CN109609720A - 转炉干法除尘微差压控制方法、装置及转炉干法除尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉干法除尘微差压控制方法、装置及转炉干法除尘系统，包括检测是否有吹炼信号，当检测到有吹炼信号时，实时获取烟气中的氧含量值和CO含量值，并根据氧含量值和CO含量值判断除尘工艺所处的阶段；当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将前期控制值作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，则将回收期控制值作为目标输出值输出至变频器，变频器根据目标输出值控制引风机的运行。本发明将转炉除尘工艺分为吹炼前期和回收期两个控制阶段，每个阶段针对性进行炉口微差压控制，鲁棒性高，能很好的实现炉口微差压在设定值±30Pa之内波动，达到稳定、高量、高质煤气回收的目的。

Description

转炉干法除尘微差压控制方法、装置及转炉干法除尘系统

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业电气控制技术领域，尤其涉及一种转炉干法除尘微差压控制方法、装置及转炉干法除尘系统。

背景技术

转炉煤气干法净化回收工艺(LT法)除尘效率高，节能效果显著，是先进的转炉除尘净化工艺，也成为了转炉除尘工艺的发展方向。转炉炼钢基本采用顶吹氧冶炼工艺，在整个吹炼周期中，转炉吹炼产生的烟气量、烟气温度和烟气组分伴随吹炼过程呈周期性变化，在转炉炼钢过程中的氧化反应不是均匀地进行的，在吹炼一炉钢的不同时刻，随着碳氧化速度的变化，溶池排出的炉气量和炉气成分也不断变化，炉气温度则随馆池温度变化而变化。

空气吸入量主要受到活动烟罩与炉口间隙的大小和炉口微压差的影响。当炉内压力大于环境大气压力时，炼钢过程中产生的转炉煤气会逸散到炉外，一方面降低了煤气的回收量，另一方面会对炉外环境造成污染，损坏设备。当炉内压力小于大气压力时，容易引发大量空气被吸入转炉内与CO燃烧生成大量的CO₂，降低了煤气的热值。转炉炉口微差压控制的目的是保持吹炼转炉炉口微正压，在吹炼过程中尽量不从炉口吸入空气，造成氧含量超标或二次燃烧，保证回收的高热值高回收率。

现有的转炉干法除尘微差压控制手段基本上为传统PID调节，通过改变变频风机转速实现回收控制，由于微差压检测点位于炉口烟罩上方，而引风机位于静电除尘出口，中间距离有数百米远，而吹炼过程炉气的产生又是非线性变化的，所以转炉干法除尘微差压控制属于大时滞，大时变，复杂非线性控制，传统PID调节极易造成控制的滞后和震荡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉干法除尘微差压控制方法、装置及转炉干法除尘系统，旨在解决现有技术中，传统PID调节容易造成微差压控制的滞后和震荡的问题。

本发明实施例提供了一种转炉干法除尘微差压控制方法，包括：

检测是否有吹炼信号，当检测到有吹炼信号时，实时获取烟气中的氧含量值和CO含量值；

当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将前期控制值作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，则将回收期控制值CV2作为目标输出值输出至变频器，所述变频器根据所述目标输出值控制引风机的运行；

其中，所述前期控制值根据获取的微差压测量值、预设的微差压设定值、所述烟罩信号、所述吹炼信号计算得出；所述回收期控制值CV2根据烟气流量测量值、烟气流量函数和修正分量计算得出。

另外，本发明实施例中还提供了一种微差压控制装置，包括阶段选择模块、吹炼前期处理模块和回收期处理模块，所述吹炼前期处理模块与所述阶段选择模块连接，所述回收期处理模块与所述阶段选择模块连接，

所述阶段选择模块，用于检测到有吹炼信号时，实时获取烟气中的氧含量值和CO含量值，并根据获取到的氧含量值和CO含量值判断转炉所处的吹炼阶段，所述吹炼阶段包括吹炼前期和回收期，并用于当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，获取所述前期控制值并将所述前期控制值CV1作为输出值输出，当判断出除尘工艺处于回收期时，获取回收期控制值CV2并则将所述回收期控制值CV2作为输出值输出；

所述吹炼前期处理模块，用于当检测到有烟罩信号时，获取微差压测量值，并根据获取的微差压测量值、预设的微差压设定值、所述烟罩信号、所述吹炼信号计算得出前期控制值CV1；

