本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于混氣站加壓機(jī)的混合煤氣配比控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
：混合配比控制是指將兩種不同熱值的氣體，按照一定比例要求進(jìn)行混合，達(dá)到預(yù)定熱值的控制系統(tǒng)。混合配比控制系統(tǒng)包括兩種氣體各自的流量測(cè)量系統(tǒng)，減壓系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和熱值檢測(cè)系統(tǒng)?；旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)根據(jù)實(shí)際所測(cè)一種氣體的流量，混合配比控制另一種氣體的流量，達(dá)到提高混合氣體的控制熱值要求?；旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)在設(shè)計(jì)工藝使用調(diào)節(jié)控制范圍內(nèi)，能完成混合配比控制的預(yù)定要求，但是，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，生產(chǎn)工藝的節(jié)奏變化決定了實(shí)際混合氣體的使用量，這個(gè)使用量的變化范圍經(jīng)常會(huì)超出設(shè)計(jì)正常使用量的量程范圍，即設(shè)計(jì)要求不能完全覆蓋整個(gè)流水生產(chǎn)工藝，或者生產(chǎn)工藝節(jié)奏頻繁劇烈波動(dòng)，在這種生產(chǎn)狀況下，混合配比控制系統(tǒng)的控制精度會(huì)大大降低，整個(gè)控制系統(tǒng)穩(wěn)定周期也達(dá)不到生產(chǎn)工藝變化要求。當(dāng)實(shí)際使用量小到一定量的時(shí)候，控制系統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備，測(cè)量不出實(shí)際的使用量，整個(gè)控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉所有能介控制調(diào)節(jié)閥門(mén)，自動(dòng)切斷氣源供應(yīng)，使配比控制系統(tǒng)完全失效，直接影響生產(chǎn)。公開(kāi)日為2014年01月22日，公開(kāi)號(hào)為CN103521105A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種“可調(diào)比例的汽車(chē)流體配比控制系統(tǒng)及其控制方法”，其主要控制原液、純凈水、清洗液及各供液罐之間的比例控制，針對(duì)的對(duì)象是液體，且控制對(duì)象沒(méi)有大幅度頻繁變化的現(xiàn)象，主要是為了消除實(shí)際生產(chǎn)中原液和純凈水的配比精確性差，降低設(shè)備制造費(fèi)用，產(chǎn)品質(zhì)量不理想問(wèn)題。目前尚未發(fā)現(xiàn)有針對(duì)兩種氣體的混合配比控制系統(tǒng)，可以避免在生產(chǎn)工藝節(jié)奏頻繁劇烈波動(dòng)的生產(chǎn)狀況下，保證混合配比控制系統(tǒng)的控制精度，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝 變化要求，達(dá)到整個(gè)控制系統(tǒng)穩(wěn)定周期的解決方案。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度混合配比控制系統(tǒng)及控制方法，其針對(duì)在生產(chǎn)工藝節(jié)奏頻繁劇烈波動(dòng)的生產(chǎn)狀況下，分別新增并聯(lián)安裝煤氣和天燃?xì)庑×髁繖z測(cè)系統(tǒng)管路設(shè)備和對(duì)應(yīng)的減壓、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，采用兩套計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行分別切換，使混合配比控制系統(tǒng)能彌補(bǔ)自身系統(tǒng)中存在的不足，擴(kuò)大控制系統(tǒng)的配比控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍，可提高控制系統(tǒng)的控制精度，更好地滿(mǎn)足流水線生產(chǎn)工藝，保證正常工藝生產(chǎn)的連續(xù)性。本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種高精度混合配比控制系統(tǒng)，包括原有的大流量檢測(cè)系統(tǒng)和煤氣—天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)，其特征是：在原有的大流量檢測(cè)系統(tǒng)上，分別新增并聯(lián)安裝煤氣和天燃?xì)庑×髁繖z測(cè)系統(tǒng)管路設(shè)備；所述的高精度混合配比控制系統(tǒng)，采用大、小流量測(cè)量系統(tǒng)共用的方法，來(lái)彌補(bǔ)原有流量測(cè)量系統(tǒng)中，流量測(cè)不準(zhǔn)或測(cè)不出的測(cè)量缺陷，來(lái)滿(mǎn)足流水線生產(chǎn)工藝煤氣使用量變化幅度大的問(wèn)題；所述的高精度混合配比控制系統(tǒng)，在原有的煤氣—天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)基礎(chǔ)上，新增安裝小管道減壓、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，保持原有煤氣—天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)的所有控制輸出熱值要求，用來(lái)滿(mǎn)足小流量