[发明专利]焦炉集气管压力智能解耦控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦炉集气管压力智能解耦控制方法。

背景技术

钢铁作为我国国民经济和国防军工发展的重要基础原料和战略物资，已广泛应用于机械、电子、建材、交通、航天、航空、国防军工等各个行业，在国民经济发展中具有十分重要的地位。在钢铁企业中，集气管压力是焦炉生产中的重要参数，它的稳定直接影响到煤气质量、焦炉寿命和生产环境。当集气管压力过低时，空气就会从炉门、炉盖等渠道进入焦炉体内，导致焦炭燃烧，灰分增加，质量下降，同时缩短炉体的使用寿命，产生不必要的能源消耗；当集气管压力过高时，荒煤气就会从炉门、炉盖等处跑出，一方面造成了环境的极大污染，另一方面降低了荒煤气的回收率而造成能源浪费。由此可见，保持集气管压力的稳定在炼焦生产过程中有着十分重要的意义，已成为了钢铁行业重要的研究课题，在国内外引起了广泛的重视。

焦炉集气过程是一个耦合严重、具有高度非线性、时变特性、扰动变化激烈且幅值大的多变量系统。对炭化室的操作、结焦时间的变更和加热制度的变化等，都将影响焦炉的出炉煤气量，产生对集气管压力的直接扰动。而鼓风机前吸力的变化、循环氨水流量的变化、用户负荷的变化等又是集气管压力的间接扰动。当一个集气管压力产生波动时，就会引起另一个集气管压力的波动，波动较大时，就会造成整个集气管系统拉踞，出现振荡现象。目前，我国焦炉集气管压力控制普遍采用手动调节蝶阀的方式。手动进行调节时，对集气管压力的稳定有一定的效果，但压力波动仍然较大且调节速度缓慢，不仅与用户的生产工艺要求存在一定的差距，而且也增加了管理人员的劳动强度和工作压力，并且控制精度难以达到控制要求。

发明内容

为了克服焦炉集气管压力控制采用手动调节蝶阀时技术人员劳动强度大、控制精度低、集气管压力波动大的技术问题，本发明提供一种控制精度高、自动化程度高的焦炉集集气管压力智能解耦控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：

检测1-4号焦炉集气管压力P₁′-P₄′；

计算得各焦炉集气管压力P₁′-P₄′和压力给定值P₁-P₄的偏差及偏差变化率；

各单个焦炉集气管压力模糊控制器根据偏差和偏差变化率计算得到各单个输出的控制增量U₁′-U₄′；

分别用组内解耦控制器对控制增量U₁′-U₄′进行组内解耦，得到控制增量的修正量v₁′-v₄′；

用组间智能解耦控制器对组内解耦控制器计算得到的控制修正量进行补偿，再转化为各分管蝶阀的开度增量的控制输出w₁-w₄；

蝶阀专家控制器将蝶阀开度增量转化为蝶阀的实际开度输出，在各分管的蝶阀上进行分配并修正。

上述的焦炉集气管压力智能解耦控制方法中，所述组内模糊解耦控制器的解耦规则是：

当组内两集气管的压力不相同时，在较大的集气管压力基础上加上一个小于零的修正量，在较小的集气管压力基础上加上一个大于零的修正量。

本发明的技术效果在于：本发明采用集气管组内和组间解耦方法，再结合专家控制技术，消除了焦炉集气管压力的耦合影响，实现了焦炉集气管压力的自动控制，保证了集气管压力的稳定，降低了生产成本，具有显著的经济效益。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1本发明的焦炉集气管布局图。

图2本发明的压力解耦控制方框图。

图3本发明中单座焦炉的集气管压力控制原理图。

具体实施方式