所述回收期处理模块，用于根据烟气流量测量值、烟气流量函数和修正分量计算得出回收期控制值CV2。

另外，本发明还提供了一种转炉干法除尘系统，包括转炉、气化冷却烟道、氧枪、烟罩、流量检测计、引风机和成分检测仪及如上所述的微压差控制装置，所述转炉面对所述气化冷却烟道的入口设置，所述烟罩设置于所述气化冷却烟道的入口，所述氧枪靠近所述转炉设置，且所述氧枪的一端插入所述气化冷却烟道，所述微压差控制装置靠近氧枪和所述烟罩设置且与所述气化冷却烟道的前段连通，所述流量检测计、所述引风机依次设置于所述气化冷却烟道的后段，且所述引风机远离所述气化冷却烟道的入口设置，所述成分检测仪用于检测从所述引风机吹出的烟气中的氧含量和CO含量，所述流量计用于测量所述气化冷却烟道中的烟气流量，所述微压差控制装置与所述流量计和所述引风机、所述成分检测仪连接。

基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明实施例提出的转炉干法除尘微差压控制方法，通过依据转炉吹炼过程中烟气根据吹炼时间变化的客观规律，结合实际工况构造烟气流量函数曲线，辅之经前馈专家控制和炉口微差压的修正算法修正得到的修正分量，将转炉回收微差压控制过程分为吹炼前期和回收期两个阶段，每个阶段针对性进行炉口微差压控制，鲁棒性高，能很好的实现炉口微差压在设定值±30Pa之内波动，达到稳定、高量、高质煤气回收的目的。

附图说明

图1为本发明实施例中的转炉干法除尘微差压控制方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例中的转炉干法除尘微差压控制方法的第二实施例的流程示意图；

图3为本发明实施例中的转炉干法除尘微差压控制方法的第三实施例的流程示意图；

图4为为本发明实施例中的转炉干法除尘微差压控制方法的第一实施例中的S12的细化流程图；

图5为本发明实施例中微差压控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中的转炉干法除尘系统的系统组成示意图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本发明实施例提出了一种转炉干法除尘微差压控制方法，本实施例提供的转炉干法除尘微差压控制方法应用于转炉干法除尘系统1，特别是转炉干法除尘系统1中的微差压控制装置100。如图6所示，转炉干法除尘系统1包括转炉13、气化冷却烟道10、氧枪11、烟罩12、流量检测计16、引风机17、成分检测仪18及微压差控制装置100，转炉13面对气化冷却烟道10的入口设置，烟罩12设置于气化冷却烟道10的入口，氧枪11靠近转炉13设置，且氧枪11的一端插入气化冷却烟道10，用于向气化冷却烟道10内吹入氧气。微压差控制装置100靠近氧枪11和烟罩12设置且与气化冷却烟道10的前段连接，流量检测计16、引风机17依次设置于气化冷却烟道10的后段，且引风机17远离气化冷却烟道10的入口设置，成分检测仪18用于检测从引风机17吹出的烟气中的氧含量和CO含量，流量计用于测量气化冷却烟道10中的烟气流量，微差压控制装置100与流量计、引风机17、成分检测仪18连接。

如图1所示，本发明转炉干法除尘微差压控制方法的第一实施例的流程示意图，包括以下步骤：

S11：检测是否有吹炼信号DI_O，当检测到有吹炼信号DI_O时，实时获取烟气中的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO，并根据氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO判断除尘工艺所处的阶段；

本实施例中，执行主体为微差压控制装置100。转炉13装料完成后，氧枪11下降到吹氧点开始吹氧并释放吹炼信号DI_O，此时微差压控制装置100检测到吹炼信号DI_O，微差压控制系统开始投入运行。吹炼过程中产生的高温转炉烟气通过气化冷却烟道10冷却后，进入气化冷却烟道10中的蒸发冷却器14。蒸发冷却器14通过蒸汽(氮气)喷淋冷却烟气，对烟气进行进一步的降温，同时对烟气进行粗除尘工艺。粗除尘工艺的烟气进入气化冷却烟道10中的静电除尘器15后，完成进一步精除尘工艺和降温。经精除尘工艺后的烟气经过流量检测计16和引风机17后，经成分检测仪18实时检测烟气中的氧含量和CO含量，得到烟气中的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO。当微差压系统检测到吹炼信号DI_O后，从成分检测仪18中实时获取氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO。