工藝狀態(tài)下，混合配比控制系統(tǒng)能獨(dú)立運(yùn)行工作，并滿(mǎn)足流水線生產(chǎn)工藝要求；所述的高精度混合配比控制系統(tǒng)，在大流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)整個(gè)系統(tǒng)完全關(guān)閉小流量測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)閥門(mén)；在小流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，則完全關(guān)閉大流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制閥門(mén)，使得控制配比系統(tǒng)，只在一個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)下運(yùn)行。其所述小流量測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)測(cè)量量程范圍，是原有大流量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)量量程范圍的10—15％。具體的，所述的小流量測(cè)量系統(tǒng)為孔板式流量測(cè)量系統(tǒng)。所述的管道減壓、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)包括依次連接的減壓調(diào)節(jié)閥和流體氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明還提供了一種如上述高精度混合配比控制系統(tǒng)的控制方法，其特征是：設(shè)定一個(gè)大、小流量測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量切換點(diǎn)；所述的流量切換點(diǎn)為小流量測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的測(cè)量上限值，或是大流量測(cè)量調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的測(cè)量下限值；當(dāng)工藝系統(tǒng)使用的煤氣流量大于該流量切換點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)判斷處于大流量狀態(tài)；在大流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)整個(gè)系統(tǒng)完全關(guān)閉小流量測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)閥門(mén)；當(dāng)工藝系統(tǒng)使用的煤氣流量小于該流量切換點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)判斷處于小流量狀態(tài)；在小流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，則完全關(guān)閉大流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制閥門(mén)；通過(guò)流量切換點(diǎn)的設(shè)置，使得所述的混合配比控制系統(tǒng)，只在一個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)下運(yùn)行；根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)工藝狀況，可人工手動(dòng)調(diào)整大小流量系統(tǒng)的切換點(diǎn)，目的是使整個(gè)控制系統(tǒng)避免在大、小流量?jī)蓚€(gè)控制系統(tǒng)下頻繁切換，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，影響正常流水線生產(chǎn)。進(jìn)一步的，所述整個(gè)控制系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程的如下：人工手動(dòng)操作小流量測(cè)量配比控制系統(tǒng)的煤氣流量調(diào)節(jié)閥，當(dāng)小管調(diào)節(jié)閥開(kāi)度達(dá)到60％以上，煤氣流量上升以后，將整個(gè)系統(tǒng)從手動(dòng)操作狀態(tài)，切換到自動(dòng)控制運(yùn)行狀態(tài)，至此混合配比控制系統(tǒng)投入小流量配比控制系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，按照系統(tǒng)設(shè)定的熱值比例要求，開(kāi)始調(diào)節(jié)控制天燃?xì)庑」芰髁空{(diào)節(jié)閥門(mén)，使混合煤氣的熱值逐步趨向于預(yù)定熱值目標(biāo)，并直至系統(tǒng)穩(wěn)定。進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)從小流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量系統(tǒng)的過(guò)程如下：當(dāng)煤氣使用量上升到煤氣小流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量上限值附近時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到大流量配比控制作準(zhǔn)備；當(dāng)煤氣使用量超過(guò)小流量測(cè)量系統(tǒng)上限值，并穩(wěn)定達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件；系統(tǒng)開(kāi)始逐步開(kāi)啟大流量