CN113373272A - 一种高炉顶压的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高炉顶压的控制方法，首先启动TRT控制顶压，随后通过透平静叶的开度调节高炉顶压。然后根据第一当前顶压和顶压设定值得到压力偏差，再判断压力偏差是否小于第一预设值。如果否，则重复获取第一当前顶压的步骤。如果是，则将透平静叶设置为预设开度，并通过调节旁通阀的开度调节高炉顶压。在旁通阀运行超过第一预设时长后，停止TRT对顶压的控制，启动炉顶减压阀组控制顶压。高炉顶压的控制方法通过旁通阀参与调节高炉顶压，将高炉顶压维持在一定范围内，并在第一预设时长后将高炉顶压的控制方式切换至减压阀组控制。保证高炉顶压的稳定，提高了设备运行的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及高炉压力控制技术领域，特别涉及一种高炉顶压的控制方法。
背景技术
TRT(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit高炉煤气余压透平发电装置)是利用高炉炉顶煤气的压力能和热能发电的能量回收装置。TRT在利用炉顶煤气发电的同时可调节高炉顶压。
目前现有的TRT调节高炉顶压的控制方法主要涉及高炉、TRT正常运行工况范围。通过PID控制或动态建模，TRT可以实现正常工况下较高精度的调节，从而替代高炉减压阀组。
高炉、TRT在异常状态下或故障状态下，高炉顶压的控制方法主要集中在高炉顶压测量值大于设定值的控制方面。而当高炉顶压测量值小于设定值时，则需要人工控制。一旦操作人员发现不及时，很容易造成生产事故。
因此，如何提供一种在高炉顶压测量值小于设定值时的控制方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种高炉顶压的控制方法，其在压力偏差小于第一预设值时，通过自动控制将TRT控制顶压切换至减压阀组控制顶压，提高了高炉顶压控制的安全性。
为实现上述目的，本申请提供一种高炉顶压的控制方法，包括：
启动TRT控制顶压；
获取所述TRT启动后的第一当前顶压；
根据所述第一当前顶压和顶压设定值调节所述TRT中的透平静叶的开度；
根据所述第一当前顶压和所述顶压设定值得到压力偏差；
判断所述压力偏差是否小于第一预设值；
如果是，则将所述透平静叶设置为预设开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
重复所述获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压的步骤；
所述旁通阀运行超过第一预设时长后，停止所述TRT对顶压的控制，启动炉顶的减压阀组控制顶压；
如果否，则重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
优选地，所述根据第一当前顶压和顶压设定值得到压力偏差，后还包括：
判断所述压力偏差是否大于第二预设值；
如果是，则锁定所述透平静叶的开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
所述旁通阀运行超过第二预设时长后，关闭所述旁通阀，重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
优选地，所述根据所述第一当前顶压和顶压设定值调节所述TRT中的透平静叶的开度，后还包括：
判断高炉或TRT是否发生重大故障；
如果是，则将所述透平静叶设置为预设开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
重复所述获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压的步骤；
所述旁通阀运行超过第一预设时长后，停止所述TRT对顶压的控制，启动炉顶减压阀组控制顶压；
如果否，则重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
优选地，所述第一预设值为-5KPa。
优选地，所述第二预设值为5KPa。
优选地，所述预设开度为0。
优选地，所述第一预设时长和所述第二预设时长均为3min。
本申请所提供的高炉顶压的控制方法，首先启动TRT控制顶压，随后获取TRT启动后的第一当前顶压，再根据第一当前顶压和顶压设定值调节TRT中的透平静叶的开度，从而调节高炉顶压。然后根据第一当前顶压和顶压设定值得到压力偏差，再判断压力偏差是否小于第一预设值。如果否，则重复获取第一当前顶压的步骤。如果是，则将透平静叶设置为预设开度，并根据第一当前顶压调节TRT的旁通阀的开度，随后获取旁通阀调节后的第二当前顶压，并根据第二当前顶压和顶压设定值调节TRT的旁通阀的开度，重复获取第二当前顶压和调节旁通阀的开度。在旁通阀运行超过第一预设时长后，停止TRT对顶压的控制，启动炉顶减压阀组控制顶压。
第一预设值通常为负数，即当前第一顶压低于顶压设定值，此时通常为透平静叶发生故障或静叶位置传感器故障。高炉顶压的控制方法通过旁通阀参与调节高炉顶压，将高炉顶压维持在一定范围内，并在第一预设时长后将高炉顶压的控制方式切换至减压阀组控制。保证高炉顶压的稳定，提高了设备运行的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的高炉顶压的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本申请所提供的高炉顶压的控制方法的流程图。
本申请所提供的高炉顶压的控制方法，包括：
S1、启动TRT控制顶压；
S2、获取TRT启动后的第一当前顶压；
S3、根据第一当前顶压和顶压设定值调节TRT中的透平静叶的开度；
煤气由高炉顶部流出，进入TRT后推动透平做功，将煤气中的能量转化为电能。同时煤气压力降低，最终有TRT流出，进入净气管网。根据第一当前顶压和顶压设定值调节调节透平静叶的开度可采用PID控制或动态模拟等方式，具体控制方法可参考现有技术，在此不再赘述。
S4、根据第一当前顶压和顶压设定值得到压力偏差；
压力偏差的计算方法通常为第一当前顶压减去顶压设定值，当然用户也可采用其他方式计算压力偏差，在此不做限定。
S5、判断压力偏差是否小于第一预设值；
本申请的一种具体实施方式中，第一预设值为-5KPa。第一预设值用于判断第一当前顶压在低于顶压设定值时，是否超出系统控制的范围。第一当前顶压低于顶压设定值，且超过第一预设值所限定的范围，往往是由透平静叶发生故障或静叶位置传感器发生故障所导致的。此类故障需要对透平进行维修，因而需要停止TRT的运行。而高炉顶压可通过炉顶的减压阀组进行控制。当然，用户也可根据需要自行设定第一预设值的大小，但为保证设备运行稳定，通常第一预设值为负值。
