CN101885969A - 一种集气管压力控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种焦炉集气管压力控制方法，包括以下步骤：采集煤气管压力信号，根据压力值判定煤气是否中断，依次采取步骤A和步骤B进行处理；采集焦炉换向阀上阀位开关的信息，根据换向阀是否换向，采取步骤A和步骤B进行处理；采集集气管的压力信号，对连续采集的压力数据求出变化率，判定系统是否发生振荡；采集集气管压力信号，根据压力差采取步骤A和步骤B进行处理，或单独采取步骤B进行处理。本发明的集气管压力控制方法可以针对不同情况对集气管内的压力进行多因素多回路控制，从而更有利于保持集气管压力的相对稳定，减少了炉门荒煤气的无组织排放，有利于节省资源和保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种集气管压力控制方法，可以通过多种控制手段调节集气管内的压力，尤其适用于焦炉集气管压力的控制。
背景技术
通常的煤气压力调节控制系统中，仅靠单一回路PID调节翻板来调节循环气量，达到调节压力的目的。这种调节能一定程度满足减少炉门荒煤气无组织排放的作用。
但是，这种通过单一回路PID调节翻板而调节集气管压力的方式存在以下三个问题：一是焦炉换向过程中集气管压力控制曲线有尖端脉升，集气管压力瞬间升高，造成炉门瞬间冒烟；二是存在调节死区，也就是有时翻板全开，压力还大于设定的阈值；有时翻板全关压力还小于设定的阈值；三是调节滞后并且管网波动过大造成系统喘振。
综上所述，现有的靠单一回路PID调节翻板来调节循环气量的方法，有时间滞后、精度低、范围小、能耗大的缺点，并且还造成炉门荒煤气无组织排放严重，同时也污染环境。因此，实有必要发明一种集气管压力控制方法以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集气管压力控制方法，将单因素单回路控制改为多因素多回路控制，从而更有利于针对不同情况对集气管内的压力进行及时的调节，从而保持集气管压力的相对稳定，减少炉门荒煤气的无组织排放。
为了实现上述目的，本发明的集气管压力控制方法是这样的：
一种焦炉集气管压力控制方法，包括以下步骤：
步骤1.通过煤气管上的压力变送器采集煤气管压力信号，如果压力值小于等于第一阈值，即10kPa，则直接进入步骤2；当压力值大于10kPa时，则判定为煤气中断，立刻打开焦炉换向阀的末端放散阀，并依次采取步骤A和步骤B进行处理，直至压力值小于等于10kPa时进入步骤2；
步骤2.采集焦炉换向阀上阀位开关的信息，如果换向阀未发生换向直接进入步骤3；如果换向阀发生换向，则依次采取步骤A和步骤B进行处理，然后进入步骤3；
步骤3.通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号，对连续采集的压力数据求出变化率，如果变化率大于设定的第三阈值，则判定为系统振荡，单独采取步骤B进行处理，当压力数据的变化率小于等于设定的第三阈值时进入步骤4；如果系统未振荡则直接进入步骤4；
步骤4.采集集气管压力信号，当与设定压力的差值大于等于第二阈值，即40kPa时，依次采取步骤A和步骤B进行处理；当与设定压力差值小于40kPa时，单独采取步骤B进行处理，并返回到步骤1。
作为优选实施方式，所述步骤A包括：通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入步骤A的PID调节，通过鼓风机变频器调节鼓风机；所述步骤A的PID调节中使用的参数为A1#PID、A2#PID、A3#PID之一，所述A1#PID、A2#PID、A3#PID三组参数的调节速度渐快、平稳性渐差、调节精度渐低。
作为优选实施方式，所述步骤B包括：通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入步骤B的PID调节，调节翻板阀门；所述步骤B的PID调节中使用的参数为B1#PID和B2#PID之一，所述B2#PID参数的调节速度较B1#PID更慢。
作为优选实施方式，所述步骤1中调用步骤A时采用A3#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
作为优选实施方式，所述步骤2中调用步骤A时采用A2#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
作为优选实施方式，所述步骤3中调用步骤B时采用B2#PID参数。
作为优选实施方式，所述步骤4中调用步骤A时采用A1#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
作为优选实施方式，所述步骤1中设定的第一阈值为10kPa。
作为优选实施方式，所述步骤4中设定的第二阈值为40kPa。
本发明的集气管压力控制方法可以针对不同情况对集气管内的压力进行多因素多回路控制，从而更有利于保持集气管压力的相对稳定，减少了炉门荒煤气的无组织排放，有利于节省资源和保护环境。
附图说明
为了更好地理解本发明，参考以下附图：
图1是本发明的集气管压力控制方法的流程图；
图2是本发明步骤A的示意图；
图3是本发明步骤B的示意图。
具体实施方式
为了使用本发明的方法，需要在煤气管和集气管上分别装设一压力变送器，在焦炉换向阀上装设一阀位开关和一末端放散阀，并且将所有数据采集和控制线连接至集散控制系统(DCS)控制柜。
请结合参阅图1-3，本发明的集气管压力控制方法包括如下步骤：
步骤1.通过煤气管上的压力变送器采集煤气管压力信号，如果压力值小于等于10KPa直接进入步骤2；当压力值大于10KPa时，则判定为煤气中断，立刻打开焦炉换向阀的末端放散阀，并依次采取步骤A(采用A3#PID参数)和步骤B(采用B1#PID参数)进行处理，直至压力值小于等于10KPa时进入步骤2；
