[发明专利]双罐串联高压喷吹计算机控制系统

说明书

本发明是一种双罐串联式高压喷吹粉料计算机控制系统。特别适用于高炉或其他冶金炉、热力锅炉喷吹燃料或添加剂的控制。

喷吹技术已在冶金、热力等行业广泛应用。本发明所涉及的喷吹装置是双罐串联式高压喷吹装置，如图一所示。喷吹装置控制要求在连续喷吹过程中，实现喷吹量的准确、连续计量，并按给定控制，同时，还能控制喷吹装置补料。

喷吹料的计量，即喷吹量在喷吹装置控制中是中心环节，目前，喷吹装置自动控制的困难就在于没有连续、准确的计量信号可供系统采纳。如同位素料位计，准确性差;流量计法只能测喷吹支管中的流量，不能反映罐中物料的情况。图一所示的高压喷吹装置中，储料罐（1）（即上罐）向喷吹罐（2）（即下罐）补料时，需将上罐的气压由常压上升到与下罐的气压相等后，才能补料;补料结束，上罐需重新备料待用。装料在常压下进行，因此，需将罐内的气压卸成常压。当储料罐（1）充气和向喷吹罐放料时，气压变化带来的干扰会作用到喷吹罐（2）的电子秤传感器（7）上，使电子秤（7）显示的喷吹罐（2）的罐重显著增加，如附图八中b段所示，使得算出的实时喷量失实;当储料罐（1）放料停止，将罐内气压卸成常压时，与上面情况相反，喷吹罐（2）的罐重快速递减，如图八中cd段所示，计算出的实时喷量再次失实。喷吹罐（2）的补料过程大约10-20分钟，约占一个喷吹周期的1/4～1/3。因此，在喷吹罐（2）补料期间，不能用该罐电子秤（7）称量值来计算实时喷吹量，造成了计量中断，（一般在喷吹罐（2）补料时，停止计量。）影响了计量率和连续性，系统也得不到被控对象的真正变化量，使得控制模型无法进行。故，现有电子秤难以成为喷吹量连续控制的主控信号手段。

为了解决上述问题，CN87203796U专利介绍了一种高炉串联喷吹煤粉装置，该装置为三罐串联式，把中间罐与下罐之间的软连接改为硬连接，上罐与中间罐之间仍为软连接;采用机械电子秤二台，上罐装一台，中、下罐合用一台;各罐间选用对夹式气动蝶阀。当上罐向中间罐放煤粉开始的同时，通过电路使两秤的称量信号相加，记录仪记录下两秤相加后的数值;放粉结束后，又恢复分别记录。此技术的不足之处是喷吹装置系三罐串联，增加了一个罐，需要对现已广泛采用的两罐串联式结构做较大规模的改造，增加新的装置，结构复杂;称量系统只能用记录仪记录下喷吹曲线，没有提供连续控制喷吹的方法。

另外，对改进罐的连接方式，国外也有采用双波纹管连结的，但结构比硬连接方式复杂，因为双波纹管制造和安装要求高，而且对称量数据还需用计算机校正。

CN86107459A公布了一种高炉喷煤支管流量调节装置，是通过微处理机调节给料器的数控缸活塞，使支管流量符合设定值。此技术的不足是只限于单独地调节各个风口的喷吹分量。

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种新的，按系统所处的不同喷吹状态，采用不同的数值计算方法来连续地获得准确的实时喷吹量，而无需对现有喷吹设备的机械结构作改动，就能克服目前计量方法中，在喷吹的某些状态由于补料充压、卸压操作带来的干扰而无法连续计量的问题，进而可以实现能按给定值调节喷吹系统;能按给定量做到各支管均匀喷吹;能计量和控制储料罐、喷吹罐加料的、计算机全自动控制系统。

下面结合附图说明本发明的内容：

图一所示的喷吹系统是一个双罐串联式高压喷吹装置，由料罐、给料器、喷吹管路、电子秤传感器、流量计等组成。料罐分为储料罐（1）（又称上罐）和喷吹罐（2）（又称下罐），在喷吹过程中，储料罐（1）能向储料罐（2）加料，保证连续喷吹;储料罐（1）不向储料罐（2）加料时，它自身补料待用。喷吹罐（2）是喷吹粉料仓，它的作用是使罐内物料流态化，适应喷吹。喷吹罐（2）的补料流程如下：当喷到下限重量时（为了连续喷吹，不能喷空了再补料），发出补料信号，将储料罐（1）充气，待其气压与喷吹罐气压相等时，两罐连通，储料罐向喷吹罐放料;料放完后，两罐分开，喷吹罐补料结束。物料从给料器（13）流出，由压缩空气吹入管路，送到受料处。每一个受料处对应有一管路（11）。

电子秤传感器（6）和（7）分别检测储料罐和喷吹罐的重量。单支管流量计（14）检测喷吹支管（11）的流量，压力传感器（8）和（9）分别检测储料罐和喷吹罐中气体的气压。