在本实施例中，将烟气除尘工艺分为吹炼前期和回收期两个阶段。经成分检测仪18检测到烟气中的氧含量和CO含量后，通过获取到的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO判断除尘工艺所处的阶段。可以理解的是，转炉13干法除尘系统的出口端与切换站连接，当烟气中氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO达到回收条件时，通过切换切换站的阀门使得回收杯阀20打开且放散杯阀19关闭，将烟气送至煤气冷却器21中，当煤气冷却器21出口的出煤温度达到设定条件时，将煤气冷却器21中的煤气送至煤气柜，以供用户使用。当烟气中氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO不满足回收条件时，即处于吹炼前期，通过切换切换站的阀门使得回收杯阀20关闭且放散杯阀19打开，煤气将点火装置燃烧后排放至大气中。

S12：当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将前期控制值CV1作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，则将回收期控制值CV2作为目标输出值输出至变频器，所述变频器根据所述目标输出值控制引风机17的运行；

其中，所述前期控制值CV1根据获取的微差压测量值PV2、预设的微差压设定值Sp、所述烟罩信号DI_YZ、所述吹炼信号DI_O计算得出；所述回收期控制值CV2根据烟气流量测量值PV1、烟气流量函数SP_YQ和修正分量计算得出。

微差压控制装置100靠近转炉13炉口设置，转炉13路口的微差压得到微差压测量值PV2，通过微差压控制装置100还能够检测到烟罩12处产生的烟罩信号DI_YZ。在本实施例中，吹炼前期定义为从检测到吹炼信号DI_O开始至满足回收条件位置。吹炼前期由于受到铁水温度低、硅锰元素氧化等条件限制，铁水中的碳没有被大量氧化，CO与CO₂的含量较低，烟气量较少，微差压控制装置100在吹炼前期主要控制炉口尽量少吸入空气，以达到尽快满足回收条件。在该阶段主要通过微差压测量值PV2、微压差设定值、烟罩信号DI_YZ和吹炼信号DI_O计算出前期控制值CV1。回收期定义为开始满足回收条件直至回收结束，是微差压控制的主要阶段。该阶段根据烟气流量测量值PV1、烟气流量函数SP_YQ和修身分量计算得出回收期控制值CV2。其中，依据转炉13吹炼过程中烟气根据吹炼时间变化的客观规律，结合实际工况构造烟气流量函数SP_YQ曲线。

通过获取到的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO判断除尘工艺所处的阶段，当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，将前期控制值CV1作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，将回收期控制值CV2作为目标输出值输出至变频器，变频器根据目标输出值控制引风机17的运行。

本实施例的技术方案，通过依据转炉13吹炼过程中烟气根据吹炼时间变化的客观规律，结合实际工况构造烟气流量函数SP_YQ曲线，辅之经前馈专家控制和炉口微差压的修正算法修正得到的修正分量，将转炉13回收微差压控制过程分为吹炼前期和回收期两个阶段，每个阶段针对性进行炉口微差压控制，鲁棒性高，能很好的实现炉口微差压在设定值±30Pa之内波动，达到稳定、高量、高质煤气回收的目的。

