱和蒸汽发电机组汽机负荷以进行蒸汽管网平衡优化控制。

9.如权利要求8所述的一种蒸汽管网平衡优化控制方法，其特征在于，所述转炉传送至蒸汽管网的蒸汽量＝转炉实际产生的蒸汽流量值-所述蓄热器存储蒸汽量的最大值*对应的系数。

10.一种蒸汽管网平衡优化控制系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种蒸汽管网平衡优化控制方法及系统，该方法包括：设置优化控制系统与转炉进行通讯以实时获取转炉的生产状态信息，所述生产状态信息包括转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值，通过转炉吹炼实际产生的第一蒸汽流量值修正转炉的流量曲线，并将修正后的流量曲线所对应的第二蒸汽流量值作为蓄热器出口调节阀的调节设定值以实现蒸汽管网平衡优化控制。本发明不仅能保证管网各用汽点的平稳运行，更能大幅提高整个蒸汽管网系统的所有用汽点尤其是汽机的使用寿命，还可以显著提高发电系统的经济运行水平，同时避免了各控制装置之间的耦合干扰，且响应速度更快、调节精度更高。

技术研发人员：陈程,邓丽娜,陈宏波,邱国枫,章才华,潘天雄
受保护的技术使用者：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15