[发明专利]煤气混合计算热值和压力控制系统

说明书

本发明属于燃料及燃烧技术领域，特别是煤气混合后的计算热值控制和压力控制系统。

煤气混合热值控制因混合后的热值和压力的相互干扰以及热值仪的测值纯滞后较大，使系统运行不稳定，甚至不能投运。已公开的混合煤气热值控制为“煤气混合热值和压力解耦控制系统”，专利申请号93111718.6，发明人郭宇光。实施例的框图经简化后示于图1。图中符号为SV设定值，PV过程变量，G调节器，W控制对象，S史密斯Smith纯滞后予估补偿，L惯性环节，×乘法，-减法；下脚标q为热值，p为压力，c焦炉煤气，B高炉煤气。系统由热值调节器G_q和压力调节器G_p组成的主回路以及由焦炉煤气流量调节器G_C和高炉煤气流量调节器G_B组成的副回路构成。主回路和副回路之间，用惯性环节L并通过特设的为完成解耦的重要环节乘法计算单元综合，使混合煤气压力变化时不改变流量的设定比r3/r4，使混合煤气热值变化时不改变两种煤气流量的总和设定的r3+r4，系统稳定态时可以认为焦炉煤气流量qV_C和高炉煤气流量qV_B分别是qV_C=r3和qV_B=r4，但是在调节过程里，由于系统组成和参数不同使qV_C和qV_B在动态中很难始终保持同相位，又很难使其同时达到稳定态，所以在动态过程中，实际的过程变量不遵循在混合煤气压力变化时不改变流量比值条件，也不遵循煤气热值变化时不改变两种煤气的流量总和的条件。即实际的qVc/qVB和qV_C+qV_B不对应r3/r4及r3+r4，又因调节过程中的不同步和r3/r4的变化使测值纯滞后不利因素显得突出，系统依靠传统的史密斯Smith纯滞后预估补偿解决纯滞后存在的不利因素，但是史密斯估模型估计误差的限制会使实际应用受到限制。图1所示系统顺利运行的前提归纳为：1)需两个流量调节的副回路综合特性相等；2)史密斯预估模型足够精确。做到这两点是非常困难的，因而降低了图1所示系统的实用性。

本发明的目的是提供一种计算热值的控制系统，它可以避免混合煤气热值和压力控制中的耦合问题而不需另设解耦装置；可以避免热值分析的纯滞后问题而不需另设纯滞后预估补偿装置；不但可以提高现有两种煤气混合的控制指标而且能进行三种煤气的混合。

上述目的可通过本发明提供的系统实现。该系统是把混合煤气压力和热值作为控制对象当其在外部干扰条件下运行时，令其输出的过程变量调节到设定值的控制系统。