图2为本发明转炉干法除尘微差压控制方法的第二实施例的流程示意图。其中，相比图1，步骤S11之前还包括如下步骤，详述如下：

S101：获取烟罩信号DI_YZ和吹炼信号DI_O，根据获取的所述烟罩信号DI_YZ和所述吹炼信号DI_O基于第一预设规则计算第一前期控制值Z1；

S102：获取微差压测量值PV2和微差压设定值Sp，计算获取到的所述微差压测量值PV2和所述微差压设定值Sp的差值，并根据所述差值计算第二前期控制值Z2；

S103：将所述第一前期控制值Z1和所述第二前期控制值Z2经加法运算得到所述前期控制值CV1。

在本实施例中，计算得出前期控制值CV1的过程包括：根据获取的烟罩信号DI_YZ和吹炼信号DI_O基于第一预设规则计算第一前期控制值Z1Z1。具体地，当微差压控制装置100检测到吹炼信号DI_O后，依据烟罩信号DI_YZ和第一预算规则计算出第一前期控制值Z1Z1。同时，根据微压差测量值和微压差设定值的差值计算第二前期控制值Z2，此步骤通过限幅PID123进行，限幅PID123的限度输出根据实际情况确定，譬如取±6％。然后，通过第一前期控制值Z1和第二前期控制值Z2经加法运算前期控制值CV1。其中，第一预设规则为根据吹炼前期的微差压控制要求制定的专家规则，其控制值比较固定，但是每一炉钢的吹炼前期情况存在一定的变化，因此，通过微差压测量值PV2和微差压设定值Sp的差值计算出第二前期控制值Z2，通过第二前期控制值Z2来结合第一前期控制值Z1以动态适应不同钢水不同的吹炼前期工况，达到前期微差压控制的通用性和广泛性。

图3为本发明转炉干法除尘微差压控制方法的第三实施例的流程示意图。其中，相比图2，步骤S11之前还包括如下步骤，详述如下：

S104：基于预设的第一修正规则，根据获取的微差压测量值PV2和获取的微差压设定值Sp的差值计算第一修正分量；

S105：基于预设的第二修正规则，根据获取的吹氧时间值O2_TIME、获取的加料信号值JLXH和所述CO含量值AIA_CO计算第二修正分量；

S106：基于预设的函数构造规则，根据获取的吹氧流量值FE_O2和获取的吹氧时间值O2_TIME计算得到烟气流量函数SP_YQ，所述烟气流量函数SP_YQ为开口向下的抛物线；

S107：根据所述第一修正分量、所述第二修正分量、所述烟气流量函数SP_YQ和所述烟气流量测量值PV1计算得到述回收期控制值CV2。

前述吹炼开始信号被检测到后，微差压设定值Sp和微差压测量值PV2的差值dP送修正计算模块131，修正计算模块131基于第一修正规则计算得出第一修正分量dV1，其中，第一修正规则为将差值dP结合根据统计数据得出的修正上下限值计算第一修正分量dV1。例如，当微差压设定值与微差压测量值之差，dP大于设定的死区时，根据差值dP大小进行设定斜率的线性计算比如，f(x)＝ax+b，而后转化成相应的烟气补偿量来进行动态补偿。最终烟气补偿量服从修正计算模块131设定的上下限约束。

同时，吹氧时间值O2_TIME、加料信号值JLXH和CO含量值信号AIA_CO送专家规则模块134，专家规则模块134基于预设的的第二修正规则，计算第二修正分量dV2。第二修正规则根据专家规则制定，主要针对回收期的升烟罩12和后期对烟气影响较大的加料事件等进行的额外烟气修正量。具体地，第二修正规则为根据吹氧时间和CO含量变化趋势，判断吹炼处于回收的时期，处于前期，中期还是后期，根据不同时期的加料过程对烟气流量的大体影响，形成专家规则，对加料造成的烟气流量波动进行经验性补偿。

此外，基于预设的函数构造规则，根据吹氧流量值FE_O2和吹氧时间值O2_TIME计算得到烟气流量函数SP_YQ，烟气流量函数SP_YQ为开口向下的抛物线。其中，函数构造规则构建的烟气流量函数SP_YQ为SP_YQ＝(-A*O2_TIME^2+B*O2_TIME+C)*S*FE_O2，其中SP_YQ：烟气流量函数SP_YQ；A：二次项系数(大于0)；B：一次项系数；C：常数项；S：烟气系数；FE_O2：吹氧流量；O2_TIME：吹氧时间值。根据抛物线系数的规律，开口向下抛物线，二次项系数必须为负值，其绝对值大小决定了开口大小。通过调整系数A、B、C、S的大小可以使构造的烟气抛物线设定大致符合实际烟气发生情况。可行的方案有两个，一是通过历史数据找出某种钢吹炼过程中微差压波动符合约束区间的烟气流量趋势，作为参考使构造的函数基本符合此实际烟气流量趋势。二是通过一段时间手动调节微差压，选取其中符合微差压约束条件较好的烟气曲线作为构造抛物线的参考。

由于烟气流量函数SP_YQ并不能够代表所有钢种每炉钢的实际烟气变化趋势，只能表征烟气变化的大趋势，因此根据前述修正量dV1和dV2对烟气流量函数SP_YQ进行修正后得到回收期控制值CV2。

