一种高炉鼓风机防喘振控制方法.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CN107917094A(43)申请公布日2018.04.17(21)申请号201610876370.0(22)申请日2016.10.08(71)申请人上海梅山钢铁股份有限公司地址210039江苏省南京市雨花台区中华门外新建(72)发明人顾蓉曾大光邢莉华艾军成涛(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人杜静静(51)Int.Cl.F04D27/00(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种高炉鼓风机防喘振控制方法(57)摘要本发明涉及一种高炉鼓风机防喘振控制方法，为使鼓风机克服高炉侧异常工况的扰动，第一次提出了利用高炉侧送风管道测量数据的分析来优化防喘控制回路的思路，寻找测量参数中导致喘振发生的显著干扰因子，提供一种防喘振调节器前馈数学模型，将干扰量经过计算后直接引入防喘控制系统，使调节器回路在原闭环反馈调节的基础之上，提前克服干扰因子对鼓风机组的影响，取得更加及时准确的调节效果。CN107917094ACN107917094A权利要求书1/2页1.一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：步骤一、综合分析总结高炉侧异常工况，确定能够代表高炉侧工况发生异常变化时的主要参数，所述参数如下：送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、热风炉进风阀前一氧化碳含量；步骤二、在鼓风机组送风管道的末端、高炉侧热风炉进风阀前，安装送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量五个一次测量元件，通过变送器转换成4-20毫安电流信号，送入鼓风机组防喘振控制系统，进行监测；步骤三、进行相关数据的计算和采集，步骤四、利用调整静叶角度和热风炉放风阀进行风机喘振试验，同时风机防喘控制器输出置为手动，共进行6次试验，静叶角度分别调整至30度、39度、48度、55度、60度、68度；步骤五、根据得出的30组试验数据，通过回归运算得出结论：送风温度、送风风速是喘振发生的显著因子，并得出回归方程其中∆P’：喉部差压变化率；S'：送风风速变化率；T’：送风温度变化率步骤六、引入前馈控制信号：步骤七、前馈闭锁条件的确定，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用投入条件。2.根据权利要求1所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤三中，在防喘振控制系统中对喉部差压进行数值分析计算，计算喉差每0.5秒的变化速率：利用计算模块DEADTIME来获得喉部差压延时值，延时时间设为0.5秒；将喉部差压实际值减去喉部差压0.5秒钟的延时值，就得到喉差每0.5秒的变化速率；同时，利用同样的方法对送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量等测量数据进行数值分析计算，计算出它们每0.5秒的变化速率；对这六个测点的变化率进行历史数据的采集。3.根据权利要求2所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用允许投入条件：（1）送风流量每0.5秒变化率大于100m3；（2）送风风温每0.5秒变化率大于30℃；（3）送风风速每0.5秒变化率大于3.5m；（4）静叶角度在23度到68度之间；（5）测量信号送风风速和送风温度状态全部正常。4.根据权利要求3所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，组态控制策略，当DCS系统检测到以下状态时：（1）送风流量每0.5秒变化率小于100m3；（2）送风风温每0.5秒变化率小于30℃；（3）送风风速每0.5秒变化率小于3.5m；（4）静叶角度超出23度到68度；（5）测量信号送风风速或送风温度出现测量坏点；（6）操作员手动解除前馈作用；PID控制器的前馈失去作用，防喘控制回路恢复单纯的闭环反馈调节。5.根据权利要求4所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，当2CN107917094A权利要求书2/2页经过步骤一至步骤七后，风机因为高炉侧工况异常引发的喘振仍然无法克服的情况下，在原机组防喘振逆流保护逻辑中增加保护控制逻辑，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全，补充如下：（1）送风风温每0.5秒变化率大于60℃并且出口送风风速每0.5秒变化率大于7m，两个条件到达，并且持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；（2）在（1）的基础之上，若两个条件到达并且继续持续5秒，风机紧急停机；（3）一氧化碳含量超过3%并持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；在此基础之上，一氧化碳含量超过3%并继续持续5秒，风机紧急停机；以上保护逻辑均设有投退按钮，操作员可根据实际生产状况进行保护的投退操作。3CN10791709