CN102230041A

CN102230041A - 富氧调节系统的调试、投运方法

Info

Publication number: CN102230041A
Application number: CN 201110168002
Authority: CN
Inventors: 王承钰; 孙里建; 王凤杰; 王坤; 邢文来; 倪志鹏
Original assignee: Beijing Shougang Automation Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Shougang Automation Information Technology Co Ltd
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN102230041B

Abstract

一种富氧调节系统的调试、投运方法，属于高炉富氧调节，PID调节控制技术领域。首先检查调节阀设备的完整性；其次检查气源是否正常，手动操作进行调节控制，自动调试试验，投运检查设备是否运行正常，通过PID进行微调。通过富氧的压力调节，流量调节来控制富氧流量的大小。根据工艺要求设定所需的氧量值，通过PID的调节，保证富氧的压力稳定，流量与工艺要求值相符。优点在于，可以快速的设定PID参数值。尤其针对于采用双PID调节系统的大型高炉，有着指导性的作用。

Description

富氧调节系统的调试、投运方法

技术领域

本发明属于高炉富氧调节，PID调节控制技术领域，特别是提供了一种富氧调节系统的调试、投运方法。针对于大型高炉富氧双PID调节控制系统，可以方便快速的进行富氧流量、压力调节的检查调试及投运，保证富氧流量的稳定性，从而提高高炉的冶炼强度，为高炉的高产、稳产奠定基础。

背景技术

对于冶金业来说，富氧调节控制系统是冶金业炼铁高炉的三大调节控制系统之一，其中PID调节系统是富氧调节控制系统的核心，准确的PID参数可以保证高炉的氧量稳定，直接影响高炉的冷风量及高炉指数。目前，国内大部分钢铁冶金业是使用一套氧量调节系统，并只使用一个氧量调节，此系统调节的氧量稳定性较差，系统存在隐患，当系统出现问题时，将直接影响高炉生产。对于大型高炉(容积4000m3以上)基本采用的是双套富氧调节系统，并且采用氧压，氧量双调节。此系统的优点是系统调节的稳定性强，精度高，同时具有一用一备的功能，可以快速的进行切换操作，保证高炉的正常生产。为保证富氧流量的稳定性，调节系统采用双PID调节方法(即氧压调节和氧量调节双调节)，但PID参数设定是PID调节系统的核心。如何快速的检查、调试、投运富氧调节系统并且设定合适的PID参数一直是一个难题，下面介绍的方法将快速解决这个问题，因此具有很高的实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种富氧调节系统的调试、投运方法，可以快速检查、调试、投运冗余双PID富氧调节系统的方法，可以快速的设定PID参数值。尤其对于使用双调节系统的大型高炉有着指导性的作用。

富氧调节系统的原理是：通过富氧的压力调节，流量调节来控制富氧流量的大小。根据工艺要求设定所需的氧量值，通过PID的调节，保证富氧的压力稳定，流量与工艺要求值相符。

具体的工艺步骤为：

(1)首先确认双向冗余系统的投运并确保富氧压力，流量气动薄膜调节阀安装在防爆墙内，并使用氮气作为调节阀的工作气源；冬季气温低，使用氮气作为气源不会出现气源冻的现象，确保四季气候变化不影响气动调节阀的正常工作。

(2)检查气动调节阀的外观，各种连接件是否有漏气现象，如有问题，及时处理。

(3)打开氮气阀门，调整过滤减压阀将氮气压力由0.9MPa/cm²调整到0.25MPa/cm²，此工作压力已满足气动薄膜阀的工作压力。

(4)将氮气压力，氧气流量手动输出50％，检查调节阀位置是否在50％位置，如果调节阀在50％，则证明PLC系统，阀门定位器，调节阀都处于良好状态，如存在问题，则分别检查PLC系统，电气阀门定位器，调节阀；首先检查电气阀门定位器是否有12MA电流值，如果没有电流值或电流值不对，检查PLC系统，ACO模块输出是否正常；如果存在12MA电流值，则检查电气阀门定位器输出压力是否在0.125MPa/cm²，如果不是，则阀门定位器坏，更换实验；如果压力正常，则检查气源管路是否堵塞现象或调节阀是否存在卡阀现象。

(5)将氧气压力，流量调节阀从0％，25％，50％，75％，100％位置进行实验，再从100％，75％，50％，25％，0％进行实验，检查气动薄膜调节阀工作是否正常。

(6)氧气压力，氧气流量调试合格后，将阀前、阀后的手动截止阀门打开，引氧气。

(7)将氧气压力，氧气流量设定为手动控制，逐渐打开氧气压力，流量调节阀，当氧气流量达到工艺要求时，观察氧气管网压力是否稳定，氧气流量的变化情况；如果流量波动频率快，则对流量仪表进行检查校订，避免仪表阻尼系数对流量的波动影响。