步骤2.采集焦炉换向阀上阀位开关的信息，如果换向阀未发生换向直接进入步骤3；如果换向阀发生换向，则依次采取步骤A(采用A2#PID参数)和步骤B(采用B1#PID参数)进行处理，然后进入步骤3；
步骤3.通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号，对连续采集的压力数据求出变化率，如果变化率大于设定的第三阈值，则判定为系统振荡，单独采取步骤B(采用B2#PID参数)进行处理，当压力数据的变化率小于等于设定的第三阈值时进入步骤4；如果系统未振荡则直接进入步骤4；所述第三阈值的大小由本领域技术人员根据实际情况确定；
步骤4.采集集气管压力信号，当与设定压力的差值大于等于40KPa时，依次采取步骤A(采用A1#PID参数)和步骤B(采用B1#PID参数)进行处理；当与设定压力差值小于40KPa时，单独采取步骤B(采用B1#PID参数)进行处理，并返回到步骤1。
步骤A：
1.通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；
2.将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入PID调节，通过鼓风机变频器调节鼓风机。
需要说明的是，在步骤A中进行PID调节时，可以设置三组不同的PID调节参数调节鼓风机，A1#PID、A2#PID和A3#PID参数。所述A1#PID、A2#PID和A3#PID三组参数的调节速度渐快、平稳性渐差、调节精度渐低。本发明的控制方法，可以根据实际情况中对调节速度、平稳性、以及精度的要求不同，选用不同的参数。
步骤B：
1.通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；
2.将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入PID调节，调节翻板阀门。
本领域技术人员可以理解，在步骤B中进行PID调节时，可以设置两组不同的PID调节参数调节翻板，B1#PID和B2#PID参数。B1#PID为通用参数，B2#PID相对而言调节速度慢，但调节更为平稳且精度高。因此，优选地，B2#PID参数用于系统振荡时的调节。
上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。
Claims (9)
1.一种焦炉集气管压力控制方法，包括以下步骤：
步骤1.通过煤气管上的压力变送器采集煤气管压力信号，如果压力值小于设定的第一阈值直接进入步骤2；当压力值大于设定的第一阈值时，则判定为煤气中断，立刻打开焦炉换向阀的末端放散阀，并依次采取步骤A和步骤B进行处理，直至压力值小于设定的第一阈值时进入步骤2；
步骤2.采集焦炉换向阀上阀位开关的信息，如果换向阀未发生换向直接进入步骤3；如果换向阀发生换向，则依次采取步骤A和步骤B进行处理，然后进入步骤3；
步骤3.通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号，对连续采集的压力数据求出变化率，如果变化率大于设定的第三阈值，则判定为系统振荡，单独采取步骤B进行处理，当压力数据的变化率小于等于设定的第三阈值时进入步骤4；如果系统未振荡则直接进入步骤4；
步骤4.采集集气管压力信号，当与设定压力的差值大于等于第二阈值时，依次采取步骤A和步骤B进行处理；当与设定压力差值小于第二阈值时，单独采取步骤B进行处理，并返回到步骤1。
2.根据权利要求1所述的压力控制方法，其特征在于，所述步骤A包括：
通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入步骤A的PID调节，通过鼓风机变频器调节鼓风机；
所述步骤A的PID调节中使用的参数为A1#PID、A2#PID、A3#PID之一，所述A1#PID、A2#PID、A3#PID三组参数的调节速度渐快、平稳性渐差、调节精度渐低。
3.根据权利要求1所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤B包括：
通过集气管上的压力变送器采集集气管的压力信号；将采集到的集气管压力测定值与给定值比较，进入步骤B的PID调节，调节翻板阀门；
所述步骤B的PID调节中使用的参数为B1#PID和B2#PID之一，所述B2#PID参数的调节速度较B1#PID更慢。
4.根据权利要求2或3所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤1中调用步骤A时采用A3#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
5.根据权利要求2或3所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤2中调用步骤A时采用A2#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
6.根据权利要求2或3所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤3中调用步骤B时采用B2#PID参数。
7.根据权利要求2或3所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤4中调用步骤A时采用A1#PID参数，调用步骤B时采用B1#PID参数。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤1中设定的第一阈值为10kPa。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的压力控制方法，其特征在于：所述步骤4中设定的第二阈值为40kPa。
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