一种焦炉集气管压力的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种焦炉集气管压力的控制方法，包括：1)获取测量值；2)计算排气扰动量；3)计算吸力扰动量；4)控制蝶阀的开度。在本发明专利技术提供的方案中，通过获取集气管压力值和蝶阀后吸力值，并根据上述数据通过上述方法来进行计算，最终将得到的数据用以控制蝶阀的开度。因此，本发明专利技术提供的方案可以自动的调节集气管压力，从而可以消除各种因素产生的集气管压力不稳定的情况，所以可以避免因集气管压力过大或过小而产生的各种缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焦炉集气管领域，更具体的说，涉及焦炉集气管压力的控制方法及系统。
技术介绍
请参见图1所示，焦炉(11，12)的集气管(13，14，15，16)是用钢板焊制而成的圆筒或槽形结构，沿整个焦炉(11，12)纵向置于炉柱托架上，用于汇集各炭化室的荒煤气和冷凝焦油、氨水。鼓风机组21提供的吸力专供荒煤气排出，并将其送入煤气净化室22进行深加工，其上装有手动和自动蝶阀(17)用以调节集气管压力。集气管压力是焦炉(11，12)生产的重要参数，必须进行严格控制，一般集气管压力设定值约130帕。在对现有技术的研究和实践过程中，本专利技术的专利技术人发现现有技术存在以下问题集气管(13，14，15，16)内部会由于很多因素导致集气管压力不稳定，例如生产工艺过程扰动和蝶阀后吸力扰动，都能够使集气管压力过高或过低。如果集气管压力过高，将造成荒煤气放散，不仅造成资源浪费，同时还会产生较大的环境污染，恶化现场操作环境； 如果集气管压力过低，甚至出现负压时，空气可能会进入碳化室，使炉内焦炭燃烧，这不但增加焦炭的灰分，而且焦炭灰分在高温下将侵蚀炉墙砖，将会减少焦炉(11,1 的使用寿命，另外，漏入的空气会烧掉一部分荒煤气，使化学产品的产量减少。因此，如何实现集气管压力的自动调节，以使集气管压力处于预先设定的状态，成为目前最需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的设计目的在于，提供一种焦炉集气管压力的控制方法及系统， 以实现集气管压力的自动调节，从而避免集气管压力的不稳定状态。本专利技术实施例是这样实现的一种焦炉集气管压力的控制方法，包括1)获取测量值获取集气管压力值和蝶阀后吸力值；2)计算排气扰动量将所述集气管压力值和集气管设定值的差值进行PID比例、 积分和微分的运算，以得到排气扰动量；3)计算吸力扰动量将所述蝶阀后吸力值与预先设定的扰动作用系数的比值作为吸力扰动量；4)控制蝶阀的开度将所述排气扰动量和所述吸力扰动量的差值作为蝶阀控制信号来控制蝶阀的开度。2、根据权利要求1所述的焦炉集气管压力的控制方法，其特征在于，在步骤1)中， 获取所述蝶阀后吸力值的测量点为气体从蝶阀处以预设速度在集气管内流动预设时间的位置。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制方法中，所述采集时间具体为1-2秒。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制方法中，当所述排气扰动量增大，且所述吸力扰动量不变时，则所述蝶阀的开度增大。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制方法中，当所述排气扰动量和所述吸力扰动量同时增大，且所述排气扰动量与所述吸力扰动量的增量完全相同时，则所述蝶阀的开度不变。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制方法中，当所述排气扰动量和所述吸力扰动量同时增大，且所述排气扰动量的增量小于所述吸力扰动量的增量时，则所述蝶阀的开度减小。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制方法中，当所述排气扰动量增大且所述吸力扰动量减小时，则所述蝶阀的开度增大。