一种确定trt急停紧急减压阀组紧急计算角的方法
【专利摘要】本发明适用于电力领域，提供了一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法，包括：将减压阀组的固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量快开调节阀开度关于自变量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库；根据当前煤气流量测量值或当前可调静叶开度测量值计算当前高炉煤气流量的流量系数；在减压阀组的流量系数关于快开调节阀开度的分段函数的对应值关系规则库中查找当前高炉煤气流量的流量系数作为自变量时对应的快开调节阀开度，通过本发明提供的确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法，不仅准确度高，保证了TRT急停时高炉定压的稳定性，而且形成统一的计算公式，推广度高。
【专利说明】一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力领域，尤其涉及一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方 法。
【背景技术】
[0002] 高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit，TRT)，该装置利用高炉冶炼的副产品-高炉煤气的炉顶余压，把煤气导入透 平膨胀作功，驱动发电机发电，是非常有价值的二次能源回收装置，是国家大力发展和推广 的节能环保项目。虽然该装置可以回收原来浪费在减压阀组或比肖夫除尘器上的压力能， 但是随着冶金高炉的大型化和现代炼铁技术的发展，对高炉炉顶压力的稳定性要求越来越 高。因此TRT的运行首先是应该保证炉顶压力的稳定，特别是TRT紧急停机情况下要保证 炉顶压力的稳定。
[0003] 如图1所示为TRT系统与高炉和高炉煤气管网连接的结构示意图，高炉煤气经重 力除尘器2,再经过干法布袋除尘后，有两个去处，一路经煤气减压阀组进入煤气管网；另 一路经TRT系统后进入煤气管网。减压阀组由3个调节阀组成，其中1#减压阀4为快开调 节阀，具有1?2秒可迅速开到任意指定角度的功能。进入TRT这一路，高炉煤气经过入口 蝶阀7、入口插板阀8和紧急切断阀13等阀门后进入透平入口，使发电机发电后透平出口的 气体经过出口插板阀11和出口电动蝶阀10后供给高炉煤气管网。当TRT运行过程中发生 透平机跳闸或发电机解列时，高炉收到TRT重故障信号，此时紧急切断阀快速关闭，同时静 叶自动关闭，为防止炉顶压力剧烈波动，在紧急切断阀快速关闭的同时，迅速打开减压阀组 快开调节阀至紧急计算角，释放由于TRT突然停止运行而阻滞的多余的煤气量，使原流经 透平的高炉煤气全部经减压阀组快开调节阀流过，从而保证炉顶压力正常，保护炉顶设备 的正常。
[0004] 为了保证炉顶压力的稳定性，紧急计算角的准确性至关重要，但目前TRT急停时， 减压阀组快开的角度即紧急计算角只是根据经验确定，对炉顶压力造成较大的波动。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方 法，以解决现有技术根据经验确定准确度低对顶炉压力造成较大波动的问题。
[0006] 本发明实施例是这样实现的，一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方 法，其特征在于，所述方法包括：
[0007] 将所述减压阀组的固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量快开调节阀开度关 于自变量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库；
[0008] 根据当前煤气流量测量值或当前可调静叶开度测量值计算当前高炉煤气流量的 流量系数；
[0009] 在所述减压阀组的流量系数关于快开调节阀开度的分段函数的对应值关系规则 库中查找所述当前高炉煤气流量的流量系数作为自变量时对应的快开调节阀开度。
[0010] 本发明实施例，将减压阀组的固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量快开调 节阀开度关于自变量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库，在数据库中查找 出当前高炉煤气流量的流量系数作为自变量时对应的快开调节阀开度，分段函数为线性一 次函数，计算简单，并且分段函数是根据减压阀组的固有流量特性曲线得到，准确度高，可 以根据需求设定不同精度对应的不同分段数，分段数越多，精度越高，保证了 TRT急停时高 炉定压的稳定性，而且形成统一的计算公式，推广度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些 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性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0012] 图1是TRT系统与高炉和高炉煤气管网连接的结构示意图；
