一种用于实现净化系统RD阀的自动控制方法与流程

一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法
技术领域
1.本发明涉及自动控制技术，更具体地说，它涉及一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法。


背景技术：

2.转炉一次烟气净化及回收工艺的控制主要通过炉口微差压装置来保证炉口处于微正压状态，最大程度减少炉口冒火情况的发生以及最大限度减少对能源的浪费。在一次烟气净化及回收工艺中，“二文喉口”起着十分重要的作用，其性能和控制精度会直接影响一次烟气净化系统一氧化碳回收精度和烟气排放是否达标。
3.根据对转炉一次烟气净化及回收系统的跟踪、分析，虽然采用炉口微差压控制能实现通过液压伺服系统控制“二文喉口”翻板开度，最终实现保证炉口不会冒烟，又能提高煤气回收质量的目的，但由于受到现场工况的影响，使用效果较差。主要体现在，从炉口微差压装置当前使用情况来看，因炉口位置温度高、粉尘量大，炉口微差压检测装置容易堵塞、烧损，日常维护量大、系统运行不稳定等问题。因为系统环境极端恶劣，炉口微差压控制方式使用效果不理想，无法满足实际使用需要。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法。
5.本发明所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，标定转炉在最大排放工况下一次除尘净化系统中的最大气压值p0和最大排气量q0；实时采集转炉的一次除尘净化系统中煤气的一氧化碳含量q
co
、二氧化碳含量q
co2
和实时温度t；根据所述最大气压值p0、最大排气量q0一氧化碳含量q
co
和二氧化碳含量q
co2
构建一用于控制rd阀开度的阀度控制模型；
6.所述阀度控制模型为，
[0007][0008]
其中，k1为rd阀的当前开度；k0为rd阀的最大开度；ρ
co
为一氧化碳的密度；ρ
co2
为二氧化碳的密度；r为比例常量。
[0009]
所述转炉的最大排放工况的判定方法为，转炉在冶炼额定量的铁水时，投入与额定量铁水一致的添加物料；待所述添加物料与铁水充分反应，且所述一次除尘净化系统中的气压值为一稳定范围至少3秒，判定所述转炉为最大排放工况。
[0010]
所述稳定范围的最大值和最小值与最大值和最小值的平均值之间的比例均小于或等于10％。
[0011]
采集所述一次除尘净化系统中的煤气，具体为采集所述一次除尘净化系统中的回收管道机前的管道中的煤气。
[0012]
所述一氧化碳含量q
co
通过一氧化碳激光分析仪采集。
[0013]
所述二氧化碳含量q
co2
通过二氧化碳激光分析仪采集。
[0014]
有益效果
[0015]
本发明的优点在于：通过rd阀与排放的煤气中的一氧化碳和二氧化碳含量进行联锁，根据转炉冶炼过程中一氧化碳和二氧化碳含量的变化，实现对rd阀开度的实时自动调节，以达到与当时冶炼条件相匹配的控制角度，最高限度的提高煤气回收量，同时也保证了炉口抽火效果，避免能源的浪费以及炉口冒烟对环境影响的问题。既弥补了炉口微差压装置的不足，又实现了转炉煤气应收尽收的目标。
具体实施方式
[0016]
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
[0017]
本发明的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，标定转炉在最大排放工况下一次除尘净化系统中的最大气压值p0和最大排气量q0。其具体的标定方法为，转炉在冶炼额定量的铁水时，投入与额定量铁水一致的添加物料，如锰硅合金和钒氮合金，以及脱氧剂。待添加物料与铁水充分反应时煤气的排放量最大。并且在此过程中，等到一次除尘净化系统中的气压值为一稳定范围至少3秒，判定转炉为最大排放工况。此时即可测试并采集一次除尘净化系统中的气压值和排气量，并以测试采集到的气压值和排气量作为最大气压值p0和最大排气量q0。
[0018]
为降低管道漏气对测试数据的影响，可采用多次测试取均值的方式以降低所获取到的最大气压值p0和最大排气量q0的误差，确保数据的准确度。
[0019]
此外，关于稳定范围的判定，本发明采用极值与中值的比例百分比误差范围确定。具体的，当采集到的气压值的最大值和最小值与两者的平均值之间的比例均小于或等于10％，则说明此时的气压值处于一稳定范围内。
[0020]
实时采集转炉的一次除尘净化系统中的回收管道机前的管道中煤气在单位时间内的一氧化碳含量q
co
、二氧化碳含量q
co2
和实时温度t。其中，一氧化碳含量q
co
、二氧化碳含量q
co2
分别通过相应的激光分析仪进行采集。因采集的煤气为一次除尘净化系统中的回收管道机前的管道中的煤气，使得激光分析仪的安装位置靠近转炉炉口处，其采集到的煤气含量曲线更能及时的反映转炉内冶炼情况的变化，从而为rd阀控制创造了良好的条件和基础。
[0021]
为实现对rd阀的自动控制，本发明根据最大气压值p0、最大排气量q0一氧化碳含量q
co
和二氧化碳含量q
co2
构建了一阀度控制模型。
[0022]
首先，rd阀的开度与煤气的排气量和气压相关。在理想情况下，首先，rd阀的开度与煤气的排气量和气压相关。在理想情况下，因此，不管采用排气量比还是气压比，均能确定排放相应煤气的开度占比。
[0023]
上述的p1为当前排气气压值，可通过气体压力传感器采集获取。q1为当前排气总量，可根据比值公式获取。p
co
和p
co2
均可通过气体的压力、体积和密度的关系式获
取。如，其中，ρ
co
为一氧化碳的密度；ρ
co2
为二氧化碳的密度；r为比例常量。
[0024]
但因管道漏气问题，往往导致p1偏小。即因此，实时所需的开度也有所减小。
[0025]
为此，本发明引入了一补偿值，以解决该问题，达到降低误差、增加开度精度的目的。
[0026]
具体的，关于一氧化碳气体的相关补偿值为：关于二氧化碳气体的相关补偿值为：
[0027]
引入补偿值后，排放一氧化碳和二氧化碳的开度占比分别为：
[0028][0029][0030]
而转炉排放的煤气主要以一氧化碳为主，二氧化碳次之，其余气体的总和与二氧化碳的量相当。因此，本发明的所有气体的开度占比为：
[0031][0032]
根据上式，可构建阀度控制模型，为：
[0033][0034]
其中，k1为rd阀的当前开度；k0为rd阀的最大开度。
[0035]
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

