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1、智能混合解耦控制系统在集气管压力调节中的应用摘要:焦炉集气管压力的稳定控制不仅仅关系到焦炉的寿命,更直接影响着煤化工产品的质量和产量,针对目前我国焦炉集气管压力系统波动大及自动化低下的现状,应用多焦炉多集气管压力智能混合解耦自动控制技术,通过采用SUPCONJX-300XDCS和VC软件编程,实现了焦炉集气管压力的可视化调节,将集气管压力稳定在给定的工艺波动范围内。 关键词:智能混合解耦多焦炉集气管压力控制SUPCONJX-300XDCS :TP273.5:A:1007-9416(2011)04
2、-0093-03 Abstract:Thestabilityofcokeovengascollectorpressurecontrolofcokeovenisnotonlyrelatedtolife,moredirectlyaffectthechemicalproducts'qualityandoutput,basedonthecurrentsituationthatcokeovengascollectorpressurefluctuationsbigandautomationsystem,t
3、hecurrentstatusofapplicationloorecollectorpressureintelligenthybriddecouplingautomaticcontrolsystem.ThroughSUPCONJX-300XDCSandVCprogramme,thesystemimplementsthevisualizationregulationofthecollectorpressuresystemofcoke-oven,andstablethepressureininthete
4、chnicsarea. Keyuchcokeovengascollectorpressurecontrol,SUPCONJX-300XDCS 1、引言 集气管压力是影响焦炭质量、煤气产量和焦炉寿命的一个重要控制指标。多座焦炉共用一套冷鼓时的各集气管压力系统是一个强耦合、具有严重非线性、时变特性、扰动变化激烈且幅值大的多变量系统,对碳化室的操作,结焦时间的变更和加热制度的变化等,都将造成焦炉出炉煤气的增减,产生对集气管压力的直接扰动,而鼓风机前吸力的变化、循环氨水流量的变化、用户负荷的变化又
5、是集气管压力的间接扰动。当一个集气管压力产生波动时,就会引起另一个集气管压力的波动,当波动比较大时,就会造成整个集气管系统拉锯,出现振荡现象。 2、影响集气管压力的因素 影响焦炉集气管压力的因素:(1)炭化室装煤和推焦;(2)各焦炉之间的相互耦合;(3)器前吸力变化的影响;(4)结焦时间的变更和加热制度的变化;(5)循环氨水流量和温度、荒煤气冷却系统、鼓风机入口排液系统、鼓风机后管线是否畅通;(6)荒煤气的温度高低;(7)炉门、炉盖的密封状况;⑧氨水量的变化。 3、多焦炉多集气管压力智
6、能混合解耦自动控制系统 3.1系统简介 多焦炉多集气管压力智能混合解耦自动控制系统采用鼓风机转速(特殊情况下也包括回流阀的开度)和各集气管蝶阀开度之间的混合智能协调解耦控制方法达到稳定集气管压力,及时把各个焦炉炭化室所产生的荒煤气输送出去的目的。此系统通过前馈解耦算法克服机前吸力(或初冷器前吸力)与各个集气管压力之间的相互耦合扰动问题,同时根据自校正PID和专家模糊规则控制相结合算法快速克服不同幅度扰动对各集气管压力波动的影响,保证各集气管压力在工艺允许范围内波动,从而有效克服集气管压力大幅度波
7、动引起的焦炉大正压而引起的“冒烟”或是长时间负压引起的焦炭燃烧或危及电捕等后续工段安全的现象,不但可以有效延长焦炉寿命,而且可以减少环境污染和能源浪费,最大程度的提高荒煤气的产量。 3.2混合解耦控制算法框图 根据图1可以看出此控制系统采用分层协调控制方法,包括: 3.2.1基础控制层 位于控制结构最底层的“基础控制级”是整个控制系统能顺利实施的关键。它主要包括: 各分集气管压力独立翻板调节系统、集气管压力调节智能解耦系统、鼓风机转速调节系统、荒煤气大循环流量调节系统、鼓风机后压力调节系统
8、等控制子系统。 集气管压力调节智能解耦系统是专门为解除各集气管压力以及机前吸力之间的耦合而设计的控制子系统。 鼓风机转速调节系统是通过调节鼓风机转速来改变机前吸力,从而影响各集气管压力的控制子系统。因此我们在上层的管理决策层里设计了一个专家控制器,根据实际工艺运行情况通过智能控制算法来实现鼓风机的转速调节。 荒煤气大循环流量的调节由于它本身的不节能性质,工艺上要求尽量不做连续调节,因此荒煤气大循环流量调节的启动和停止也由上层管理决策级中的专家控制器来实现。 鼓