[0013] 图2是本发明实施例提供的确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法的流程 图；
[0014] 图中：1.高炉；2.重力除尘器；3.干法除尘系统；4. 1#减压阀；5. 2#减压阀；6. 3# 减压阀；7.入口蝶阀；8.入口插板阀；9. TRT装置；10.出口蝶阀；11.出口插板阀；12.煤气 流量计；13.紧急切断阀。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0016] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0017] 实施例一
[0018] 如图2所示为本发明实施例提供的确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法 的流程图，该方法包括以下步骤：
[0019] 在步骤1中，将减压阀组的固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量快开调节 阀开度关于自变量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库。
[0020] 在本发明实施例中，减压阀组快开调节阀为蝶阀，生成快开调节阀开度关于减压 阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库的方法包括以下步骤：
[0021] 将减压阀组的固有流量特性曲线分为η段，对分段后的η段曲线分别进行Y = Α*Χ+Β-次函数拟合，得到不同范围的减压阀组快开调节阀的流量系数对应的快开调节阀 开度的计算公式：
[0022] 当 Cvi 彡 Cv调节阀< Cvi+1 时，K = Ai+1*Cv调节阀+Bi+1。
[0023] 其中，Cv调节闽为快开调节阀的流量系数；Cv调节闽尹0, K为快开调节阀开度；i = 0、 1、2. . . n-1 ;i = 0时，Cvci = 0 Kv1. . . Cvi. . . Cvn为快开调节阀的流量系数线性化分段值； A1. . . Ai. . . An和B1. . . Bi. . . Bn为流量系数线性化一次函数的系数。
[0024] 具体如下所示为快开调节阀开度与其流量系数线性段的对应的规则库。
[0025] 0 < Cv 调节阀< Cv1, K = A1=KCv 调节阀+B1 ;
[0026] Cv1 彡 Cv 调节阀< Cv2, K = A 2*Cv调节阀+B2 ;
[0027] Cv2 彡 Cv 调节阀< Cv3, K = A 3*Cv 调节阀+B3 ;
[0028] Cv3 彡 Cv 调节阀< Cv4, K = A 4*Cv 调节阀 +B4 ;
[0029] Cv4 彡 Cv 调节阀< Cv5, K = A 5*Cv 调节阀 +B5 ;
[0030] ......
[0031 ] Cvlri < Cv 调节阀 < Cvn，K = An*Cv 调节阀 +Bn。
[0032] 分段数η可以根据需求设定，不同精度对应的不同分段数，分段数越多，精度越 商。
[0033] 在步骤2中，根据当前煤气流量测量值或当前可调静叶开度测量值计算当前高炉 煤气流量的流量系数。
[0034] 在本发明实施例中，如果TRT系统中存在煤气流量计，则根据煤气流量测量值、 TRT进口压力测量值和TRT出口压力测量值计算当前高炉煤气流量的流量系数；如果TRT 系统中不存在煤气流量计，则根据当前可调静叶开度测量值计算当前高炉煤气流量的流量 系数。
[0035] 在步骤3中，在减压阀组的流量系数关于快开调节阀开度的分段函数的对应值关 系规则库中查找当前高炉煤气流量的流量系数作为自变量时对应的快开调节阀开度。
[0036] 在本发明实施例中，根据步骤2中得到的当前高炉煤气流量的流量系数在分段的 减压阀组的流量系数所处的范围Cv j彡CvapsnittC Cvj+1确定j的值，j = 0、1、2. .. η-1, 得到快开调T1闽开度K = Aj+1*Cv高炉煤气流量+Bj+1。
[0037] 如当前高炉煤气流量的流量系数Cv 高炉煤气流量处于< Cv高炉煤气流量〈Cv7该线性 段内，则j = 6,将当前煤气流量的流量系数代入对应的阀门流量特性分段线性化公式K = A7*Cvwsnitt+B7中计算出快开调节阀开度，该开度即为紧急计算角。
[0038] 实施例二
[0039] 如果TRT系统中TRT入口前安装有煤气流量计，则根据煤气流量测量值、TRT进口 压力测量值和TRT出口压力测量值计算当前高炉煤气流量的流量系数，本发明实施例二中 提供一种根据煤气流量值计算当前高炉煤气流量的流量系数的方法的实施例，包括：
