[发明专利]煤气混合控制方法

权利要求书

1.煤气混合控制方法，其特征在于：

步骤一、采集每条管道上的压力、温度、流量；将混合的气体之间的压力差作为混合时的参考变量，压力差是用热值高的气体压力减去热值低的压力得到的，根据压力差的变化作为影响热值补偿的变量；

步骤二、将混合控制分为两管混合控制方法、三管混合控制方法和四管混合控制方法；

所述的两管混合控制方法：当输入管道为焦炉煤气与转炉煤气时，先将转炉煤气进行单回路调节，再由主导热值变化的焦炉煤气进行热值补偿控制，同时对影响热值补偿量的转炉煤气压力进行前馈补偿控制；

热值作为过程值PV与上位设定的目标热值SP，通过PID控制器得到的输出为Q_IC；

P_DI＝P_T1-P_T2；

式中：P_T1为焦炉煤气压力；P_T2为转炉煤气压力；

P_DIC＝P_DI1-P_DI2；

式中：P_DI1为调节程序前一秒扫描的焦炉煤气与转炉煤气压力的差值；P_DI2为焦炉煤气与转炉煤气压力差值的实时值；P_DIC为前一秒扫描的压力差与实时的压力差的差值；

Q＝Q_IC+p*P_DIC

式中：Q_IC为焦炉煤气流量调节回路输出；p为比例增益；Q为焦炉煤气流量阀位输出；

所述的三管混合控制方法：当输入管道为焦炉煤气、转炉煤气和高炉煤气时，先将高炉煤气和转炉煤气进行单回路调节，再由主导热值变化的焦炉煤气进行热值补偿控制，同时对影响热值补偿量的转炉煤气压力和高炉煤气压力分别进行前馈补偿控制；

热值作为过程值PV与上位设定的目标热值SP，通过PID控制器得到的输出为Q_IC；

P_DI＝P_T1-P_T2；

式中：P_T1为焦炉煤气压力；P_T2为转炉煤气压力；

P_DIC1＝P_DI1-P_DI2；

式中：P_DI1为调节程序前一秒扫描的焦炉煤气与转炉煤气压力的差值；P_DI2为焦炉煤气与转炉煤气压力差值的实时值；P_DIC1为前一秒扫描的压力差与实时的压力差的差值；

P_DI3＝P_T1-P_T3；

式中：P_T1为焦炉煤气力；P_T3为高炉煤气压力；

P_DIC2＝P_DI4-P_DI5；

式中：P_DI4为调节程序前一秒扫描的焦炉煤气与高炉煤气压力的差值；P_DI5为焦炉煤气与高炉煤气压力差值的实时值；P_DIC2为前一秒扫描的压力差与实时的压力差的差值；

Q＝Q_IC+p₁*P_DIC1+p₂*P_DIC2；

式中：Q_IC为焦炉煤气流量调节回路输出，p₁为焦炉与转炉的比例增益，p₂焦炉与高炉的比例增益，Q为焦炉煤气流量调节阀输出；

所述的四管混合控制方法：当输入管道为焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气和天然气时，通过归类的方法，将气体划分成两种气体为高气与低气，结合两管的混合方法，将低气组合与高气组合的设定值与过程值分别划分并进行控制；

R₅＝(R₁+R₂)+(R₃+R₄)；

R＝(R₁+R₂)*k+(R₃+R₄)*(1-k)；

式中：R₅单位体制总热值，R为混合后总热值，R₁为高炉煤气的热值；R₂为转炉煤气的热值；R₃为焦炉煤气的热值；R₄为天然气的热值；k为占混合后煤气热值的百分比；

R＝R₆+R₇；

式中：R₆为两种热值低的气体共产生的热值；R₇为两种热值高的气体共产生的热值：

R₇＝R₃*k₁+R₄*(1-k₁)；

式中：R₃为焦炉煤气热值；R₄为天然气热值；k₁为占两种高气产生热值的百分比；

当四种气体在混合时，首先将两种低热值气体进行单回路调节，然后将补偿时两种高热值气的设定值和过程值进行划分后再调节；

步骤三、建立二级专家系统数据库，扩充有效参数形成较完整的控制数据库；

建立两个数据库，分别为静态数据库和动态数据库，静态数据库里存储的是在当气体不同组合进行混合时的比例增益值和比例参数P、积分时间I、微分时间D的初始整定参数；

当选择气体进行混合时，系统通过识别将对应的控制参数传输到控制系统，同时在每一个采样周期内存储控制参数；参数主要包括每个采样周期内各种煤气的压力、模式组合中两条管路的差压、流量、温度瞬时值，和PID控制器的比例参数P,积分时间I,微分时间D值及设定值和输出值；

在记录的参数内将满足设定值在控制范围内的控制参数形成一个动态数据库，对在控制范围内的参数进行整定和寻优，直到热值稳定；

当热值稳定后将系统的控制参数以及对应的工况，记录并存储，作为系统控制的有效数据，当下次系统再次遇到相同工况时，将系统参数直接发送并执行。