技术特征：
1.一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，标定转炉在最大排放工况下一次除尘净化系统中的最大气压值p0和最大排气量q0；实时采集转炉的一次除尘净化系统中煤气的一氧化碳含量q
co
、二氧化碳含量q
co2
和实时温度t；根据所述最大气压值p0、最大排气量q0一氧化碳含量q
co
和二氧化碳含量q
co2
构建一用于控制rd阀开度的阀度控制模型；所述阀度控制模型为，其中，k1为rd阀的当前开度；k0为rd阀的最大开度；ρ
co
为一氧化碳的密度；ρ
co2
为二氧化碳的密度；r为比例常量。2.根据权利要求1所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，所述转炉的最大排放工况的判定方法为，转炉在冶炼额定量的铁水时，投入与额定量铁水一致的添加物料；待所述添加物料与铁水充分反应，且所述一次除尘净化系统中的气压值为一稳定范围至少3秒，判定所述转炉为最大排放工况。3.根据权利要求2所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，所述稳定范围的最大值和最小值与最大值和最小值的平均值之间的比例均小于或等于10％。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，采集所述一次除尘净化系统中的煤气，具体为采集所述一次除尘净化系统中的回收管道机前的管道中的煤气。5.根据权利要求4所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，所述一氧化碳含量q
co
通过一氧化碳激光分析仪采集。6.根据权利要求4所述的一种用于实现净化系统rd阀的自动控制方法，其特征在于，所述二氧化碳含量q
co2
通过二氧化碳激光分析仪采集。

技术总结
本发明公开了一种用于实现净化系统RD阀的自动控制方法，涉及自动控制技术。标定转炉在最大排放工况下一次除尘净化系统中的最大气压值P0和最大排气量Q0；实时采集转炉的一次除尘净化系统中煤气的一氧化碳含量Q


技术研发人员：刘文志 曾灏 张铭
受保护的技术使用者：阳春新钢铁有限责任公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/21