一種trt協調控制方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種TRT協調控制方法及系統，該方法包括：采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。該發明采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。
【專利說明】—種TRT協調控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動化控制【技術領域】，更具體的說，是涉及一種TRT協調控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]TRT，全稱為高爐煤氣余壓能量回收透平發電裝置，是利用高爐的爐頂排出具有一定壓力和溫度的高爐煤氣，推動透平膨脹機旋轉做功，驅動發電機發電的一種能量回收裝置。通過將高爐煤氣中蘊含的壓力能和熱能予以回收，達到節能、降噪、環保的目的，具有很好的經濟效益和社會效益，是現代國內、國際鋼鐵企業公認的節能環保裝置。
[0003]在傳統的控制方式中，TRT并網后高爐頂壓由機組控制。在高爐發生上料故障等異常情況時，由于頂壓會高于頂壓設定值5kPa，此時通過TRT機組的煤氣流量瞬間增大，沖擊TRT機組，軸向推力過大，嚴重時可造成機組損壞等嚴重后果。同時，由于無法迅速的調整頂壓，會造成高爐休風等后果。為了保護機組，在高爐頂壓高于設定值5kPa時，TRT迅速停機，這種處理方式簡單并不利于高爐，因為靜葉的流通能力和控制能力高于旁通閥，停機后靜葉退出頂壓調節，旁通更加無法控制頂壓，很不利于高爐生產。
[0004]因此，確保TRT能在高爐運行時全天候運行，在頂壓高時，TRT不停機，靜葉開大的同時，旁通參與，分流通過TRT透平的煤氣流量，保護機組，保證頂壓穩定，并保證TRT持續發電，是本領域技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明提供了一種TRT協調控制方法及系統，以克服現有技術中由于頂壓會高于頂壓設定值5kPa，此時通過TRT機組的煤氣流`量瞬間增大，沖擊TRT機組，軸向推力過大，同時，無法迅速的調整頂壓，嚴重時可造成機組損壞、高爐休風，不利于高爐生成等嚴重后果的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]一種TRT協調控制方法，包括:
[0008]采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；
[0009]通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
[0010]其中，所述通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制具體包括:
[0011]在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制；
[0012]在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
[0013]其中，所述采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號之前包括:
[0014]根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。[0015]其中，所述在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制具體包括:
[0016]判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度；
[0017]當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
[0018]其中，所述在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制具體還包括:
[0019]判斷所述高爐頂壓是否高于設定值1OkPa ；
[0020]如果是，則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定；
[0021]如果否，則判斷所述爐況信息是否為嚴重不順；
[0022]如果是，則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定；
[0023]如果否，則所述TRT機組正常運行。
[0024]本發明還公開了一種TRT協調控制系統，包括:
[0025]采集單元，用于采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；
[0026]調節控制單元，用于通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
[0027]其中,所述調節控制單元具體包括:
[0028]靜葉調節控制單元，用于在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制；
[0029]故障調節控制單元，用于在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
[0030]其中，所述采集單元之前還包括:
[0031]建立專家庫單元，用于根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。
[0032]其中，所述故障調節控制單元具體包括:
[0033]第一判斷單元，用于判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度；
[0034]主旁通閥調節單元，用于當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
[0035]其中，所述故障調節控制單元具體還包括:
[0036]第二判斷單元，用于判斷所述高爐頂壓是否高于設定值IOkPa ；
[0037]副旁通閥調節單元，用于判斷結果為是時，則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定；
[0038]第三判斷單元，用于判斷所述爐況信息是否為嚴重不順；