控制系統(tǒng)的閥門(mén)，增大煤氣流量；同時(shí)，大管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)，也開(kāi)始按照熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)；在煤氣和天燃?xì)獾呐浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟到預(yù)先設(shè)定的開(kāi)度時(shí)，并保持預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)開(kāi)始逐步關(guān)閉小流量控制系統(tǒng)煤氣和天燃?xì)獾呐浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)；直至小流量系統(tǒng)中煤氣和天燃?xì)饬髁繛榱悖×髁肯到y(tǒng)中煤氣和天燃?xì)獾恼{(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉；整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在大流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行，整個(gè)切換過(guò)程完成。其所述煤氣小流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量上限值為3000m3/h；所述的預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為5秒鐘。進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)從大流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量系統(tǒng)的過(guò)程如下：當(dāng)正常生產(chǎn)時(shí)煤氣使用量從正常量逐步下降，將要達(dá)到大流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量 下限值附近時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到小流量配比控制系統(tǒng)作準(zhǔn)備；當(dāng)大流量配比控制調(diào)節(jié)閥門(mén)關(guān)閉到一定開(kāi)度后，煤氣使用量穩(wěn)定達(dá)到系統(tǒng)切換流量值附近時(shí)，并達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件；系統(tǒng)開(kāi)始逐步關(guān)閉大流量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥門(mén)，減小煤氣流量；同時(shí)，小管煤氣調(diào)節(jié)閥門(mén)逐步開(kāi)啟，煤氣小流量測(cè)量系統(tǒng)流量達(dá)到切換值時(shí)，小管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)動(dòng)作，開(kāi)始按照熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)；當(dāng)大流量系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉流量為零后，整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在小流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行，整個(gè)切換過(guò)程完成。其所述大流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量下限值＝3000m3/h；預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為5秒鐘。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1、采用大、小流量測(cè)量系統(tǒng)，和大小配比控制自動(dòng)切換運(yùn)行的模式，大大增大了混合配比控制系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)范圍，可滿(mǎn)足流水線上任意生產(chǎn)工藝的使用量變化要求，使混合煤氣配比控制系統(tǒng)的控制精度大大提高。消除了流水生產(chǎn)線上極端用氣量生產(chǎn)工藝狀況下，能源供應(yīng)切斷，中斷流水線正常生產(chǎn)的事故發(fā)生。2、通過(guò)本技術(shù)方案的應(yīng)用實(shí)施，在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化或大幅調(diào)整后，整個(gè)控制配比系統(tǒng)能適應(yīng)不同煤氣使用量的控制，并在大流量和小流量?jī)蓚€(gè)控制配比系統(tǒng)之間，平穩(wěn)的切換過(guò)渡應(yīng)用，并保證控制系統(tǒng)及控制熱值的穩(wěn)定。附圖說(shuō)明圖1是混氣站加壓機(jī)控制系統(tǒng)、混合配比控制系統(tǒng)示意圖；圖2是煤氣、天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)示意圖；圖3是本發(fā)明采用大、小流量測(cè)量的混合配比控制系統(tǒng)示意圖；圖4是本發(fā)明混合配比控制系統(tǒng)啟動(dòng)流程圖；圖5是本發(fā)明小流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量系統(tǒng)流程示意圖；圖6是本發(fā)明大流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量系統(tǒng)流程示意圖。