需要说明的是，步骤S101至步骤S103和步骤S104至步骤S107没有先后顺序之分，两者同时进行。

图4为本发明转炉干法除尘微差压控制方法的第一实施例的S12的细化流程图，详述如下：

S121：判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将所述前期控制值CV1作为目标输出值，当除尘工艺处于回收期时，则将所述回收期控制值CV2作为目标输出值；

S122：获取引风机17转速测量反馈值PV3，基于预设的无扰切换规则和所述引风机17转速测量反馈值PV3、所述目标输出值变换得到设定输出值CV3；

S123：对所述设置输出值进行限幅处理和线性化处理得到实际输出值CV4，将所述实际输出值CV4发送至给所述变频器，所述变频器根据所述实际输出值CV4控制引风机17的运行。

在本实施例中了，为了保证微差压控制的稳定和工况的稳定，当由吹炼前期切换到回收期时，通过采集引风机17转速获取引风机17转速测量反馈值PV3，并基于引风机17转速测量反馈值PV3和预设的无扰切换规则实现无扰切换。具体地，利用风机转速测量反馈值PV3对回收期控制值CV2或者前期控制值CV1按照预设的无扰切换规则进行处理。例如，当判断吹炼前期结束到达回收阶段时，令CV3＝CV1，同时记录CV2与CV1的差值，CV3切换成CV2之后，将CV2与CV1的差值作为延时修正补偿量加入烟气流量控制。此时，根据CV2和CV1的差值和经验值构建一次补偿函数f(x)＝-Ax+b(A为正数)，补偿量大小随时间递减直至为零，从而实现两个阶段的无扰切换。

同时，为了避免在微差压控制过程中风机频繁和突然波动造成冒烟，对设定输出值CV3进行线性化平滑处理和限幅处理得到实际输出值CV4，变频器根据实际输出值CV4控制引风机17的运行。另外，为了避免在除尘过程中引风机17的风速过快或过慢所造成的煤气爆炸和其他安全问题，为变频器设置了变频输出的变频控制范围。

另外，在一具体的实施例中，根据氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO判断除尘工艺所处的阶段包括：判断氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO是否同时满足条件：氧含量值AIA_O2﹤1％且CO含量值AIA_CO﹥20％，若氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO同时满足上述条件，则判断出除尘工艺处于回收期，若氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO不同时满足上述条件，则判断出除尘工艺处于吹炼前期。在其他实施例中，具体的判断条件根据实际情况设定，上述实施例只是进行举例说明，并不是对判断条件的限定。例如，实际回收条件根据煤气的重量高低对煤气中CO含量值AIA_CO和氧含量值AIA_O2要求可低可高，例如CO含量值AIA_CO为19％，氧含量值AIA_O2为1.2％。

图5是本发明微差压控制装置100的结构示意图，包括阶段选择模块110、吹炼前期处理模块和回收处理模块，吹炼前期处理模块与阶段选择模块110连接，回收处理模块与阶段选择模块110连接，

阶段选择模块110用于检测到有吹炼信号DI_O时，实时获取烟气中的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO，并根据获取到的氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO判断转炉13所处的吹炼阶段，所述吹炼阶段包括吹炼前期和回收期，并用于当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，获取所述前期控制值CV1并将所述前期控制值CV1作为输出值输出，当判断出除尘工艺处于回收期时，获取回收期控制值CV2并则将所述回收期控制值CV2作为输出值输出。

在一具体实施中，阶段选择模块110根据如下规则判断除尘工艺所处的阶段：判断氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO是否同时满足条件：氧含量值AIA_O2﹤1％且CO含量值AIA_CO﹥20％，若氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO同时满足上述条件，则判断出除尘工艺处于回收期，若氧含量值AIA_O2和CO含量值AIA_CO不同时满足上述条件，则判断出除尘工艺处于吹炼前期。在其他实施例中，具体的判断条件根据实际情况设定，上述实施例只是进行举例说明，并不是对判断条件的限定。例如，实际回收条件根据煤气的重量高低对煤气中CO含量值AIA_CO和氧含量值AIA_O2要求可低可高，例如CO含量值AIA_CO为19％，氧含量值AIA_O2为1.2％。