【权利要求】
1. 一种确定TRT急停紧急减压阀组紧急计算角的方法，其特征在于，所述方法包括： 将所述减压阀组的固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量快开调节阀开度关于自 变量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库； 根据当前煤气流量测量值或当前可调静叶开度测量值计算当前高炉煤气流量的流量 系数； 在所述减压阀组的流量系数关于快开调节阀开度的分段函数的对应值关系规则库中 查找所述当前高炉煤气流量的流量系数作为自变量时对应的快开调节阀开度。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成因变量快开调节阀开度关于自变 量减压阀组的流量系数的分段函数的对应关系规则库的步骤包括： 将减压阀组的固有流量特性曲线分为η段，对分段后的η段曲线分别进行Y=A*X+B一次函数拟合，得到不同范围的减压阀组快开调节阀的流量系数对应的快开调节阀开度的 计算公式： 当Cvi彡Cv调节阀<Cvi+1时，K=Ai+1*Cv调节阀+Bi+1 ; 其中，Cviimis为快开调节阀的流量系数；Cv0,K为快开调节阀开度；i= 0、1、
2. . .n-1;i= 0时，Cvci = 0Kv1. . .Cvi. . .Cvn为快开调节阀的流量系数线性化分段值； A1. . .Ai. . .An和B1. . .Bi. . .Bn为流量系数线性化一次函数的系数。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前煤气流量测量值或当前可调 静叶开度测量值计算当前高炉煤气流量的流量系数的步骤中： 所述TRT系统中存在煤气流量计时，根据煤气流量测量值、TRT进口压力测量值和TRT出口压力测量值计算所述当前高炉煤气流量的流量系数；否则，根据所述当前可调静叶开 度测量值计算所述当前高炉煤气流量的流量系数。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据煤气流量值、TRT进口压力测量值 和TRT出口压力测量值计算所述当前高炉煤气流量的流量系数的方法包括：
其中，P1STRT进口压力测量值；P2STRT出口压力测量值；ΛΡ为TRT进出口压差；Fl为压力恢复系数；P〇为高炉煤气密度J1为高炉煤气温度；Z为压缩系数；Qv为高炉煤气流 量测量值；Cv ?为当前煤气流量的流量系数。
5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前可调静叶开度测量值计算所 述当前高炉煤气流量的流量系数的方法包括： 将可调静叶固有流量特性曲线分段线性化，生成因变量可调静叶的流量系数关于自变 量可调静叶开度的分段函数的对应值关系规则库，确定所述当前高炉煤气流量的流量系数 为所述当前可调静叶开度测量值对应的可调静叶的流量系数的值。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前可调静叶开度测量值计算所 述当前高炉煤气流量的流量系数的方法具体包括： 步骤201，将可调静叶的固有流量曲线分为m段，对分段后的m段曲线分别进行Y=C*X+D-次函数拟合，得到不同范围的可调静叶开度对应的可调静叶的流量系数的计算公 式： 3〖可调静叶α <K可调静叶<K可调静叶a+1mt，Cv可调静叶=可调静叶+Da+1 ; 其中，K可调静叶为可调静叶开度，K可调静叶尹0;Cv可调静叶为可调静叶的流里系数；ct= 0、1、2.··m-l;α= 〇时，K可调静叶0 = 0;Cv可调静叶p· ·Cv可调静叶α · · ·Cv可调静Wm为可调静叶流星;系 数线性化分段值A1. ..Ca...C111和D1. ..Da...Dni为流量系数线性化一次函数的系数； 步骤202,根据所述当前可调静叶开度测量值在分段的可调静叶开度所处的范围=Kilia 静叶β<K可调静叶〈K可调静叶0+1确定β的值，β= 0、1、2·· ·m_l，计算可调静叶的流里系数Cv 可调静叶=Cu+I5liK可调静叶+Dfi+1 ; 步骤203,确定所述当前高炉煤气流量的流量系数等于所述计算得到可调静叶的流量 系数。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述查找所述当前高炉煤气流量的流量系 数作为自变量时对应的快开调节阀开度的步骤包括： 根据所述当前高炉煤气流量的流量系数在分段的减压阀组的流量系数所处的范围Cvj彡Cv高炉煤$流量<Cvj+1确定j的值，j= 0、1、2···n-1 ;计算得到快开调节阀开度K= Aj+i*Cv高炉煤气流量+Β』+1。
【文档编号】G06F19/00GK104462791SQ201410679187
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李泽辉 申请人:中冶南方工程技术有限公司