高炉喷煤控制系统中喷吹率算法的实现

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1、高炉喷煤控制系统中喷吹率算法的实现高炉喷煤控制系统中喷吹率算法的实现李令文裴国军(酒钢检修工程公司自控作业区，甘肃嘉峪关735100)[摘要]介绍了炼铁高炉喷煤控制系统设备及生产情况，对影响称重信号及喷吹率计算的干扰因素进行了详细分析，并提出解决方法。喷吹率计算程序中设计了移位寄存器程序块，在保证喷吹率的计算精度的同时又兼顾实时性。经过四年的应用证明，喷吹率计算稳定，使用效果良好。关键词喷吹率高炉喷煤称重系统程序算法1概述钢筋水泥框架之上，喷吹罐则以三个品字形支撑爪悬高炉喷煤是降低炼铁生产成本减少焦炭消耗的挂于固定在喷煤主厂房第二层建筑框架

2、的压力支点重要手段，通过对高炉喷煤可降低焦比(吨铁焦炭的上，喷吹罐支撑爪和压力支点之间安装有压力传感元消耗量)、提高经济指标。而喷吹系统的主要控制指标件。通过压力传感器和配套仪表对喷吹罐进行称重。之一就是喷吹率。酒钢二炼铁喷煤系统配套于4座450m3高炉，每套喷吹系统主要由两个并列喷吹罐组成，共计四套喷吹系统，每套喷吹系列对应一座高炉。除喷吹系统外，其它主要系统还包括有烟气炉系统、制粉系统、布袋收尘系统等。在生产中，高炉操控人员根据当前的炉况计算并下达需要的喷煤量后，喷吹系统操作人员需要根据高炉的需煤量调控喷吹系统，使煤粉均匀地喷入高炉。为

3、了达到这一目的，喷吹操作图1喷吹系统示意图人员必须了解喷吹系统当前的工作情况，而反映喷吹系统工作状态的最直接、最重要的参数就是喷吹率。煤粉仓安装有料位计和温度传感器，喷吹罐则装由于与喷吹罐相联结的管路较多、工作中气体产生的有称重系统、压力变送器、温度传感器以及流量变送冲击以及称重系统精度有限，怎样根据现有测控系统器等，煤粉流化、助吹以及充压回路都由调节阀控制，参数实时准确地计算出喷吹率，是喷吹部分程序设计这些信号都来自或发出于PLC系统。中的一个重要内容。因此需要对喷吹系统设备情况、2．2设备工作过程对称量系统的影响工作特点以及仪表系统的参

4、数进行准确地分析和了喷吹系统主要有四种工作状态：泄压、倒罐、充压解。和喷吹。2喷吹率计算原理和实现方法在泄压和充压过程中，喷吹罐内的压力变化将引2．1喷吹系统设备情况起罐体收缩或膨胀，产生的应力将会作用在压力传感高炉喷吹系统主要有两种组成结构：串罐式和并器上，产生干扰。更严重的情况还不止于此，上下钟阀罐式。二炼铁喷吹系统采用图1所示并罐式结构，图以及其它阀门不可能绝对密封良好，特别是上下钟阀1为一个喷吹系列，对应一座高炉。的漏气将使上下钟阀之间的波纹管膨胀，以固定的煤如图1所示，每套喷吹系统主要由两个煤粉仓和粉仓为支点对喷吹罐产生巨大的压力

5、，严重时将超出两个喷吹罐组成，分为A、B两个部分，称为A系列和称量系统量程。实践中发现，当下钟阀漏气时，空罐重B系列。工作时一个系列喷吹另一个系列装填煤粉，量高达20t。煤粉装填结束后充压等待，待当前工作罐煤粉消耗完在倒罐状态时，由于喷吹罐已经泄压，不存在设后就切换到等待的系列喷吹，如此循环往复。备压力变化造成称量系统的误差，但厂房内还有其它煤粉仓和喷吹罐之间由上下钟阀以及带法兰的设备工作，其它设备的震动、下装煤粉的冲击都将引波纹管进行软联结。煤粉仓固定于喷煤主厂房第四层起称量系统的误差。2010年第1期天舜琢分喷吹状态时，3、4喷吹系统罐

6、内加有约0．48～要有称量系统精度、取样时间跨度等。理论上讲，称量0．55MPa压力，、5喷吹系统罐内加有约0．60～0．70系统精度越高，喷吹率计算的精度和实时性也会较MPa压力，这时喷吹罐系统的膨胀产生的应力将造成高。但称量系统的精度是有限的，况且还有各种干扰称量系统误差。喷吹时气体和煤粉的流动将造成一定因素存在，在称量系统精度一定的情况下，取样时间的振动而引起称量系统的干扰。跨度越大，喷吹罐的重量变化就可能越大，称量系统2-3方案选定输出结果受到称量系统误差的影响就越小，喷吹率的根据以上介绍可以看出，喷吹率计算只能依据喷计算准确度就越

7、大，但喷吹率的实时性就不能得到保吹罐重量求得，而喷吹罐重量是由压力传感器和配套证，没有实时性的喷吹率是毫无意义的。为保证喷吹称重仪表测得，然后由测控仪表以4～20mA电流信率计算精度的同时又兼顾实时性，程序中设计了“移号送入PLC模拟量输入模板。由于系统工作过程中有位寄存器”程序块，实现60s延时，块中的数据流每秒较多干扰因素，所以送入PLC的罐重量信号要进行预钟滚动一次。使用60s前的喷吹罐重量减去当前喷吹处理。实验发现，喷吹过程重量信号中主要为不规则罐重量来计算喷吹率，兼顾了喷吹率的精度和实时噪声的干扰，对于这种干扰最简单有效的办法是采

8、用性。平均值滤波。考虑到重量信号实时陛并经过反复的实2．4程序的实现方法验，最后决定采用在一秒时长内每个扫描周期累加一控制系统为施耐德的Quantum系列PLC，下位次重量信号，