[0039]高爐減壓閥調節單元，用于判斷結果為是時，則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定。[0040]經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開了一種TRT協調控制方法及系統，該方法包括:采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。該發明采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1為本發明實施例公開的一種TRT協調控制方法流程圖；
[0043]圖2為本發明實施例公開的一種TRT協調控制流程圖；
[0044]圖3為本發明實施例公開的一種TRT協調控制程序流程圖；
[0045]圖4為本發明實施例公開的一種TRT協調控制系統結構示意圖；
[0046]圖5為本發明實施例公開的一種TRT協調控制系統的具體結構示意圖；
[0047]圖6為本發明實施例公開的所述故障調節控制單元的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0048] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0049]本發明公開了一種TRT協調控制方法及系統，該發明包括:采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。該發明采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。
[0050]請參閱附圖1，為本發明實施例公開的一種TRT協調控制方法流程圖。本發明實施例公開了一種TRT協調控制方法，該方法具體步驟包括:
[0051]步驟101:采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；
[0052]步驟102:通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
[0053]具體的，步驟102具體包括:
[0054]步驟1021:在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制；[0055]步驟1022:在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
[0056]在步驟101之前還包括:
[0057]步驟100:根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。
[0058]具體的，上述步驟1022具體包括:
[0059]步驟10221:判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度；
[0060]步驟10222:當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
[0061]上述步驟1022具體還包括:
[0062]步驟10223:判斷所述高爐頂壓是否高于設定值IOkPa,如果是，則進入步驟10224，如果否，則進入步驟10225 ；
[0063]步驟10224:則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定；
[0064]步驟10225:則判斷所述爐況信息是否為嚴重不順，如果是，則進入步驟10226，如果否，則進入步驟10227 ；
[0065]步驟10226:則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定；
[0066]步驟10227:則 所述TRT機組正常運行。
[0067]依據上述描述，請參閱附圖2，為本發明實施例公開的一種TRT協調控制流程圖。請參閱附圖3，為本發明實施例公開的一種TRT協調控制程序流程圖。
[0068]TRT協調控制技術主要包括控制單元和信號采集單元。控制單元是核心部分，主要是通過PLC控制系統根據高爐爐況進行TRT機組的分步控制。在高爐爐況正常時通過TRT機組進行調節控制；在高爐出現故障狀況，如崩料、打水等情況時，頂壓偏差高于5kPa時，引入頂壓高主旁通參與控制；在極限情況下，煤氣流量會瞬間變得非常大，一個旁通參與并不能迅速減少靜葉負擔，頂壓會持續升高乃至高于設定值IOkPa以上時，采取高爐煤氣超大流量三閥聯動保護；在高爐爐況嚴重不順時，TRT重故障跳車雙旁通閥調節保護；在TRT機組開機時小負荷跳車旁通調節保護。整個發明主要是保證高爐生產同時，TRT全面調節運行，提高發電量。
[0069]根據上述所述，本發明協調控制具體方法如下:
[0070]高爐爐況順利，頂壓偏差在允許范圍內，采用TRT機組靜葉進行調節控制。
[0071]在高爐出現故障狀況，如崩料、打水等情況時，通過TRT的煤氣流量瞬間增大，頂壓偏差大于5kPa，引入頂壓高主旁通參與控制，采用智能控制技術，根據過往的故障數據和理論計算相結合，建立高爐頂壓故障專家庫，在高爐頂壓瞬間增大時，根據故障類型和程度，使主旁通閥迅速打開專家庫查詢的數值，并根據頂壓狀況迅速打開，直到頂壓穩定，再根據頂壓情況關小，以保護機組安全。
[0072]在極限情況下，煤氣流量會瞬間變得非常大，一個旁通參與并不能迅速減少靜葉負擔，頂壓會持續升高乃至高于設定值IOkPa以上。設計采用超大流量三閥聯動保護控制思路，頂壓在高于設定值IOkPa以上時，主旁通打開的同時，副旁通閥迅速打開一定開度，并根據頂壓狀況迅速打開，直到頂壓穩定，再根據頂壓情況按照預定的速率線性關小，以保護機組安全，并保證TRT持續運行發電。
[0073]在高爐爐況嚴重不順，TRT重故障跳車后，主旁通承擔了頂壓調節的工況下，也需要考慮頂壓高的工況。主旁通無法迅速穩定高爐頂壓，此時副旁通快速打開一定開度，能起到泄壓的作用。并根據頂壓狀況迅速打開，直到頂壓穩定，再根據頂壓情況關小，以保護機組安全。
[0074]本發明公開了一種TRT協調控制方法，該方法包括:采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。該發明采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。
[0075]在上述本發明公開的實施例的基礎上，請參閱附圖4，為本發明實施例公開的一種TRT協調控制系統結構示意圖。本發明實施例還公開了一種TRT協調控制系統，該系統具體結構包括:采集單元201，用于采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；調節控制單元202，用于通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
