【摘要】：一直以來,集氣管壓力控制都是焦爐生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),不僅關系環(huán)境保護、能源浪費、產(chǎn)品回收,也影響到生產(chǎn)工況和焦爐壽命。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,鋼鐵行業(yè)面臨的節(jié)能環(huán)保的壓力越來越大。實施精細管理,降低成本,也成為企業(yè)生存和發(fā)展的關鍵所在。因此,通過自動化改造,實現(xiàn)集氣管壓力的穩(wěn)定控制,具有重要的實際意義。而長期以來,焦爐集氣管壓力都是使用單回路PID方式進行控制。但集氣管壓力控制具有受干擾因素復雜、耦合強、非線性、大滯后等特點,同時可能存在管網(wǎng)分布不對稱,測量和控制設備性能差等問題,這都給控制帶來了麻煩。為解決上述問題,改善集氣管壓力控制,本文對集氣管壓力對象特性進行了簡化分析,討論了影響控制的主要因素,開展大量外部設備改造。結合實際,將焦爐生產(chǎn)的長期、有效的操作經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為控制規(guī)則,提出并設計了一種模糊控制、前饋控制和PID控制相結合的復合控制方案,同時引入了專家系統(tǒng)和解耦控制,利用Matlab軟件進行離線仿真。在原有西門子S7-400 PLC控制系統(tǒng)基礎上,進行PLC編程及監(jiān)控畫面組態(tài),最終在實際生產(chǎn)中予以實施。本論文基于柳鋼焦化廠集氣管壓力模糊控制改造項目,采取理論結合實際的方法開展。本文設計的控制方式不一定是最先進的,但實踐證明是合理有效的,體現(xiàn)了工程實踐的意義。通過系統(tǒng)的投用,實現(xiàn)了PID經(jīng)典控制和模糊控制算法的優(yōu)勢互補,實現(xiàn)四焦焦爐集氣管壓力的自動調(diào)節(jié),控制性能明顯改善,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益,為后續(xù)改造完善和其他焦爐推廣應用,奠定了基礎。
【圖文】：

約占２５％，即為荒煤氣。在荒煤氣的組分中，含有大量粗苯、焦油、氨等可供提取回收。逡逑而回收之前，先要對煤氣進行收集和冷卻。這個過程就是荒煤氣的集氣過程。主要流程逡逑如圖２－１所示。逡逑出水口逡逑邐＼邋巧巧巧邐￥邋Ａ邋；邋呵逡逑圖２－１焦爐荒煤氣集氣過程示意圖Ｗ逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒａｗ邋ｇａｓ邋ｆｒｏｍ邋ｃｏｋｅ邋ｏｖｅｎ邋ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋間逡逑自焦爐炭化室出來的煤氣溫度約７００’Ｃ，經(jīng)過上升管一橋管一集氣管（在此用７０？逡逑７５’Ｃ的循環(huán)氨水噴灑，煤氣被冷卻到８０？８５’Ｃ，，約有６０％的焦油蒸汽冷卻下來，即重逡逑質(zhì)焦油）一氣液分離器（這時粗煤氣中水汽體積約占５０％）邋—初冷器（使殘余焦油和約逡逑９３％的水蒸氣冷凝下來，煤氣被冷卻至２５？３５’Ｃ，質(zhì)量減少２／３，體積減少２店，并被水逡逑蒸氣所飽和）一鼓風機（絕熱壓縮升溫１０？１５’Ｃ，焦油和水的霧滴在離也力的作用下大逡逑部分＾液態(tài)形式析出）＾電捕焦油器，進入后續(xù)的煤氣凈化環(huán)節(jié)，最終得到凈煤氣。逡逑在煤氣的收集過程中，集氣管是煤氣導出的重要設備，同時，各炭化室產(chǎn)出的氨水逡逑和焦油也匯集于此。集氣營上部設有氨水噴嘴，通過噴灑氨水冷卻高溫煤氣。工藝控制逡逑的一個重要參數(shù)即集氣管煤氣壓力

施集氣管壓力控制的改造。設計使用復合型模糊控制系統(tǒng)取代原來的ＰＥＤ單回路控制，逡逑并根據(jù)集氣管控制的特殊情況，引入前饋補償、專家解z1等控制。單段集氣管壓力控制逡逑的總體結構如圖２－３所示，其他支管集氣管壓力控制方式相同：逡逑￣烰］邐W＾前＊力逡逑Ｉ邋｜ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｒ邋Ｉ邋ＩＨ邋Ｉ邐Ｉ邋巧逡逑ａ邋一＂？＂產(chǎn)一。品邋Ｉ邐１ａ？ｒ｜邐Ｈ邋Ｆ？邋ＨＨ邋Ｉｎｉ邐安調(diào)節(jié)閥邋Ｈ邋巧控對象邋Ｉ邋ｊ邋ｙ邋？逡逑田Ｉ邋了邋著逡逑Ｉ邐Ｉ邐？？拴巧巧必邐１邐？￣￣逡逑１邐邐Ｊ逡逑Ｉ邐ＰＩ捏巧巧Ｉ邐１逡逑邐１檢n,裝３Ｅ邋邐邐邐逡逑圖２－３單段集氣管壓力控制系統(tǒng)總體結構框圖逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ｏｖｅｒａｌｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｆｏｒ邋ｏｎｅ邋ｏｆ邋ｇａｓ邋ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ逡逑１５逡逑
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ520.5;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2685018