另外，用户采用其他方式计算压力偏差时，第一预设值可相应地进行选取。例如，可通过第一当前顶压除以压力设定值计算压力偏差，此时第一预设值可设定为小于1的某一数值。
如果是，则S6、将透平静叶设置为预设开度；
本申请的一种具体实施方式中，预设开度为0，即透平静叶关闭。当然，用户也可根据需要将预设开度设定为其他数值，在此不做限定。
S7、根据第一当前顶压调节TRT的旁通阀的开度；
S8、获取旁通阀调节后的第二当前顶压；
S9、根据第二当前顶压和顶压设定值调节TRT的旁通阀的开度；
重复获取旁通阀调节后的第二当前顶压的步骤；
旁通阀的调节方式可采用PID或动态模拟等方式，具体可参考现有技术，在此不做限定。
S10、旁通阀运行超过第一预设时长后，S11、停止TRT对顶压的控制，启动炉顶减压阀组控制顶压；
如果否，则重复获取TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
本申请的一种具体实施方式中，第一预设时长为3min，当然用户也可根据需要自行设置第一预设时长的数值，在此不做限定。
本实施例中，高炉顶压的控制方法在压力偏差小于第一预设值时，自动将高炉顶压的控制方式由TRT控制切换为减压阀组控制，避免了操作人员因发现不及时导致高炉顶压过低的问题。另外，在启动减压阀组之前，高炉顶压的控制方法通过旁通阀调节高炉顶压，能够减小压力偏差，进而在切换到减压阀组控制后降低高炉顶压的波动，使高炉运行更加平稳。
另外，第一当前顶压也可能超过顶压设定值，因而根据第一当前顶压和顶压设定值得到压力偏差，后还包括：
S12、判断压力偏差是否大于第二预设值；
第二预设值通常为正值，当压力偏差是否大于第二预设值时，压力偏差往往超过透平静叶所能调节的范围，此时则需要通过旁通阀辅助调节。本申请的一种具体实施方式中，第二预设值为5KPa，当然，用户也可根据需要自行设定第二预设值的大小，在此不做限定。
如果是，则S13、锁定透平静叶的开度；
S14、根据第一当前顶压调节TRT的旁通阀的开度；
S15、获取旁通阀调节后的第二当前顶压；
S16、根据第二当前顶压和顶压设定值调节TRT的旁通阀的开度；
S17、旁通阀运行超过第二预设时长后，S18、关闭旁通阀，重复获取TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
旁通阀对高炉顶压的控制方式可参考现有技术，在此不再赘述。本实施例中，高炉顶压的控制方法在压力偏差超过透平静叶的调节范围时，开启旁通阀，通过旁通阀提高调节范围，进而降低压力偏差，使高炉顶压恢复到正常范围。
此外，高炉和TRT运行过程中可能发生重大故障，此时则需要停止TRT，转由减压阀组控制高炉顶压。因而，根据第一当前顶压和顶压设定值调节TRT中的透平静叶的开度，后还包括：
S19、判断高炉或TRT是否发生重大故障；
如果是，则进行上述S6至S11，具体步骤如上文所述，在此不再赘述。如果否，则重复S2及之后的步骤。重大故障的判断方式可参考现有技术，通常高炉的控制系统中储存有重大故障数据库，高炉顶压的控制方法或高炉的控制系统可根据重大故障数据库判断是否存在重大故障。
本实施例中，高炉顶压的控制方法在高炉或TRT发生重大故障时，先由旁通阀控制高炉顶压稳定，随后再切换至减压阀组控制高炉顶压。避免了切换后高炉顶压波动过大，维持了高炉的稳定运行。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本申请所提供的高炉顶压的控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高炉顶压的控制方法，其特征在于，包括：
启动TRT控制顶压；
获取所述TRT启动后的第一当前顶压；
根据所述第一当前顶压和顶压设定值调节所述TRT中的透平静叶的开度；
根据所述第一当前顶压和所述顶压设定值得到压力偏差；
判断所述压力偏差是否小于第一预设值；
如果是，则将所述透平静叶设置为预设开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
重复所述获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压的步骤；
所述旁通阀运行超过第一预设时长后，停止所述TRT对顶压的控制，启动炉顶的减压阀组控制顶压；
如果否，则重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一当前顶压和所述顶压设定值得到压力偏差，后还包括：
判断所述压力偏差是否大于第二预设值；
如果是，则锁定所述透平静叶的开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
所述旁通阀运行超过第二预设时长后，关闭所述旁通阀，重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一当前顶压和顶压设定值调节所述TRT中的透平静叶的开度，后还包括：
判断高炉或TRT是否发生重大故障；
如果是，则将所述透平静叶设置为预设开度；
根据所述第一当前顶压调节所述TRT的旁通阀的开度；
获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压；
根据所述第二当前顶压和所述顶压设定值调节所述TRT的旁通阀的开度；
重复所述获取所述旁通阀调节后的第二当前顶压的步骤；
所述旁通阀运行超过第一预设时长后，停止所述TRT对顶压的控制，启动炉顶的减压阀组控制顶压；
如果否，则重复所述获取所述TRT启动后的第一当前顶压的步骤。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设值为-5KPa。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设值为5KPa。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设开度为0。
7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设时长和所述第二预设时长均为3min。
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