[0076]該系統采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。
[0077]具體的，請參閱附圖5，為本發明實施例公開的一種TRT協調控制系統具體結構示意圖。其中，上述所述調節控制單元202具體包括:靜葉調節控制單元2021，用于在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制；故障調節控制單元2022，用于在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
`[0078]優選的，在所述采集單元之前還包括:建立專家庫單元200，用于根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。
[0079]其中，請參閱附圖6，為本發明實施例公開的所述故障調節控制單元的具體結構示意圖。所述故障調節控制單元2022具體包括:第一判斷單元20221，用于判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度；主旁通閥調節單元20222，用于當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
[0080]其中，所述故障調節控制單元2022具體還包括:第二判斷單元20223，用于判斷所述高爐頂壓是否高于設定值IOkPa ;副旁通閥調節單元20224，用于判斷結果為是時，則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定；第三判斷單元20225，用于判斷所述爐況信息是否為嚴重不順；高爐減壓閥調節單元20226，用于判斷結果為是時，則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定。[0081]綜上所述:本發明公開了一種TRT協調控制方法及系統，該方法包括:采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號；通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。該發明采用高爐故障旁通自動保護控制思路，通過靜葉、旁通閥和高爐減壓閥組的協調有序配合調節，確保TRT機組能在高爐運行時全天候運行，在高爐頂壓高于預設值時，TRT機組不停機，TRT機組靜葉進行調節控制的同時，旁通參與，分流通過TRT機組透平的煤氣流量，保護TRT機組，保證高爐頂壓穩定，并有效保證TRT機組持續發電。 [0082]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種TRT協調控制方法，其特征在于，包括: 采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號； 通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制具體包括: 在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制； 在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號之前包括: 根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行 協調控制具體包括: 判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度； 當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制具體還包括: 判斷所述高爐頂壓是否高于設定值IOkPa ； 如果是，則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定； 如果否，則判斷所述爐況信息是否為嚴重不順； 如果是，則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定； 如果否，則所述TRT機組正常運行。
6.一種TRT協調控制系統，其特征在于，包括: 采集單元，用于采集高爐的頂壓信號、爐況信息以及煤氣流量信號； 調節控制單元，用于通過PLC控制系統根據所述頂壓信號、所述爐況信息以及所述煤氣流量信號判斷高爐狀況，進行TRT機組的分步調節控制。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述調節控制單元具體包括: 靜葉調節控制單元，用于在所述爐況信息正常時通過所述TRT機組進行靜葉調節控制； 故障調節控制單元，用于在高爐出現故障狀況時，引入頂壓旁通閥參與進行協調控制。
8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述采集單元之前還包括: 建立專家庫單元，用于根據經驗故障數據和理論計算相結合建立高爐頂壓故障專家庫，依據故障類型和故障程度，控制旁通閥協調控制。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述故障調節控制單元具體包括:第一判斷單元，用于判斷所述高爐的頂壓信號，確定所述高爐的故障類型及故障程度； 主旁通閥調節單元，用于當所述高爐頂壓高于設定值5kPa時，則引入主旁通閥參與協調控制與所述靜葉調節控制協調控制。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述故障調節控制單元具體還包括: 第二判斷單元，用于判斷所述高爐頂壓是否高于設定值IOkPa ； 副旁通閥調節單元，用于判斷結果為是時，則在所述主旁通閥打開的同時，副旁通閥迅速打開預設開度，并根據所述頂壓狀況迅速打開，控制所述高爐頂壓穩定； 第三判斷單元，用于判斷所述爐況信息是否為嚴重不順； 高爐減壓閥調節單元，用于判斷結果為是時，則所述TRT機組重故障跳車后，所述主旁通閥承擔頂壓調節的同時，所述副旁通閥迅速打開預設開度，并通過高爐減壓閥控制所述高爐頂壓穩定。`
【文檔編號】C21B5/06GK103725813SQ201410001106
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】柳希泉, 王彩琴, 李學清, 陳鐵軍, 李興旺, 亓濤, 薛鵬, 王衛芳 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司