一种基于加压机和阀组的燃气混合控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于加压机和阀组的燃气混合控制系统及其控制方法，所述控制系统包括燃气加压站、燃气混合站；燃气加压站包括燃气加压机和燃气回流阀，所述燃气回流阀与燃气加压机并联连通；所述燃气混合站包括由流量计和流量调节阀串联连通的调节支管道；调节支管道与燃气加压机输出口相连通，并与燃气混合管道相连通；所述燃气混合管道上设有压力表，燃气回流阀、流量计、流量调节阀及压力表的信号接口分别与控制器的信号接口电连接。通过该系统的控制方法可自动实现对混合燃气的压力、流量及热值的控制，满足用户的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气行业能源综合利用
，尤其涉及。
技术介绍
冶金企业节能降耗、稳定产品质量是ー项重要指标，为钢铁厂内用户提供品质合格的压力、热值稳定的混合燃气，減少能源的浪费，提高燃烧效率，降低钢损是燃气混合站的主要任务。燃气混合站在生产运行中，尤其是当生产负荷、气源压力等存在较大波动时，应能够保证燃气性能稳定及安全运行。传统的燃气混合过程控制，都是采用自动化仪表单回路调节和比值、串极调节方式，控制燃气混合站燃气配比，对燃气混合站出口压力、热值无法保证它的稳定性，满足不了用户在使用过程中出现较大负荷变化时引起压力、流量突 然增量或减量的跟踪调节控制。长期以来主要靠人工操作来维持压力与热值的稳定，难以满足下游用户的运行要求。燃气混合站是ー个处于上游多个燃气加压站和下游多个用户之间的设备单元。上游的多个燃气加压站和下游的多个用户发生任何变化对燃气混合站都有直接影响，燃气混合站控制參数发生变化也同时给上游的多个燃气加压站和下游的多个用户造成影响。燃气混合站、各燃气加压站和各用户通常各为独立的単位，它们之间有着各自独立运行的生产特点，互相之间没有直接联系，谁也不知道什么时间发生エ艺控制变化。当用户使用量減少时，会出现燃气混合站的燃气混合管道出口压カ上升，致使燃气混合站各调节支管道压カ升高。燃气混合站的调节阀处于关阀的状态以减少燃气流量，满足用户使用量減少的需求。由于混合站调整压カ和流量后，引起各燃气加压站的燃气加压机出ロ压カ升高且超过正常压カ值，此时燃气加压站操作人员必须通过开启回流阀以减小燃气加压机出口压力，保证其維持在正常压カ值。当各燃气加压站操作人员刚把燃气加压机出ロ压カ调整好，混合站下游用户又迅速剧增使用量，出现燃气混合站的燃气混合管道出ロ压カ剧降，致使燃气混合站各调节支管道压カ剧低。燃气混合站的调节阀处于开阀的状态，甚至处于无量可调的非线性状态，以增加燃气流量，满足用户使用量増加的需求。可是实际上，尽管燃气混合站的调节阀处于无量可调的非线性状态，燃气混合站的燃气混合管道出口的流量和压カ并未足量増加，燃气混合站的调节阀对燃气失去了控制作用，满足不了用户使用量剧增的需求，严重时造成用户加热炉由于混合燃气压カ过低发生灭火事故，严重影响用户生产的正常进行。造成供气不足的原因是燃气加压机操作人员未及时调整加压机出口回流阀，燃气加压机的出口流量从回流阀流走了，所以不能满足燃气混合站用气量。针对这种情况，本申请人认为要是通过燃气回流阀把各燃气加压机出口压カ设定在能满足下游用户用气量的范围内，就应该能解决各燃气加压机用户在使用量发生变化时流量不足的问题，就不会出现燃气混合站的各流量调节阀处于无量可调节非线性状态。通过实践，将各燃气加压机出口压カ的手动调节改为根据各燃气加压机出口压カ的变化自动调节后，反复观察实际运行过程，发现燃气混合站只有在燃气混合管道出口压カ缓慢的变化且变化量较小的情况下才能稳定燃气混合管道出口压力，满足下游用户压力、流量、热值的要求，但是控制不了由下游用户用气大负荷急剧变化引起的压カ波动，经过长时间的认真研究和分析发现燃气加压机出ロ压カ的调节总是滞后于燃气混合站各调节阀的调节，只有当燃气混合站各调节阀调节以后，燃气加压机出口压カ发生较大的变化时，燃气回流阀才开始调节，燃气加压机出口压カ仍是由燃气加压站单独控制，同样，燃气混合站各调节阀也是单独控制。这样，难以保证燃气混合站各调节阀开关动作和加压机出口回流阀开关动作协调进行，且燃气混合站各调节阀开关动作和加压机出口回流阀开关动作是相反的，这样就更难保证燃气混合站各调节阀开关动作和加压机出口回流阀开关动作协调进行。当燃气出现急剧的压力变化时，即使采用手动方式调节也很难保证下游用户对燃气的压力、流量、热值的要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于加压机和阀组的燃气混合控制系统，它通过下游用户的用气量的变化将各燃气加压站、燃气混合站协调起来统ー控制，能够及时地获知燃气混合管道出口压カ的变化，井根据燃气混合管道出口压カ的变化直接及时地控制各燃气加压机出ロ的压力，同时，相应地调节燃气混合站各种燃气的流量，使各燃气 加压机出ロ压カ的调节和燃气混合站各种燃气流量的调节协调地进行，既保证加压机出ロ压カ维持在正常工作的范围内，又保证燃气混合管道出口压カ维持在混合燃气的额定压カ的范围内，满足下游用户对燃气的压力、流量、热值的要求。