TRT裝置高爐頂壓控制系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、高爐爐項煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(Top Gas Pressure Recovery TurbineUnit)簡稱TRT，是目前國際上公認的有價值的二次能源回收裝置。它通過將高爐爐頂煤氣導入透平膨脹機做功，使高爐爐頂煤氣的壓力能及熱能轉化為機械能再驅動發(fā)電機發(fā)電。TRT裝置發(fā)電成本低，發(fā)電過程中不產(chǎn)生任何污染和公害，回收能源效果顯著。但作為高爐的附屬設備，TRT裝置投運的前提是保證高爐項壓穩(wěn)定，從而不影響煉鐵主流程工藝。 傳統(tǒng)的

2、TRT項壓控制系統(tǒng)是串級結構的，主、副回路均采用PID控制算法。然而，隨著冶金高爐的大型化和現(xiàn)代煉鐵技術的發(fā)展，對高爐頂壓的穩(wěn)定性要求越來越高，傳統(tǒng)控制方法已難以達到預期的控制要求。 本文分析了影響TRT。頂壓控制效果的主要因素和當前實現(xiàn)TRT項壓高精度控制所需解決的關鍵技術，并提出了改善TRT項壓控制系統(tǒng)的方法。 (1)針對TRT頂壓控制系統(tǒng)主回路：本文詳細分析了高爐料柱對TRT裝置高爐項壓的影響，采用機理分析和基于工

3、業(yè)現(xiàn)場實際運行數(shù)據(jù)的參數(shù)辨識相結合的方法，建立并驗證了以高爐料柱的料線高度和透平機靜葉開度為輸入、高爐爐頂壓力為輸出的TRT裝置高爐頂壓動態(tài)模型。在該模型基礎上設計了基于帶前饋結構DMC的主回路控制算法。并通過MATLAB仿真比較了帶前饋結構DMC與普通DMC、前饋PID和普通PID的控制效果，仿真結果表明，帶前饋結構的DMC算法能夠有效提高頂壓控制效果，并具有良好的魯棒性。 (2)針對TRT項壓控制系統(tǒng)副回路：本文設計并實現(xiàn)了