爐頂壓力是高爐穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù),爐頂壓力不穩(wěn)定會(huì)引起崩料、懸料等生產(chǎn)問(wèn)題。本文針對(duì)湖南華菱漣鋼3200m3高爐爐頂壓力波動(dòng)幅度大的問(wèn)題,從高爐工藝方面分析影響高爐爐頂壓力波動(dòng)的主要因素,設(shè)計(jì)了一套頂壓前饋建模與PID復(fù)合控制和TRT高爐頂壓控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行研究,以達(dá)到穩(wěn)定爐頂壓力的目的,主要研究?jī)?nèi)容如下:研究采用前饋數(shù)學(xué)模型與普通PID控制相結(jié)合的方式,對(duì)爐頂壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化,使?fàn)t頂壓力在設(shè)定值范圍內(nèi)趨于穩(wěn)定。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先、介紹爐頂壓力的穩(wěn)定對(duì)高爐穩(wěn)順運(yùn)行的重要性以及國(guó)內(nèi)外TRT高爐頂壓控制的發(fā)展概況,分析了漣鋼高爐頂壓控制系統(tǒng)現(xiàn)狀及其需要達(dá)到的控制目標(biāo)。其次、工藝分析了漣鋼3200m3高爐爐頂壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的爐頂壓力調(diào)節(jié)原理及其切換過(guò)程。從鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)交換爐、爐內(nèi)氣流變化和爐頂布料和料罐均壓等方面找出影響頂壓波動(dòng)的主要因素。第三、在上述工藝機(jī)理分析基礎(chǔ)上建立了布料前饋數(shù)學(xué)模型和料罐均壓模型,設(shè)計(jì)了一套高爐頂壓PID前饋復(fù)合控制算法。通過(guò)對(duì)布料過(guò)程中料面流量的變化分析建立了布料前饋模型;通過(guò)對(duì)料罐均壓過(guò)程分析,建立了料罐均壓前饋模型,并利用布料和均壓前饋信息對(duì)TRT靜葉進(jìn)行相應(yīng)操作,消除布料滯后對(duì)頂壓的影響,從而克服TRT靜葉頂壓調(diào)節(jié)的滯后,達(dá)到穩(wěn)定爐頂壓力的目的。最后、論文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況,給出了 PID及前饋模型參數(shù)的選擇、計(jì)算與切換方式,同時(shí)設(shè)計(jì)了 HMI人機(jī)界面和軟硬件實(shí)施方案。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行效果表明本文設(shè)計(jì)的TRT高爐頂壓PID復(fù)合控制較現(xiàn)有PID控制能明顯改善爐頂壓力的穩(wěn)態(tài)精度與抗干擾能力,控制精度提高到±3KPa,并為其他高爐爐頂壓力控制提供了指導(dǎo)作用。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TF325.6;TP273
【部分圖文】：

??圖２．１高爐工藝流程簡(jiǎn)易框圖??在實(shí)際生產(chǎn)中，影響頂壓波動(dòng)的因素眾多，主要有高爐鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化、熱??風(fēng)爐換爐過(guò)程、爐體內(nèi)部變化、爐頂布料過(guò)程、爐頂料罐均壓和ＴＲＴ靜葉實(shí)時(shí)控??制狀態(tài)等。??２．１．１鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)??高爐鼓風(fēng)機(jī)為高爐系統(tǒng)重要的動(dòng)力設(shè)備，它不但提供了高爐冶煉所需的氧氣，??而且提供了克服高爐料柱阻力所需的氣體動(dòng)力，使高爐內(nèi)部保持一定的壓力。因??為現(xiàn)代高爐強(qiáng)化冶煉的要求，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓的要求很高，漣鋼７＃高爐要??求的風(fēng)機(jī)風(fēng)量為７７１０ｍ３／ｍｉｎ，風(fēng)壓要求０．４７ＭＰａ以上，并且高爐操作對(duì)加減風(fēng)量??的響應(yīng)和準(zhǔn)確性要求，都對(duì)鼓風(fēng)機(jī)提出了很高的要求，一般大型高爐鼓風(fēng)機(jī)采用??軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)兩種：??（１）