与此相应，本专利技术另ー个要解决的技术问题是提供一种燃气混合控制方法，它能够在下游用户的用气量发生变化时，及时地调节各燃气加压机出口的压力，并同时相应地调节燃气混合站各种燃气的流量，使各燃气加压机出ロ压カ的调节和燃气混合站各种燃气流量的调节协调地进行，既保证加压机出ロ压カ维持在正常工作的范围内，又保证燃气混合管道出口压カ维持在混合燃气的额定压カ的范围内，满足下游用户对燃气的压力、流量、热值的要求。就燃气混合控制系统而言，本专利技术解决上述技术问题的基于加压机和阀组的燃气混合控制系统，该系统包括至少两个燃气加压站、至少一个燃气混合站；每ー个所述燃气加压站都包括燃气加压机和燃气回流阀，所述燃气回流阀与燃气加压机并联连通；所述燃气混合站包括至少两个由流量计和流量调节阀串联连通的调节支管道；每ー个所述调节支管道的一端都与一个所述燃气加压站中燃气加压机输出口相连通，其另一端与燃气混合管道相连通；所述燃气混合管道上设有压力表；每ー个所述燃气回流阀的控制信号输入口或每一个所述燃气加压机的控制信号输入口与控制器的控制信号输出ロ电连接；每一个所述流量计的信号输出口与所述控制器的信号输入口电连接，每ー个所述流量调节阀的控制信号输入口与所述控制器的控制信号输出ロ电连接，所述压カ表的信号输出口与所述控制器的信号输入口电连接；所述控制器中分别设有混合燃气额定压カ值、各种燃气的热值和混合燃气的额定热值；压力表及时地将燃气混合管道输出口的压カ信号传输给控制器，所述控制器根据混合后燃气的实际压カ与混合燃气的额定压カ之差分别计算出各燃气回流阀的开度，井向各燃气回流阀发出控制信号，根据每个燃气回流阀的开度调节各回流阀，或根据混合后燃气的实际压カ与混合燃气的额定压カ之差分别计算出各燃气加压机的工作频率，井向各燃气加压机发出控制信号，根据每个燃气加压机的工作频率调节各燃气加压机，与此同时，各流量计也及时地将各种燃气的流量信号传输给控制器，所述控制器根据各种燃气的热值和各种燃气的实际流量计算出混合后燃气的预估热值，并将混合后燃气的预估热值与混合燃气的额定热值比较，分别计算出各流量调节阀的开度，向各流量调节阀发出控制信号，根据每个流量调节阀的开度调节各流量调节阀。本技术方案中，由于米用了在燃气混合管道上设置压力表，压カ表的信号输出ロ与控制器的信号输入ロ电连接，每ー个燃气回流阀的控制信号输入ロ或燃气加压机的控制信号输入口与控制器的控制信号输出口电连接的技术手段，控制器中分别设有混合燃气额定压カ值、各种燃气的热值和混合燃气的额定热值，所以，当正常使用的状态下，燃气混合管道输出ロ的压カ保持在混合燃气额定压カ的范围内，当用户的用气量减小吋，燃气混合管道输出ロ的压カ增加，压カ表及时地将燃气混合管道输出ロ的压カ信号传输给控制器，控制器根据混合后燃气的实际压カ与混合燃气的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于加压机和阀组的燃气混合控制系统，其特征在于该系统包括至少两个燃气加压站、至少一个燃气混合站；每一个所述燃气加压站都包括燃气加压机和燃气回流阀，所述燃气回流阀与燃气加压机并联连通；所述燃气混合站包括至少两个由流量计和流量调节阀串联连通的调节支管道；每一个所述调节支管道的一端都与一个所述燃气加压站中燃气加压机输出口相连通，其另一端与燃气混合管道相连通；所述燃气混合管道上设有压力表；每一个所述燃气回流阀的控制信号输入口或每一个所述燃气加压机的控制信号输入口与控制器的控制信号输出口电连接；每一个所述流量计的信号输出口与所述控制器的信号输入口电连接，每一个所述流量调节阀的控制信号输入口与所述控制器的控制信号输出口电连接，所述压力表的信号输出口与所述控制器的信号输入口电连接；所述控制器中分别设有混合燃气额定压力值、各种燃气的热值和混合燃气的额定热值；压力表及时地将燃气混合管道输出口的压力信号传输给控制器，所述控制器根据混合后燃气的实际压力与混合燃气的额定压力之差分别计算出各燃气回流阀的开度，并向各燃气回流阀发出控制信号，根据每个燃气回流阀的开度调节各回流阀，或根据混合后燃气的实际压力与混合燃气的额定压力之差分别计算出各燃气加压机的工作频率，并向各燃气加压机发出控制信号，根据每个燃气加压机的工作频率调节各燃气加压机，与此同时，各流量计也及时地将各种燃气的流量信号传输给控制器，所述控制器根据各种燃气的热值和各种燃气的实际流量计算出混合后燃气的预估热值，并将混合后燃气的预估热值与混合燃气的额定热值比较，分别计算出各流量调节阀的开度，向各流量调节阀发出控制信号，根据每个流量调节阀的开度调节各流量调节阀。2.根据权利要求I所述的基于加压机和阀组的燃气混合控制系统，其特征在于每一个所述调节支管道都与一个由微调流量计和微调流量调节阀串联连通的微调旁管道并联连通，每一个所述微调流量计的信号输出口与所述控制器的信号输入口电连接，每一个所述微调流量调节阀的控制信号输入口与控制器的控制信号输出口电连接。3.根据权利要求2所述的基于加压机和阀组的燃气混合控制系统，其特征在于每一个所述调节支管道的一端通过压力调节阀与所述燃气加压机输出口相连通，每一个所述压力调节阀的控制信号输入口与所述控制器的控制信号输出口电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：付新安，李杨，王建东，陈德磊，任树茂，洪雷，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：