[发明专利]高炉喷吹系统全自动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金工业高炉喷煤喷吹系统的控制方法及系统。

背景技术

当前国内冶金企业所使用的喷煤喷吹系统，大多为人工全手动控制操作，部分采用局部自动控制，称为半自动控制，人工操作及半自动人工控制操作，都要人工进行干预。鉴于操作人员的个体差异性较大，对系统理解深度、操作把控能力，责任心强弱，操作疲劳度影响，造成操作过程中因个体间差异大，而至系统波动幅度很大，重点体现在小时喷吹量误差值高，平均≥3%，小时线性喷吹量波动大，易出现大幅波动，对高炉内气流产生影响。由于人员精神不集中、疲劳等易出现人为操作失误，给整个生产带来负面影响。当前国内不少先进高炉使用高炉专家控制系统，而只有在高炉专家控制系统将喷吹量引入控制系统中形成闭路循环，才能真正实现专家系统对整个高炉系统的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉喷吹系统全自动控制方法及系统，在高炉喷煤喷吹过程中，实现全自动控制操作，消除由于人工手动控制操作带来的系统波动，杜绝人工手动控制操作失误，解决小时喷吹量误差大的问题。     

本发明实现以上发明目的的技术方案是：

一种高炉喷吹系统全自动控制方法，其特征在于由程序控制喷吹系统各部分运行，包括如下步骤：

准备：设置全部阀门处于集中控制状态，打开压缩空气切断阀，打开压缩空气调节阀开度60%，送气至分配器，喷吹罐相联各阀门处于关闭状态；

泄压：打开小排压阀、监测到喷吹罐内压力下降到200Kpa时打开大排压阀；

装粉：监测到喷吹罐内压力下降到10Kpa时打开煤粉仓流化阀门、装粉圆顶阀、装粉蝶阀进行装粉，监测到喷吹罐内煤粉重量升高到25T时关闭装粉蝶阀、煤粉仓流化阀门，延时一设定时间后关闭装粉圆顶阀、大排压阀、小排压阀；

充压：打开喷吹罐流化切断阀、流化调节阀开度5%、锥部流化阀进行流化充压，打开氮气切断阀、罐压力调节阀开度55%进行快速充压，充压值=实时热风压力+管道阻损+小时喷吹量；

喷吹：打开输煤切断阀、输煤阀开始进行喷吹，喷吹量为小时内所使用喷吹罐喷出量的总和，每个喷吹罐以输煤阀打开时罐内重量为基数，至输煤阀关闭时罐内重量与基数差为使用罐喷吹量，整点时在使用喷吹罐基数值减去罐内重量值为在用罐喷吹量，通过监测每分钟实际喷吹量并与理论喷吹量相对比，误差在±30kg范围内不调整，30kg＞实际喷吹量－理论喷吹量≥50kg时，加大空气调节阀开度3%，同时减小流化调节阀开度5%； 30kg＜理论喷吹量－实际喷吹量≤50kg时，减小空气调节阀开度3%，同时加大流化调节阀开度5%，通过线性对比与调节各调节阀开度大小达到控制喷吹量目的；当实际喷吹量与理论喷吹量误差在±60kg范围内时，通过罐压力调节阀来调整罐压力，实际喷吹量≥理论喷吹量时减小10Kpa罐压，实际喷吹量＜理论喷吹量时增加10Kpa罐压；喷吹状态稳定后建立线性对比，自学习微调控制，通过计算每一秒钟理论喷吹量与实际喷吹量并两相对比，当每一秒钟实际喷吹量开始高于理论喷吹量时，自动减小流化气量及空气量，相反则增加流化气量及空气量；

倒罐：当在使用喷吹罐煤粉重量与底煤设定量之差小于1T时，打开备用罐氮气切断阀、罐压力调节阀开度55%进行快速充压，当到达设定罐压值时，关闭氮气切断阀；当在使用喷吹罐内煤粉重量达到底煤设定量时，关闭与在使用喷吹罐相联输煤阀、输煤切断阀、流化阀、氮气切断阀、罐压力调节阀进行倒罐作业，打开备用罐输煤切断阀、输煤阀、氮气切断阀、罐压力调节阀换罐进行喷吹作业。

一种高炉喷吹系统全自动控制系统，其特征在于包括：

准备单元：用于设置全部阀门处于集中控制状态，打开压缩空气切断阀，打开压缩空气调节阀，送气至分配器，关闭喷吹罐相联各阀门；

泄压控制单元：控制小排压阀、大排压阀实现喷吹罐泄压；

装粉控制单元：根据设定条件控制煤粉仓流化阀门、装粉圆顶阀、装粉蝶阀实现对喷吹罐进行装粉；

充压控制单元：控制流化切断阀、流化调节阀开度、锥部流化阀、氮气切断阀、罐压力调节阀实现对喷吹罐进行充压；

喷吹控制单元：控制输煤切断阀、输煤阀进行喷吹，根据设定条件，通过线性对比与调节各调节阀开度大小控制喷吹量。

倒罐控制单元：根据设定条件实现喷吹罐倒罐操作。