[实用新型]OG法转炉煤气回收及风机节能优化控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于OG法转炉煤气回收、风机变速节能技术。

背景技术

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，转炉煤气回收约占整个转炉工序能源回收总量的70％～90％，是“负能炼钢”和降低工序能耗的关键环节。转炉煤气的热值较高，是较为优质的燃料，可以在钢铁企业的燃料平衡中起到重要作用，提高转炉煤气回收量，不仅能有效降低炼钢工序生产成本，而且能极大降低炼钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。

目前转炉烟气除尘及煤气回收系统大体分为三种类型：湿法(OG法Oxygen Converter Gas Recovery System)除尘、半干法除尘和LT(Lurgi-Thyssen)干法除尘。半干法除尘是从湿法(OG法)除尘演变出来的，亦属于OG法除尘，故以下将湿法和半干法统称为OG法。OG法喉口调节采用RD(Rice Damper)阀或环缝洗涤器(Ring Slit Washer简称RSW)，为叙述方便，以下将RD和RSW统称为喉口阀。此外，由于LT干法除尘与OG法除尘存在较大差异，所以LT干法除尘不在本专利讨论的范围。

关于OG法转炉烟气除尘及煤气回收控制技术，目前均采用喉口阀(RD或RSW)的开度控制，通过转炉炉口内外的压差对喉口阀的开度进行调节，即通称的炉口微差压控制。对炉口微差压控制的策略，目前多采用PID控制、PI控制、比例控制、模糊控制、神经元网络控制、滑模变结构控制、分时段微差压控制、喉口阀固定开度控制、基于状态方程的最佳控制等控制策略。

现有控制技术的核心是基于喉口阀的炉口微差压控制，控制目标是喉口阀的开度，思路是通过炉口微差压对喉口阀开度进行自动调节，使风机的抽风量与烟气的生成量保持一致，避免烟气外溢或转炉罩内吸入过多空气，希望通过喉口阀的精确定位来达到开度的最佳控制状态。

由于喉口阀固有的不适于大范围调节微差压的特性，使微差压系统存在不稳定运行的因素，特别是在出现大扰动的情况下，现有控制技术对喉口阀的调节过程非但没有解决问题，反而使运行工况更加恶化，使现有系统通常难以实现全自动控制，故现有系统多采用自动控制+手动干预的控制方式。现有控制技术的缺陷使得煤气回收率以及煤气热值指标的提升受到严重制约，是煤气回收率以及煤气热值难以提高的原因所在。

由于炉口微差压控制策略的原因，风机变速控制的功能没有得到充分发挥，风机节能效果也受到很大影响。

OG法转炉煤气回收技术自上世纪60年代应用半个多世纪以来，煤气回收工艺得到了不断的改进和完善，但煤气回收控制技术发展缓慢，特别是自上世纪90年代以来一直停滞不前，没有明显的实质性进展。

综上所述，现有控制技术从根本上适应不了转炉煤气回收和风机变速节能应用的需求，理论研究和应用技术亟待有所突破。

OG法转炉煤气回收及风机节能优化控制系统还未见到公开发表的出版物、文献或资料。

发明内容

本实用新型的目的是根据OG法转炉煤气回收及风机变速节能运行的特点，研究开发与之工况相适应的控制方法，以提高转炉煤气回收率及实现风机变速节能优化控制。

本实用新型的要点是研究现有控制技术存在的问题，突破现有控制技术的基础和框架，创新性地采用OG法转炉煤气回收及风机节能优化控制系统，根据转炉烟气量调节喉口阀的开度，构成喉口阀开度控制闭环动态系统；根据炉口微差压控制风机的速度，构成炉口微差压控制闭环动态系统；通过两个闭环动态系统有机的结合来获得良好的煤气回收效果和风机节能效果，在整个转炉冶炼期间，由于流经喉口阀的烟气流速得到有效控制，除尘效率也有所提高。

附图说明

附图中1是煤气回收及风机系统数据信息处理及控制装置，2是转炉工艺主控制系统，3是煤气回收及风机调速动态控制器，4是液压伺服器，5是执行机构，6是喉口阀，7是喉口阀开度传感器，8是风机调速装置，9是风机电动机，10是风机，11是压力检测器，12是工艺参数及设备状态信息，13是煤气回收及风机工艺过程系统。

具体实施方式