吹炼前期处理模块，用于当检测到有烟罩信号DI_YZ时，获取微差压测量值PV2，并根据获取的微差压测量值PV2、预设的微差压设定值Sp、所述烟罩信号DI_YZ、所述吹炼信号DI_O计算得出前期控制值CV1；

回收期处理模块，用于根据烟气流量测量值PV1、烟气流量函数SP_YQ和修正分量计算得出回收期控制值CV2。

本实施例中，通过依据转炉13吹炼过程中烟气根据吹炼时间变化的客观规律，结合实际工况构造烟气流量函数SP_YQ曲线，辅之经前馈专家控制和炉口微差压的修正算法修正得到的修正分量，将转炉13回收微差压控制过程分为吹炼前期和回收期两个阶段，每个阶段针对性进行炉口微差压控制，鲁棒性高，能很好的实现炉口微差压在设定值±30Pa之内波动，达到稳定、高量、高质煤气回收的目的。

进一步地，吹炼前期处理模块包括前馈专家控制器121、减法器124、限幅PID123、和加法器122，所述前馈专家控制器121，用于获取吹炼信号DI_O和烟罩信号DI_YZ，并根据根据获取的所述烟罩信号DI_YZ和所述吹炼信号DI_O基于第一预设规则计算第一前期控制值Z1；所述减法器124，用于获取微差压设定值Sp和微差压测量值PV2，并计算所述微差压测量值PV2和所述微差压设定值Sp的差值；所述限度PID，用于根据所述差值得到第二前期控制值Z2；所述加法器122，用于将所述第一前期控制值Z1和所述第二前期控制值Z2经加法运算得到所述前期控制值CV1。

进一步地，所述回收期处理模块包括修正计算模块131、烟气匹配控制模块132、烟气设定函数构造模块133和专家规则模块134，

所述修正计算模块131，用于基于预设的第一修正规则，根据所述微差压测量值PV2和所述微差压设定值Sp的差值计算第一修正分量；其中，第一修正规则为将差值dP结合根据统计数据得出的修正上下限值计算第一修正分量dV1。例如，当微差压设定值与微差压测量值之差，dP大于设定的死区时，根据差值dP大小进行设定斜率的线性计算比如f(x)＝ax+b，而后转化成相应的烟气补偿量来进行动态补偿。最终烟气补偿量服从修正计算模块131设定的上下限约束。

所述专家规则模块134，用于基于预设的第二修正规则，根据所述吹氧时间值O2_TIME、所述加料信号值JLXH和所述CO含量值信号AIA_CO计算第二修正分量；具体地，第二修正规则为根据吹氧时间和CO含量变化趋势，判断吹炼处于回收的时期，处于前期，中期还是后期，根据不同时期的加料过程对烟气流量的大体影响，形成专家规则，对加料造成的烟气流量波动进行经验性补偿。

所述烟气设定函数构造模块133，用于基于预设的函数构造规则，根据所述吹氧流量值FE_O2和所述吹氧时间值O2_TIME计算得到烟气流量函数SP_YQ；其中，烟气流量函数SP_YQ为开口向下的抛物线。其中，函数构造规则构建的烟气流量函数SP_YQ为SP_YQ＝(-A*O2_TIME^2+B*O2_TIME+C)*S*FE_O2，其中SP_YQ：烟气流量函数SP_YQ；A：二次项系数(大于0)；B：一次项系数；C：常数项；S：烟气系数；FE_O2：吹氧流量；O2_TIME：吹氧时间值。根据抛物线系数的规律，开口向下抛物线，二次项系数必须为负值，其绝对值大小决定了开口大小。通过调整系数A、B、C、S的大小可以使构造的烟气抛物线设定大致符合实际烟气发生情况。可行的方案有两个，一是通过历史数据找出某种钢吹炼过程中微差压波动符合约束区间的烟气流量趋势，作为参考使构造的函数基本符合此实际烟气流量趋势。二是通过一段时间手动调节微差压，选取其中符合微差压约束条件较好的烟气曲线作为构造抛物线的参考。

