[发明专利]煤气混合控制方法

说明书

一种煤气混合控制方法，属于自动控制领域。智能煤气混合控制系统适用于煤气混合领域的各种复杂工艺情况。本系统采用二级专家系统指导一级控制系统的控制方式，以模糊补偿热值的方法进行控制，实现压力和流量的解耦，并结合前馈控制，使得在提高热值稳定性的同时，还具备较强的抗干扰能力。明显降低操作人员的劳动强度，为不同热值的煤气混合过程控制提供了简单有效的解决办法。

技术领域

本发明属于煤气混合过程控制领域

背景技术

随着国内的发展形势，在节能减排，环境保护等方面受到非常重视，对相关产业要求不断提高，而在钢铁产业中，燃料的使用是生产的必然，合理的利用能源，对生产中的副产品回收再利用，是提升效益的重要手段。由于在生产中各生产段产生的煤气的热值数值参差不齐，所以将不同的气体混合后再使用是必要的。

近年来钢材的市场行情回暖，各生产厂在提高产品质量等方面上做足了准备，如首钢近期的套筒窑改造和二期中板厂项目，都增加了独立的煤气混合系统。但由于煤气混合系统的本身就是有个非常复杂的过程，又因为现场混合站的设立离煤气柜较远，用气的用户用量不确定等因素导致混合过程及其复杂难以控制，同时高热值煤气和低热值煤气在混合时要有一定的差压关系。所以要满足用户的使用要求，就要对系统进行有效的控制。

另京唐中板厂煤气混合站有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气和天然气四种不同的煤气，可根据煤气柜的气体回收情况，进行随意组合，进行配比，然后供中板厂加热炉使用。系统的四种煤气分别经四条管道，通过静态混合器将煤气混合，采集每条管道上的：压力、模式组合中两条管路间的差压、流量、温度等监测点。当系统工作时，通过管道上的压力、模式组合中两条管路间的差压去控制流量调节阀输出流量的大小进行混合配比，从而满足生产要求的热值和压力。

发明内容

本发明的目的是为煤气混合技术提供一种安全可靠，具备较强抗干扰能力的控制方法。

本发明所采用的技术方案是：可应用于煤气混合系统。

通过对混合煤气的压力和流量进行解耦，结合模糊补偿热值的方式进行初步控制，在由二级系统的有效数据库进行辅助控制。

实施步骤为：

步骤一、采集每条管道上的测点：压力、温度(做流量补偿用)、流量。同时，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。

(1)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的差值的实时值；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