CN104593534A - 一种trt机组急停时顶压调节的控制切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法,包括以下步骤:旁通快开阀正常工作情况下，当发生紧急停机时，在关闭紧急切断阀、可调静叶的同时，立即打开旁通快开阀至指定开度，在旁通快开阀到位后，将旁通快开阀切换至自动并调节炉顶压力；在短时间稳压后，将炉顶压力控制的主导权快速向减压阀组过渡，两者配合实现炉顶压力控制的平稳切换；若在急停过程中发现旁通快开阀不能正常动作，则启用备用旁通快开阀，若均故障，则立即关闭所有旁通快开阀，同时立即将减压阀组打开至指定开度直接由可调静叶过渡至减压阀组。本发明方法利用旁通快开阀及减压阀组的快开功能，实现炉顶压力调节由TRT向减压阀组的安全、平稳过渡。

Description

一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法

技术领域

本发明涉及冶金自动化技术领域，尤其涉及一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法。

背景技术

钢铁行业作为国民经济的基础产业，也是能源消耗和污染排放的重点产业。随着利润的逐渐降低，节能降耗已经成为钢铁行业发展的必然出路。

高炉煤气余压发电装置，简称TRT（Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit），它是利用高炉煤气的压力势能和热能推动透平膨胀机做功并带动发电机发电，以此来回收能量的一种装置。由于TRT不仅能够回收高炉煤气能量、降低噪音，还可以进一步调节并稳定高炉炉顶压力，并促进高炉生产的顺利进行，因此，它已经成为冶金行业公认并大力推广的节能装置。

炉顶压力的稳定性是高炉正常生产的重要衡量指标，它不仅有利于改善铁水的品质，而且对炼铁生产的安全也有很大影响。随着TRT的大规模应用，保证TRT调节炉顶压力的稳定性已经成为目前TRT研究中的突出问题。一般而言，正常生产时，TRT完全能够满足炉顶压力稳定性的要求；但由于TRT紧急停机为突发状况，这一过程对炉顶压力的影响最大。因此，如何实现TRT紧急停机时炉顶压力调节从TRT向减压阀组的安全、平稳切换意义重大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法,包括以下步骤:

1)旁通快开阀正常工作情况下，当发生紧急停机时，在关闭紧急切断阀、可调静叶的同时，立即打开旁通快开阀至指定开度,为了保证顶压的稳定性，在旁通快开阀到位后，将旁通快开阀切换至自动并调节炉顶压力：此时，压力调节设定值使用实际设定值，并使用比例作用较强的PID参数；

2) 在短时间稳压后，将炉顶压力控制的主导权快速向减压阀组过渡：

旁通快开阀的压力调节设定值比实际设定值略高，同时阀门使用积分作用较强的PID参数；减压阀组的压力调节设定值使用实际设定值，阀门使用比例作用较强的PID参数；此时，旁通快开阀将慢慢关闭，同时减压阀组将慢慢打开，两者配合实现炉顶压力控制的平稳切换；

3）若在急停过程中发现旁通快开阀不能正常动作，则启用备用旁通快开阀，若均故障，则立即关闭所有旁通快开阀，同时立即将减压阀组打开至指定开度直接由可调静叶过渡至减压阀组，当减压阀组到位后，阀门切换至自动状况，正式开始调节炉顶压力；此时，减压阀组的压力调节设定值使用实际设定值，减压阀组阀门使用比例作用强的PID参数。

按上述方案，步骤1）中所述旁通快开阀的开度与上一周期可调静叶的开度值成比例。

按上述方案，步骤1）中打开旁通快开阀至指定开度后保持2秒。

按上述方案，所述积分作用较强的PID参数中积分增益较大，比例增益较小甚至可忽略，不使用微分作用。

按上述方案，所述比例作用较强的PID参数为比例增益较大（通常在3~5之间），积分作用较小甚至可忽略，不使用微分作用。

本发明产生的有益效果是：利用旁通快开阀及减压阀组的快开功能，通过软件控制，以旁通快开阀为过渡的主体，减压阀组的快开功能作为安全备用，实现炉顶压力调节由TRT向减压阀组的安全、平稳过渡。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为TRT区域调节装置示意图；

图2为TRT紧急停机时各设备的控制流程图；

图3为TRT紧急停机时各设备的控制流程图。

具体实施方式

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，调节装置由可调静叶、旁通快开阀和减压阀组并联连接，其中旁通快开阀通常配备1~2台。

如图2所示，当仅配置1台旁通快开阀时，切换过程如下：

1）编写一个寄存器，除紧急停机情况以外，周期存储并更新可调静叶的开度值；紧急停机时，数据锁存。

2）当TRT紧急停机时，立即发出发电机解列信号，关闭紧急切断阀、可调静叶，同时打开旁通快开阀。此时，旁通快开阀的开度值与寄存器存储的可调静叶开度值成比例（具体比例值试验确定），保持该开度值约2s。