所述烟气匹配控制模块132，用于根据所述第一修正分量、所述第二修正分量、所述烟气流量函数SP_YQ和所述烟气流量测量值PV1计算得到述回收期控制值CV2。

进一步地，微差压控制装置100还包括风机转速测量反馈模块150和优化模块140，

所述风机转速测量反馈模块150，用于监测引风机17的转速并将引风机17转速测量反馈值PV3反馈至所述阶段选择模块110；

所述阶段选择模块110，用于根据所述引风机17转速测量反馈值PV3和预设的无扰切换规则，根据目标输出值变换得到设定输出值CV3；无扰切换规则可以是当判断吹炼前期结束到达回收阶段时,令CV3＝CV1，同时记录CV2与CV1的差值，CV3切换成CV2之后，将CV2与CV1的差值作为延时修正补偿量加入烟气流量控制。此时，根据CV2和CV1的差值和经验值构建一次补偿函数f(x)＝-Ax+b(A为正数)，补偿量大小随时间递减直至为零，从而实现两个阶段的无扰切换。

所述优化模块140，用于获取设定输出值CV3，并对设置输出值进行限幅处理和线性化处理得到实际输出值CV4，将实际输出值CV4发送至变频器，避免了在微差压控制过程中风机频繁和突然波动造成冒烟。

另外，本发明实施例提供的一种转炉干法除尘系统1，包括转炉13、气化冷却烟道10、氧枪11、烟罩12、流量检测计16、引风机17、成分检测仪18及如上述所述微压差控制装置100。转炉干法除尘系统1的连接关系和工艺过程如上述，在此不在赘述。由于转炉干法除尘系统1包括了如前述微差压控制装置100，因此转炉干法除尘系统1具有前述微差压控制装置100的所有有益效果，在此不赘述。

以上所述实施例，仅为本发明具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转炉干法除尘微差压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测是否有吹炼信号，当检测到有吹炼信号时，实时获取烟气中的氧含量值和CO含量值，并根据氧含量值和CO含量值判断除尘工艺所处的阶段；

当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将前期控制值作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，则将回收期控制值作为目标输出值输出至变频器，所述变频器根据所述目标输出值控制引风机的运行；

其中，所述前期控制值根据获取的微差压测量值、预设的微差压设定值、所述烟罩信号、所述吹炼信号计算得出；所述回收期控制值根据烟气流量测量值、烟气流量函数和修正分量计算得出。

2.如权利要求1所述的转炉干法除尘微差压控制方法，其特征在于，所述前期控制值根据获取的微差压测量值、预设的微差压设定值、所述烟罩信号、所述吹炼信号计算得出，包括：

根据获取的所述烟罩信号和所述吹炼信号基于第一预设规则计算第一前期控制值；

计算获取到的所述微差压测量值和所述微差压设定值的差值，并根据所述差值计算第二前期控制值；

将所述第一前期控制值和所述第二前期控制值经加法运算得到所述前期控制值。

3.如权利要求2所述的转炉干法除尘微差压控制方法，其特征在于，所述回收期控制值根据烟气流量测量值、烟气流量函数和修正分量计算得出，包括：

基于预设的第一修正规则，根据获取的微差压测量值和微差压设定值的差值计算第一修正分量；

基于预设的第二修正规则，根据获取的吹氧时间值、加料信号值和CO含量值计算第二修正分量；

基于预设的函数构造规则，根据获取的吹氧流量值和吹氧时间值计算得到烟气流量函数，所述烟气流量函数为开口向下的抛物线；

根据所述第一修正分量、所述第二修正分量、所述烟气流量函数和所述烟气流量测量值计算得到述回收期控制值。

4.如权利要求3所述的转炉干法除尘微差压控制方法，其特征在于，所述当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将所述前期控制值作为目标输出值输出至变频器，当判断出除尘工艺处于回收期时，则将所述回收期控制值作为目标输出值输出至变频器，所述变频器根据所述目标输出值控制引风机的运行，包括：

当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，则将所述前期控制值作为目标输出值，当除尘工艺处于回收期时，则将所述回收期控制值作为目标输出值。

