[发明专利]一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统

说明书

本发明公开一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统。该方法包括：获取高炉煤气和转炉煤气的设定流量信号；对高炉煤气的设定流量信号和转炉煤气的设定流量信号进行解耦，获得解耦后的高炉煤气的流量信号和转炉煤气的流量信号；获得高炉煤气和转炉煤气的输出流量信号；根据高炉煤气和转炉煤气的输出流量信号进行高炉煤气与转炉煤气的一次混合，得到一次混合后的煤气的流量信号；获取焦炉煤气的输出流量信号；根据一次混合后的煤气的流量信号与焦炉煤气的输出流量信号进行二次混合，得到二次混合后的煤气的流量信号。采用本发明的方法或系统，在保证煤气二次混合过程安全运行的前提下，稳定混合煤气的热值，降低企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及钢铁生产领域，特别是涉及一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统。

背景技术

在钢铁企业生产过程中，会产生大量的工业副产煤气，如转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气以及发生炉煤气等，这些煤气具有不同的热值。为了降低生产过程的能源消耗，现在企业会将上述煤气按照一定比例混合后，得到一定热值的混合煤气，作为燃料使用。

多种煤气混合的过程为：经过加压后具有一定压力和流量的高炉煤气和转炉煤气首先进行一次混合，得到具有一定压力和流量的一次混合煤气，但由于高炉煤气和转炉煤气的热值相对较低，混合后得到的一次混合煤气的热值不足以提供悬浮炉所需要的热量，因此，还需要混入热值较高的焦炉煤气来提高混合煤气的热值，从而满足悬浮炉对热量的需求。一定压力的焦炉煤气与一次混合煤气进行二次混合，得到二次混合煤气，作为悬浮炉的燃料，为其提供热量。

煤气混合过程安全运行的前提是保证混合后的煤气具有一定的压力或流量，如果混合煤气流量过低(或压力过低)，如低于燃烧器出口的火焰传播速度时，将会产生回火现象，轻则造成不完全燃烧，影响燃烧器的稳定工作；重则引起燃烧器变形，更为严重时，燃烧器上的回火现象发展到混合煤气管道时，会引起混合煤气管道的大爆炸，引起严重的安全生产事故。如果混合煤气流量过高，就需要消耗更多的压力，增加煤气加压过程的能量消耗，提高企业的生产成本。在实际生产中，很多混合煤气的供应系统为低压燃气系统，压力一般在4～10KPa，这种低压燃气系统在压力波动时，根据流体力学原理，其流量也会产生同样的波动，这就很容易发生回火现象。

为了实现煤气混合过程的安全运行，需要实时调整源煤气的流量(或压力)，但在高炉煤气与转炉煤气的一次混合过程中，由于转炉煤气与高炉煤气的流量和压力近似，所以在这两种煤气进行混合时，会产生严重的耦合现象，即调整某一种煤气的调节阀时，另一种煤气的流量(或压力)会随之发生改变，这样就给一次煤气混合过程的控制带来了很大挑战。另一方面，在煤气混合过程中，由于源煤气热值的波动，按照不同比例混合后得到的混合煤气热值将很难保持在固定值上，煤气热值的变化就会引起煤气流量(或压力)的变化，这就会影响到企业的生产成本。

综上所述，对于煤气二次混合过程，决定其安全运行的关键是混合煤气的流量(或压力)，影响企业经济指标的是混合煤气的热值。因此，本发明要解决的技术难题就是在保证煤气二次混合过程安全运行的前提下，尽量稳定混合煤气的热值。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统，在保证煤气二次混合过程安全运行的前提下，稳定混合煤气的热值，降低企业的生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法，所述方法包括：

获取高炉煤气的设定流量信号；

获取转炉煤气的设定流量信号；

对所述高炉煤气的设定流量信号和所述转炉煤气的设定流量信号进行解耦，获得解耦后的高炉煤气的流量信号和解耦后的转炉煤气的流量信号；

获得所述高炉煤气的输出流量信号；

获得所述转炉煤气的输出流量信号；