3）旁通快开阀进入自动调节炉顶压力状态，送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值相同，持续约10s。

4）炉顶压力调节的主导权由旁通快开阀逐渐过渡到减压阀组。旁通快开阀送入第二组PID参数，且顶压设定值比高炉主控设定值略高（具体增加值试验确定）。同时，减压阀组送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值相同。此时，旁通快开阀逐渐关闭，减压阀组逐渐打开并主调。

5）步骤2）中，如果紧急停机约1.5s内，旁通快开阀的开度始终低于10%，则认为阀门故障或卡死。此时，关闭旁通快开阀，同时打开减压阀组，减压阀组的开度值与寄存器存储的可调静叶开度值成比例（具体比例值试验确定）。保持该开度值约2s后减压阀组开始自动调节炉顶压力，送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值保持一致。

如图3所示，当配置2台旁通快开阀时，切换过程如下：

1）编写一个寄存器，除紧急停机情况以外，周期存储并更新可调静叶的开度值；紧急停机时，数据锁存。

2）当TRT紧急停机时，立即发出发电机解列信号，关闭紧急切断阀、可调静叶，同时打开1#旁通快开阀。此时，1#旁通快开阀的开度值与寄存器存储的可调静叶开度值成比例（具体比例值试验确定），保持该开度值约2s。

3）1#旁通快开阀进入自动调节炉顶压力状态，送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值相同，持续约10s。

4）炉顶压力调节的主导权由1#旁通快开阀逐渐过渡到减压阀组。1#旁通快开阀送入第二组PID参数，且顶压设定值比高炉主控设定值略高（具体增加值试验确定）。同时，减压阀组送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值一致。此时，1#旁通快开阀逐渐关闭，减压阀组逐渐打开并主调。

5）如果在紧急停机约1.5s内，1#旁通快开阀开度始终低于10%，则认为该阀门故障或卡死；此时，关闭1#旁通快开阀，同时打开2#旁通快开阀，其开度值同样与寄存器存储的可调静叶开度值成比例（具体比例值试验确定），保持该开度值约2s。其后，2#旁通快开阀的动作及参数设置同于步骤3、4中的1#旁通快开阀，并最终过渡到减压阀组调节炉顶压力。

6）在步骤5）中，如果发现发出开阀命令约1.5s内，2#旁通快开阀开度仍始终低于10%，则认为2#旁通快开阀同样存在故障或卡死现象。此时，关闭2#旁通快开阀，同时打开减压阀组，减压阀组的开度值与寄存器存储的可调静叶开度值成比例（具体比例值试验确定）。保持该开度值约2s后减压阀组开始自动调节炉顶压力，送入第一组PID参数，且炉顶压力设定值与高炉主控设定值保持一致。

上述的两组PID参数用于调节阀控制程序中PID算法的参数设置。其中，第一组PID参数比例作用更强，比例及积分作用可以满足正常调节顶压的速度和稳定性要求，也可以加快旁通快开阀和减压阀组的切换。第二组PID参数积分作用较强，在旁通快开阀与减压阀组切换时可以使旁通快开阀更好的起到稳定炉顶压力的作用。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种TRT机组急停时顶压调节的控制切换方法,包括以下步骤:

1)旁通快开阀正常工作情况下，当发生紧急停机时，在关闭紧急切断阀、可调静叶的同时，立即打开旁通快开阀至指定开度,为了保证顶压的稳定性，在旁通快开阀到位后，将旁通快开阀切换至自动并调节炉顶压力；此时，压力调节设定值使用实际设定值，并使用比例作用较强的PID参数；

2) 在短时间稳压后，将炉顶压力控制的主导权快速向减压阀组过渡：

旁通快开阀的压力调节设定值比实际设定值略高，同时阀门使用积分作用较强的PID参数；减压阀组的压力调节设定值使用实际设定值，阀门使用比例作用较强的PID参数；此时，旁通快开阀将慢慢关闭，同时减压阀组将慢慢打开，两者配合实现炉顶压力控制的平稳切换；

3）若在急停过程中发现旁通快开阀不能正常动作，则启用备用旁通快开阀，若均故障，则立即关闭所有旁通快开阀，同时立即将减压阀组打开至指定开度直接由可调静叶过渡至减压阀组，当减压阀组到位后，阀门切换至自动状况，正式开始调节炉顶压力；此时，减压阀组的压力调节设定值使用实际设定值，减压阀组阀门使用比例作用强的PID参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述旁通快开阀的开度与上一周期可调静叶的开度值成比例。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中打开旁通快开阀至指定开度后保持2秒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述积分作用较强的PID参数中积分增益较大，比例增益较小甚至忽略，不使用微分作用。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例作用较强的PID参数为比例增益较大，积分作用较小甚至忽略，不使用微分作用。