转炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112650059A(43)申请公布日2021.04.13(21)申请号202011548233.7(22)申请日2020.12.23(71)申请人北京凯德恒源科技发展有限公司地址100102北京市延庆区中关村延庆园风谷四路8号院27号楼1956(72)发明人高毅夫高劼(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)C21C5/28(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称转炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法(57)摘要本发明转炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法属于转炉控制技术，根据转炉运行工况特点及烟气管网的物理特性，研发了转炉外部空气进入量计算数学模型和空气过剩系数计算数学模型，通过烟气分析检测的氦含量来计算转炉外部空气的进入量，然后根据外部空气进入量设定值与外部空气进入量计算值之差，对一次除尘喉口阀开度进行调节，构成了转炉外部空气进入量闭环动态调节系统，使转炉外部空气进入量始终控制在设定值范围内；根据炉口微差压对一次除尘风机风量进行调节，使炉膛压力保持在设定值范围内；根据炉口微差压对一次除尘风机风量进行调节，使炉膛压力保持在设定值范围内；获得了提高转炉热效率、减少污染排放量的多重节能减排效果。CN112650059ACN112650059A权利要求书1/3页1.一种转炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法，其特征在于根据转炉运行工况特点及转炉烟气管网的物理特性，确立了转炉非对称系统理论，研发了转炉外部空气进入量计算数学模型和转炉空气过剩系数计算数学模型，研发了基于转炉非对称系统理论的转炉外部空气进入量的动态控制方法，通过烟气分析检测的氦含量来计算转炉外部空气的进入量，然后根据转炉外部空气进入量设定值与转炉外部空气进入量计算值之差，对一次除尘喉口阀开度进行调节，构成了转炉外部空气进入量闭环动态调节系统，使转炉外部空气进入量始终控制在设定值范围内；根据炉口微差压对一次除尘风机风量进行调节，使炉膛压力保持在设定值范围内；式(1)为转炉外部空气进入量计算数学模型；Qair＝Qw×Hew×22.4×100/0.00052(1)式中：3Qw：烟气流量，m/s；Hew：烟气中氦摩尔分数，mol％；3Qair：转炉外部进入空气量，m/s；式(2)为转炉外部空气进入量中的氧量计算数学模型；O2e＝Qw×Hew×20.95/0.00052(2)式中：3Qw：烟气流量，m/s；Hew：烟气中氦摩尔分数，mol％；O2e：转炉外部空气进入量中的氧量，mol；空气过剩系数中的氧含量实际值由式(3)空气过剩系数中的氧含量计算数学模型进行计算；O2a＝Hew×20.95/0.00052－O21(3)式中：O2a：空气过剩系数中的氧含量实际值，％；Hew：烟气中氦摩尔分数，mol％；O21：烟气中氧摩尔分数，mol％；空气过剩系数实际值由式(5)空气过剩系数计算数学模型进行计算：α＝20.95/(20.95‑Hew×20.95/0.00052+O21)(5)O21：烟气中氧摩尔分数，mol％；Hew：烟气中氦摩尔分数，mol％；α：空气过剩系数，≥1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法的技术方案是通过图1实现的，图1中转炉控制系统HMI操作站(1)是转炉及其烟气管网非对称特性动态控制系统的人机交互界面；外部空气进入量设定值(2)与转炉控制系统HMI操作站(1)和一次除尘喉口阀开度调节(3)相连接，该设定值由人机交互界面输入；一次除尘喉口阀开度调节(3)与外部空气进入量设定值(2)、转炉外部空气进入量计算数学模型(4)及转炉现场工艺设备(12)相连接，由外部空气进入量设定值(2)与转炉外部空气进入量计算数学模型(4)的差值对一次除尘喉口阀开度进行调节，控制流经该喉口阀的烟气流量，抑制外部空气进入，使转炉外部空气进2CN112650059A权利要求书2/3页入量控制在设定值范围内；转炉外部空气进入量计算数学模型(4)与管网烟气中He含量检测(5)、管网烟气流量检测(6)、转炉空气过剩系数计算数学模型(7)和一次除尘喉口阀开度调节(3)相连接，根据管网烟气中He含量和管网烟气流量进行转炉外部空气进入量计算，计算结果送至一次除尘喉口阀开度调节(3)和转炉空气过剩系数计算数学模型(7)；管网烟气中He含量检测(5)与转炉外部空气进入量计算数学模型(4)和转炉现场工艺设备(12)相连接；管网烟气流量检测(6)与转炉外部空气进入量计算数学模型(4)和转炉现场工艺设备(12)相连接；转炉空气过剩系数计算数学模型(7)与转炉外部空气进入量计算数学模型(4)、管网烟气中O2含量检测(8)和转炉控制系统HMI操作站(1)相连接，在转炉外部空气进入量计