[实用新型]集群矿热炉煤气净化回收系统的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于矿热炉净化技术领域，涉及一种集群矿热炉煤气净化回收系统的控制系统。

背景技术

转炉、矿热炉等电炉是钢铁企业的主要生产设备，以矿热炉为例，伴随着炉内氧化还原反应的进行，将不断地产生大量的高温含尘炉烟气，据测算，每生产一吨高碳铬铁就将产生烟气量达965m³左右，其主要成份含有CO、CO₂、CH₄、H₂等可燃气体。炉煤气净化回收处理一般有干法和湿法两种方式，但因干法在除尘工艺上尚存在一些技术难点和布袋堵塞再生困难以及安全防爆等问题，所以目前国外还没有企业应用，国内也只有少数几家铁合金企业进行尝试性应用。湿法一般采用“两塔一文”或“多塔多文”的工艺流程，通过对炉煤气收集、粗除尘、雾化冷却、喷淋精除尘、降温脱水、成份调比、加压存储等净化处理，来实现煤气的回收利用。

但是，现有的煤气净化回收处理过程存在炉口微差压、含尘量、温度、含水量、成份比以及流量等关键参数的控制不精确，除尘效果不理想，煤气回收率低等缺陷。

实用新型内容

为了解决现有煤气净化回收处理过程存在关键参数控制不精确、除尘效果不理想、煤气回收率低的技术问题，本实用新型提出一种集群矿热炉煤气净化回收系统的控制系统，该系统基于现代自动控制理论，构建炉口微差压、含尘量、温度、含水量、成份比以及流量等关键参数的闭环控制系统，能够对炉煤气进行有效的回收和净化处理，煤气回收率高，大大减少了烟尘的排放量，净化了环境。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

集群矿热炉煤气净化回收系统的控制系统包括：炉膛压力传感器、解耦控制器、温度传感器、流量传感器、煤气压力传感器、V/θ变换器、喉口位置调节机构、第一V/I变换器、第一PI调节器、角位移传感器、第二V/I变换器、第二PI调节器、回流阀调节机构、第三V/I变换器和第三PI调节器；所述温度传感器和流量传感器分别与解耦控制器连接，解耦控制器与V/θ变换器连接，第一PI调节器与第一V/I变换器连接，第一V/I变换器与喉口位置调节机构连接，第二PI调节器与第二V/I变换器连接，第二V/I变换器与回流阀调节机构连接，第三PI调节器与第三V/I变换器连接，第三V/I变换器与回流阀调节机构连接；炉膛压力传感器用于检测矿热炉炉膛的压力P_t，煤气压力传感器用于检测矿热炉出口煤气的压力P_m，将炉口微差压给定值ΔP作为目标控制量，以炉膛压力和出口煤气压力的差值P_t-P_m作为反馈量，进行差值运算得到的压力值输入解耦控制器；温度传感器用于检测矿热炉风机出口的净化煤气实际温度，并将温度检测值输入解耦控制器；流量传感器用于检测供给矿热炉加压机的实际流量，并将流量检测值输入解耦控制器；解耦控制器根据接收到的压力值、温度值、流量值进行模糊运算处理后，输出电压调节控制信号U_P给V/θ变换器，V/θ变换器将接收的电压调节控制信号U_P转换为矿热炉的文氏管喉口位置信号给定量θ_g；角位移传感器用于检测文氏管喉口的实际位置θ_f，将文氏管喉口位置信号给定量θ_g与文氏管喉口的实际位置θ_f作差得到的偏差值Δθ，经过第一PI调节器与第一V/I变换器处理后，得到的电流模拟量输入给喉口位置调节机构，喉口位置调节机构根据接收到的电流模拟量对文氏管的喉口位置进行控制；将温度传感器检测到的净化煤气实际温度T_f与入柜的煤气温度给定值T^*作差得到的偏差值ΔT，经过第二PI调节器与第二V/I变换器处理后，得到的电流模拟量输入给回流阀调节机构，回流阀调节机构根据接收到的电流模拟量对回流阀的开度进行控制；将流量传感器检测到的供给加压机的实际流量Q_f与产出煤气的最佳流量值Q^*作差得到的偏差值ΔQ，经过第三PI调节器与第三V/I变换器处理后，得到的电流模拟量输入给矿热炉罗茨风机的回流阀调节机构，回流阀调节机构根据接收到的电流模拟量对罗茨风机回流阀的开度进行控制。

本实用新型的有益效果如下：

1、能够对多点参数进行检测与变换：根据煤气净化处理工艺的要求，实现了对四台矿热炉的煤气净化回收系统中多点压力、温度、文氏管喉口位置、罗茨风机出口压力、风机工作状态、回流阀开度、流量等80个参数的在线检测，并考虑检测精度和变换信号模式的统一，对在线仪表统一升级。