获取引风机转速测量反馈值，基于预设的无扰切换规则和所述引风机转速测量反馈值、所述目标输出值变换得到设定输出值；

对所述设置输出值进行限幅处理和线性化处理得到实际输出值，将所述实际输出值发送至给所述变频器，所述变频器根据所述实际输出值控制引风机的运行。

5.如权利要求1至4中任一项所述的转炉干法除尘微差压控制方法，其特征在于，并根据氧含量值和CO含量值判断除尘工艺所处的阶段，包括：

判断所述氧含量值和所述CO含量值是否同时满足条件：氧含量值﹤1％且CO含量值﹥20％；

若同时满足，则判断出除尘工艺处于回收期；

若不同时满足，判断出除尘工艺处于吹炼前期。

6.一种微差压控制装置，其特征在于，包括阶段选择模块、吹炼前期处理模块和回收期处理模块，所述吹炼前期处理模块与所述阶段选择模块连接，所述回收期处理模块与所述阶段选择模块连接，

所述阶段选择模块，用于检测到有吹炼信号时，实时获取烟气中的氧含量值和CO含量值，并根据获取到的氧含量值和CO含量值判断转炉所处的吹炼阶段，所述吹炼阶段包括吹炼前期和回收期，并用于当判断出除尘工艺处于吹炼前期时，获取所述前期控制值并将所述前期控制值作为目标输出值输出，当判断出除尘工艺处于回收期时，获取回收期控制值并则将所述回收期控制值作为目标输出值输出；

所述吹炼前期处理模块，用于当检测到有烟罩信号时，获取微差压测量值，并根据获取的微差压测量值、预设的微差压设定值、所述烟罩信号、所述吹炼信号计算得出前期控制值；

所述回收期处理模块，用于根据烟气流量测量值、烟气流量函数和修正分量计算得出回收期控制值。

7.如权利要求6所述的微差压控制装置，其特征在于，所述吹炼前期处理模块包括前馈专家控制器、减法器、限幅PID、和加法器，

所述前馈专家控制器，用于获取吹炼信号和烟罩信号，并根据根据获取的所述烟罩信号和所述吹炼信号基于第一预设规则计算第一前期控制值；

所述减法器，用于获取微差压设定值和微差压测量值，并计算所述微差压测量值和所述微差压设定值的差值；

所述限度PID，用于根据所述差值得到第二前期控制值；

所述加法器，用于将所述第一前期控制和所述第二前期控制值经加法运算得到所述前期控制值。

8.如权利要求7所述的微差压控制装置，其特征在于，所述回收期处理模块包括修正计算模块、烟气匹配控制模块、烟气设定函数构造模块和专家规则模块，

所述修正计算模块，用于基于预设的第一修正规则，根据所述微差压测量值和所述微差压设定值的差值计算第一修正分量；

所述专家规则模块，用于基于预设的第二修正规则，根据所述吹氧时间值、所述加料信号值和所述CO含量值计算第二修正分量；

所述烟气设定函数构造模块，用于基于预设的函数构造规则，根据所述吹氧流量值和所述吹氧时间值计算得到烟气流量函数；

所述烟气匹配控制模块，用于根据所述第一修正分量、所述第二修正分量、所述烟气流量函数和所述烟气流量测量值计算得到述回收期控制值。

9.如权利要求8所述的微差压控制装置，其特征在于，还包括风机转速测量反馈模块和优化模块，

所述风机转速测量反馈模块，用于监测引风机的转速并将引风机转速测量反馈值反馈至所述阶段选择模块；

所述阶段选择模块，用于根据所述引风机转速测量反馈值和预设的无扰切换规则，根据目标输出值变换得到设定输出值；

所述优化模块，用于获取设定输出值，并对设置输出值进行限幅处理和线性化处理得到实际输出值，将实际输出值发送至变频器。

10.一种转炉干法除尘系统，其特征在于，包括转炉、气化冷却烟道、氧枪、烟罩、流量检测计、引风机和成分检测仪及如权利要求5至8中任一项所述的微压差控制装置，所述转炉面对所述气化冷却烟道的入口设置，所述烟罩设置于所述气化冷却烟道的入口，所述氧枪靠近所述转炉设置，且所述氧枪的一端插入所述气化冷却烟道，所述微压差控制装置靠近氧枪和所述烟罩设置且与所述气化冷却烟道的前段连通，所述流量检测计、所述引风机依次设置于所述气化冷却烟道的后段，且所述引风机远离所述气化冷却烟道的入口设置，所述成分检测仪用于检测从所述引风机吹出的烟气中的氧含量和CO含量，所述流量计用于测量所述气化冷却烟道中的烟气流量，所述微压差控制装置与所述流量计和所述引风机、所述成分检测仪连接。