一种焦炉集气管压力的控制系统，包括集气管压力测量装置、蝶阀后吸力测量装置、排气扰动量计算模块、吸力扰动量计算模块和蝶阀控制运算模块；其中，所述集气管压力测量装置，用于获取集气管压力值；所述蝶阀后吸力测量装置，用于获取蝶阀后吸力值；所述排气扰动量计算模块，用于将所述集气管压力值和集气管设定值的差值进行 PID比例、积分和微分的运算，以得到排气扰动量；所述吸力扰动量计算模块，用于将所述蝶阀后吸力值与预先设定的扰动作用系数的比值作为吸力扰动量；所述蝶阀控制运算模块，用于将所述排气扰动量和所述吸力扰动量的差值作为蝶阀控制信号来控制蝶阀的开度。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制系统中，集气管压力测量装置和蝶阀后吸力测量装置均为差压变送器。优选地，在上述的焦炉集气管压力的控制系统中，还包括集气管压力显示模块和蝶阀后吸力显示模块；所述集气管压力测量装置通过所述集气管压力显示模块与所述排气扰动量计算模块相连接；所述蝶阀后吸力测量装置通过所述蝶阀后吸力显示模块与所述吸力扰动量计算模块相连接。与现有技术相比，本实施例提供的技术方案具有以下优点和特点在本专利技术提供的方案中，通过获取集气管压力值和蝶阀后吸力值，并根据上述数据通过上述方法来进行计算，最终将得到的数据用以控制蝶阀的开度。因此，本专利技术提供的方案可以自动的调节集气管压力，从而可以消除各种因素产生的集气管压力不稳定的情况，所以可以避免因集气管压力过大或过小而产生的各种缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有焦炉集气管的示意图；图2为本专利技术所提供的一种焦炉集气管压力的控制方法的流程图；图3为本专利技术所提供的一种焦炉集气管压力的控制系统的示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。影响集气管压力的扰动因素大体可分为两部分，即焦炉(11,1 本体生产工艺过程扰动和蝶阀后吸力扰动。但是，蝶阀后吸力不仅受鼓风机前吸力影响，而且还受集气管压力，蝶阀17的开度以及相邻集气管的蝶阀后吸力不均衡的影响。当集气管(13，14，15， 16)的蝶阀后吸力不均衡时，必然会造成阀后各吸力之间的相互扰动，如果这种扰动不能很快消除，很容易出现耦合现象，耦合现象反过来会加剧这种扰动，同时破坏集气管压力的稳定，形成恶性循环。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种焦炉集气管压力的控制方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。由于上述焦炉集气管压力的控制方法及系统的具体实现存在多种方式，下面通过具体实施例进行详细说明请参见图2所示，图2所示的为一种焦炉集气管压力的控制方法，该方法包括步骤Si、获取测量值获取集气管压力值和蝶阀后吸力值；步骤S2、计算排气扰动量将所述集气管压力值和集气管设定值的差值进行PID 比例、积分和微分的运算，以得到排气扰动量；步骤S3、计算吸力扰动量将所述蝶阀后吸力值与预先设定的扰动作用系数的比值作为吸力扰动量；步骤S4、控制蝶阀的开度将所述排气扰动量和所述吸力扰动量的差值作为蝶阀控制信号来控制蝶阀的开度。在图2所示的实施例中，由于集气管压力与蝶阀后吸力之间的关系是相互排斥和相互依存的，蝶阀后吸力的变化不仅受鼓风机前总吸力的影响，而且还受集气管压力、调节蝶阀的动作，以及相邻各调节蝶阀后吸力的互相扰动。当对集气管压力进行调节时，蝶阀的动作一方面通过改变荒煤气的输出流量减小压力偏差，另一方面，通过蝶阀的阻力变化可直接改变吸力的大小，此时，由于受流量和吸力的双重作用，使集气管压力表现出近似超调的现象。为了改善焦炉集气管压力的动态特性，减小超调量，本专利技术针对集气管压力和蝶阀后吸力进行相应的运算，以得到合适的蝶阀控制信号来控制蝶阀的开度，从而可以避免集气管压力过大或过小。蝶阀控制信号为排气扰动量和吸力扰动量的差值，排气扰动量为集气管压力值和集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳希泉，高青松，亓爱峰，吕明秀，徐志明，章博，张弘弢，王彩琴，王振中，王亮，白如宾，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团电子有限公司，
类型：发明
国别省市：