寶鋼2050mm熱軋煤氣站新增天然氣改造控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、煤氣氣混合加壓過(guò)程是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，混合煤氣的質(zhì)量直接影響鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。煤氣混合加壓過(guò)程復(fù)雜，影響因素多，而我國(guó)絕大多數(shù)煤氣加壓站采用手動(dòng)控制，使得混合煤氣生產(chǎn)質(zhì)量遠(yuǎn)不能達(dá)到生產(chǎn)要求，這就迫切需要一種有效的控制方法。
　　煤氣站熱值與壓力控制過(guò)程具有非線性、慢時(shí)變、大滯后及含有許多不確定因素的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制算法不能完全解決此問(wèn)題。一旦控制不好，后續(xù)加熱爐變會(huì)出現(xiàn)欠氧和過(guò)氧的震蕩過(guò)程，出現(xiàn)冒黑煙或者燒損增加的問(wèn)題。因此

2、如何控制好混合問(wèn)題，特別是增加天然氣后，是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。
　　本系統(tǒng)針對(duì)一次混合的熱值和壓力存在的耦合問(wèn)題，設(shè)計(jì)了串級(jí)并聯(lián)雙交叉限幅控制算法，將一次混合后的壓力作為主控回路，滿(mǎn)足壓力控制需求，而高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣流量?jī)蓚€(gè)副控回路滿(mǎn)足熱值控制要求，通過(guò)高低限幅選擇器使熱值控制在工藝要求范圍內(nèi)，從而增加天然氣后，天然氣和焦?fàn)t煤氣進(jìn)行成比例的置換，置換的過(guò)程中天然氣和焦?fàn)t煤氣總量跟隨高爐煤氣的配比變化，兩種燃?xì)忾g交叉限幅控制。

3、天然氣并入前還需要進(jìn)行減壓控制，同時(shí)滿(mǎn)足壓力和流量控制要求。在此基礎(chǔ)上，研究了小流量情況下的大小管分層控制、加壓機(jī)后二次壓力控制，以及為了保護(hù)加壓機(jī)而設(shè)計(jì)的防喘振旁通流量控制和轉(zhuǎn)爐煤氣壓力控制等控制算法。
　　由于DCS系統(tǒng)自身能夠提供全方位的容錯(cuò)機(jī)制，可以有效降低故障帶來(lái)的生產(chǎn)損失，本系統(tǒng)選用ABB AC800M DCS系統(tǒng)作為控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，研究了通過(guò)OPC方式實(shí)現(xiàn)與DCS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，同時(shí)設(shè)

4、計(jì)了HMI人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)操作、歷史記錄、趨勢(shì)報(bào)警、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常診斷等功能。
　　本系統(tǒng)已經(jīng)在寶鋼股份2050mm熱軋得到了實(shí)際應(yīng)用，在調(diào)試過(guò)程中，對(duì)天然氣壓力控制問(wèn)題、外部干擾源擾動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，針對(duì)外部原因造成的擾動(dòng)，通過(guò)分析加熱爐的需求變化結(jié)合過(guò)程參數(shù)變化建立了前饋補(bǔ)償算法，提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況不斷的進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。
　　現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況表明本方法設(shè)計(jì)先進(jìn)，切合工業(yè)實(shí)際，建立的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