(8)经过实践，观察，分析富氧压力调节阀后压力应调节在1MPa以上，富氧流量调节阀在30％-50％之间调节流量最灵敏稳定，在60％-80％位置，流量调节相对滞后；因此需要将氧气调节阀的开度控制在30％-50％之间，确保流量稳定。

(9)调节阀在工作时，应避免调节阀频繁开关动作情况，针对此问题，我们通过修改PID参数进行控制；PID的参数调整，首先将KI，KD设置为0，KP设定6，并将调节阀设定为自动调节；观察调节阀开关动作快慢情况；如氧气流量上下夹峰波动大，则按4∶1衰减法将KP设定为1.5，然后进行观察；如调节阀动作平稳，流量波动稳定，且存在余差，将KI设定为0.5，观察变化情况；根据偏差的变化速度情况，如需要超前调节，则调节KD参数，提高流量调节系统的质量。

对于KP，KI，KD调节系统，一般遵循以下几条规律：

(1)KP大，则调节阀动作快，调节流量上下波峰大，容易引起震荡；

(2)KP太小，则调节动作慢，调节系统平稳，但管网压力波动时，引起的余差大；

(3)KI大，则调节阀动作快，流量上下波峰大，容易引起震荡；

(4)KI小，则系统消除余差时间慢，流量曲线波动。

(5)KD值可以适当的改变系统调节质量，但KD值不宜过大。

附图说明

图1为双向调节冗余系统的工艺设计结构图。

图2为工艺调节的原理图。

图3为PID调节阀投运流程图。

具体实施方式

图3即为PID调节投运方法的的一种具体实施方式，首先做好设备的准备工作，检查调节阀的完整性，气源管路的通畅性，气源的正确选择，当准备工作完成后，对调节阀进行手动调节，手动调节的正常既保证了设备的正常稳定，然后进行自动调节，用微调节系统保证自动调节的稳定性。

(3)打开氮气阀门，调整过滤减压阀将氮气压力由0.9MPa/cm2调整到0.25MPa/cm2，此工作压力已满足气动薄膜阀的工作压力。

Claims

1.一种富氧调节系统的调试、投运方法，其特征在于，工艺步骤为：

(1)首先确认双向冗余系统的投运并确保富氧压力，流量气动薄膜调节阀安装在防爆墙内，并使用氮气作为调节阀的工作气源；

(2)检查气动调节阀的外观，各种连接件是否有漏气现象；

(4)将氮气压力，氧气流量输出50％，检查调节阀位置是否在50％位置，如果调节阀在50％，则证明PLC系统、阀门定位器、调节阀都处于良好状态，如存在问题，则分别检查PLC系统，电气阀门定位器，调节阀；首先检查电气阀门定位器是否有12MA电流值，如果没有电流值或电流值不对，检查PLC系统，ACO模块输出是否正常；如果存在12MA电流值，则检查电气阀门定位器输出压力是否在0.125MPa/cm²，如果不是，则阀门定位器坏，更换实验；如果压力正常，则检查气源管路是否堵塞或调节阀是否存在卡阀现象；

(5)将氧气压力，流量调节阀从0％，25％，50％，75％，100％位置进行实验，再从100％，75％，50％，25％，0％进行实验，检查气动薄膜调节阀工作是否正常；

(6)氧气压力，氧气流量调试合格后，将阀前、阀后的手动截止阀门打开，引氧气；

(7)将氧气压力，氧气流量设定为手动控制，逐渐打开氧气压力，流量调节阀，当氧气流量达到工艺要求时，观察氧气管网压力是否稳定，氧气流量的变化情况；如果流量波动频率快，则对流量仪表进行检查校订，避免仪表阻尼系数对流量的波动影响；

(8)经过观察、分析富氧压力调节阀后压力应调节在1MPa以上，富氧流量调节阀在30％-50％之间调节流量最灵敏稳定，在60％-80％位置，流量调节相对滞后；因此需要将氧气调节阀的开度控制在30％-50％之间，确保流量稳定；

(9)调节阀在工作时，通过修改PID参数进行控制；PID的参数调整，首先将KI，KD设置为0，KP设定6，并将调节阀设定为自动调节；观察调节阀开关动作快慢情况；如氧气流量上下夹峰波动大，则按4∶1衰减法将KP设定为1.5，然后进行观察；如调节阀动作平稳，流量波动稳定，且存在余差，将KI设定为0.5，观察变化情况；根据偏差的变化速度情况，如需要超前调节，则调节KD参数，提高流量调节系统的质量。