[发明专利]控制多种煤气混合热值、压力及含硫量的方法及系统

说明书

本发明涉及一种用于控制多种煤气混合热值、压力及含硫量的方法及系统，属于冶金技术领域。该方法包括：检测混合前各种煤气的热值、含硫量、流量和压力，检测混合后煤气的流量和压力。利用控制器设定混合后煤气热值要求、压力要求及含硫量限定值，根据模型计算出各种煤气混合比例的解空间，再结合混合前和混合后煤气的压力和流量数据确定各种煤气的最佳混合比例和流量。采用本方法及系统可实现准确控制混合煤气热值、压力以及含硫量，为避免混合站向煤气管网过度取气、避免混合煤气燃烧后烟气中硫超标提供了方法。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及控制多种煤气混合热值、压力及含硫量的方法及系统。

背景技术

长流程钢铁企业中，煤气混合加压站是富产煤气系统中极为重要的环节。其功能在于充分利用企业各种富产煤气(包括高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等)为轧钢用户提供充足的、热值稳定的混合煤气。混合煤气热值控制不好将可能影响到轧钢产品的质量。此外，由于混合前各种煤气中污染物含量(如硫化物)不同，不同的混合方案获得的混合煤气污染物含量有较大的差异，混合煤气用户偶尔会出现燃烧后烟气排放污染物(如二氧化硫)超标的现象。随着社会和企业对环保的愈加重视，如何控制混合煤气中污染物含量至关重要。

煤气混合站的控制涉及到多个输入变量，如各种煤气混合前的管网压力、煤气热值、煤气含硫量以及混合煤气的压力、热值、流量等，尤其针对三种及以上煤气混合的问题，通过能量守恒和质量守恒方程无法获得唯一解，且需要实现控制的混合煤气压力和热值存在一定的耦合关系，一般的控制方法常出现超调、欠调或震荡，难以适应工况的变化。

目前的技术中只是针对如何稳定混合煤气的压力和热值所提出的技术方案。这些方案存在如下问题：1)未考虑混合前煤气管网的实际压力，可能出现混合站向某一煤气管网过量取气，使得该管网压力低于正常范围，影响其他煤气用户的正常用气；2)未考虑煤气中污染物，如硫化物的含量，致使混合煤气可能出现含硫量较高的情况，导致用户燃用混合煤气后，烟气出现污染物排放超标的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种控制多种煤气混合热值、压力及含硫量的方法及系统，以实现混合煤气热值、压力及含硫量的自动控制。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制多种煤气混合热值、压力及含硫量的系统，包括在线检测系统、运算单元、控制器和执行机构；

所述在线检测系统与运算单元连接；

所述运算单元与控制器连接；

所述控制器与执行机构连接；

所述执行结构与在线检测系统连接；

煤气管路上依次连接有含硫量检测仪ST、压力检测仪PT I、热值检测仪CT、流量检测仪FT I和流量调节阀SV，再通过混合加压机、压力检测仪PT II和流量检测仪FT II连接至用户；

所述运算单元一端连接煤气管路上的ST、PT I、CT，另一端连接PT II和FT II；

所述控制器连接至煤气管路上的流量调节阀SV；

所述控制器用于设定控制所需的基本条件，包括混合煤气热值C_s、热值允许波动量△C、混合煤气允许最高含硫量S_s、混合煤气压力P_s和压力允许波动量△P和混合前各种煤气压力的正常范围[P_i,min,P_i,max]；

所述在线检测系统用于检测混合前多种煤气的热值C_i、流量Q_i、含硫量S_i、压力P_i、混合后煤气的压力P_m和流量Q_m，并把检测的数据传送给所述运算单元；