?ＴＲＴ高爐頂壓前饋ＰＩＤ復(fù)合控制系統(tǒng)研宄與應(yīng)用???ＴＲＴ靜葉完成，還是由凈煤氣減壓閥組完成。??另外與ＴＲＴ透平煤氣系統(tǒng)并聯(lián)的，還有一個(gè)ＴＲＴ的旁通調(diào)節(jié)閥，該閥為液??壓機(jī)構(gòu)，要求１秒鐘打開(kāi)，以適應(yīng)在ＴＲＴ緊急停機(jī)時(shí)，其入口的快切閥切斷后，??該閥能快速打開(kāi)，防止頂壓的大幅上升。??在高爐正常生產(chǎn)的情況下，ＴＲＴ是始終投入運(yùn)行的，兩個(gè)減壓閥組以及ＴＲＴ??旁通閥，僅僅作為緊急情況下或特殊情況下使用。??２．２．１減壓閥組的組成和基本工藝??高爐煤氣經(jīng)重力除塵器重力除塵后（如下圖），有兩個(gè)去處，一路經(jīng)過(guò)布袋??除塵后，經(jīng)凈煤氣減壓閥組（ＰＶ－２０１／２０２／２０３／２０４），眼睛閥（Ｖ－Ｗ２１），電動(dòng)蝶閥??（Ｖ－Ｗ２２）入凈煤氣管網(wǎng)；另一路經(jīng)液壓快切閥（Ｖ－１０３），粗煤氣減壓閥組??（ＰＶ－１０１／１０２／１０３／１０４），電動(dòng)眼睛閥（Ｖ－Ｗ１１），電動(dòng)蝶閥（Ｖ－Ｗ１２），煤氣放散塔點(diǎn)火??放散。????ＪＨＳ３００?零肩Ｉ?ＩＫＸＯＱ??冷?Ｉ？＊?dú)猓楣埽?＜?￣￣??

?１?？?＇?Ｕ?；｜?；？?｜??圖２．３減壓閥組過(guò)程檢測(cè)和工藝流程圖??當(dāng)經(jīng)旋風(fēng)（重力）除塵后煤氣溫度在干法除塵布袋要求的溫度范圍內(nèi)（如??１２０°Ｃ？２８０°Ｃ），高爐煤氣可以進(jìn)除塵布袋箱體進(jìn)行除塵，出箱體后成為可以被??煤氣管網(wǎng)接收的凈煤氣，經(jīng)過(guò)減壓閥組調(diào)節(jié)爐頂壓力（如果ＴＲＴ無(wú)法投入時(shí)），??進(jìn)入高爐煤氣管網(wǎng)。??當(dāng)干法布袋入口的煤氣溫度過(guò)低或太高時(shí)，為了保證布袋的運(yùn)行安全，煤氣??－１０－??
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊中衛(wèi);王洪杰;;高爐雙頂壓控制的應(yīng)用[J];自動(dòng)化應(yīng)用;2010年12期

2 潘晶;;日本高爐頂壓發(fā)電機(jī)節(jié)能可觀[J];今日科技;1980年08期

3 何毅,王松濤,秦志成,王堯基,王文魁;高溫高壓對(duì)頂壓砧[J];物理;1985年01期

4 王海斌;;頂壓送巷支護(hù)技術(shù)[J];科技信息;2008年29期

5 王莉君,胡靜竹,車(chē)榮鉦,唐汝明,陳良辰;外加熱型金剛石對(duì)頂壓砧高壓裝置及高溫下的壓力測(cè)量[J];高壓物理學(xué)報(bào);1988年04期

6 程普昌;余壓發(fā)電與高爐頂壓的調(diào)節(jié)控制[J];煉鐵;1999年S1期

7 靳文禮;混床陰樹(shù)脂再生頂壓水的分析和改進(jìn)[J];河南化工;1996年01期

8 李權(quán);顧喆;;TRT穩(wěn)定高爐頂壓控制的探討[J];冶金動(dòng)力;2010年S1期

9 胡江山;張宏林;唐繼臣;;TRT調(diào)節(jié)高爐頂壓波動(dòng)故障分析[J];山東冶金;2010年05期

10 盛鋼,柳黎光;TRT頂壓穩(wěn)定技術(shù)研究與實(shí)踐[J];通用機(jī)械;2005年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張景寬;靜葉調(diào)節(jié)在高爐頂壓調(diào)節(jié)中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2012年

2 劉洋;TRT高爐頂壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

3 劉金花;TRT高爐頂壓前饋PID復(fù)合控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2017年

4 孫琨;煉鐵高爐透平靜葉系統(tǒng)高爐頂壓魯棒性控制研究[D];東北大學(xué);2011年

5 李婷婷;正常工況下TRT系統(tǒng)高爐頂壓動(dòng)態(tài)建模及控制研究[D];浙江大學(xué);2007年

6 劉希琳;TRT裝置高爐頂壓控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2008年

7 孟少得;TRT緊急停機(jī)頂壓控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];東北大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2859353