圖中1為煤氣調(diào)節(jié)控制閥，2為天燃?xì)鉁p壓控制壓力檢測(cè)點(diǎn)，3為天燃?xì)馀浔日{(diào)節(jié)控制閥，4為煤氣溫度檢測(cè)點(diǎn)，5為加壓機(jī)出口煤氣壓力檢測(cè)點(diǎn)A，6為加壓機(jī)出口煤氣壓力檢測(cè)點(diǎn)B，7為煤氣流量測(cè)量裝置，8為天燃?xì)鉁囟葯z測(cè)點(diǎn)，9為天燃?xì)饬髁繙y(cè)量裝置，10為天燃?xì)鉁p壓調(diào)節(jié)閥，11為煤氣管道，12為天燃?xì)夤艿?。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中，給出了混氣站加壓機(jī)控制系統(tǒng)、混合配比控制系統(tǒng)示意圖。圖2中，給出了煤氣、天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂葡到y(tǒng)示意圖；圖3中，給出了本發(fā)明采用大、小流量測(cè)量的混合配比控制系統(tǒng)示意圖?；旌峡刂葡到y(tǒng)的流量測(cè)量裝置通常采用的是流量孔板，流量孔板受自身量程比限制，在低流量情況下測(cè)量精度誤差大，低于一定條件，就作為小信號(hào)直接切除。對(duì)于生產(chǎn)流水線上極端流量使用工藝生產(chǎn)情況下，流量信號(hào)過(guò)小將導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門(mén)關(guān)閉，直接影響流水線正常生產(chǎn)運(yùn)行。混合配比控制系統(tǒng)，要滿(mǎn)足整個(gè)流量線生產(chǎn)工藝，首先需要將流量測(cè)量裝置的測(cè)量范圍，覆蓋流水線生產(chǎn)工藝，其次，混合配比控制的要求要符合生產(chǎn)工藝的熱值要求。要實(shí)現(xiàn)上述校準(zhǔn)過(guò)程，有幾個(gè)關(guān)鍵的難點(diǎn)步驟需要解決。(以煤氣和天燃?xì)饣旌吓浔瓤刂茷槔?難點(diǎn)一：流水線生產(chǎn)工藝煤氣使用量變化幅度較大，在生產(chǎn)節(jié)奏變化時(shí)，用氣量會(huì)大幅度變化。加熱工藝中，煤氣使用量相當(dāng)大，一旦處于保溫狀態(tài)下，煤氣的使用量又相當(dāng)小，只有正常使用量的10％，甚至更少。流量測(cè)量裝置由于自身的特性限制，不能準(zhǔn)確測(cè)量出過(guò)分小的流量。一套流量測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)測(cè)量精度往往不能全面測(cè)量覆蓋整個(gè)生產(chǎn)工藝流程使用量的需求。解決辦法：在原有的流量檢測(cè)系統(tǒng)上，分別新增并聯(lián)安裝煤氣和天燃?xì)庑×髁繖z測(cè)系統(tǒng)管路設(shè)備，小流量測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)測(cè)量量程范圍，是原有流量測(cè)量系統(tǒng)的10％左右。采用大、小流量測(cè)量系統(tǒng)共用的方法，來(lái)彌補(bǔ)原有流量測(cè)量系統(tǒng)中，流量測(cè)不準(zhǔn)或測(cè)不出的測(cè)量缺陷，來(lái)滿(mǎn)足流水線生產(chǎn)工藝煤氣使用量變化幅度大的問(wèn)題。難點(diǎn)二：混合煤氣配比控制系統(tǒng)中，原有的配比調(diào)節(jié)閥門(mén)的調(diào)節(jié)控制范圍不包括小流量狀態(tài)，此種情況下調(diào)節(jié)控制精度達(dá)不到原有的生產(chǎn)工藝要求。解決辦法：在原有的混合配比控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增安裝小管道減壓、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，保持原有配比控制系統(tǒng)的所有控制輸出熱值要求。用來(lái)滿(mǎn)足小流量工藝狀態(tài)下，混合配比控制系統(tǒng)能獨(dú)立運(yùn)行工作，并滿(mǎn)足流水線生產(chǎn)工藝要求(參見(jiàn)圖3所示)。由于說(shuō)明書(shū)附圖1～3均采用國(guó)標(biāo)所規(guī)定的符號(hào)和標(biāo)注方法進(jìn)行繪制，其中所代表的含義對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是十分清楚的，故其具體構(gòu)成和連接關(guān)系在此不 再敘述，以節(jié)省篇幅。難點(diǎn)三：在生產(chǎn)流水線煤氣使用量變化過(guò)程中，大、小流量測(cè)量系統(tǒng)及混合配比控制系統(tǒng)如何自動(dòng)判斷及切換運(yùn)行。解決辦法：首先，在大流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)整個(gè)系統(tǒng)完全關(guān)閉小流量測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)閥門(mén)；在小流量狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，則完全關(guān)閉大流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制閥門(mén)，使得控制配比系統(tǒng)，只在一個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)下運(yùn)行。1)整個(gè)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程：首先，人工手動(dòng)操作小流量測(cè)量配比控制系統(tǒng)的煤氣流量調(diào)節(jié)閥，當(dāng)小管調(diào)節(jié)閥開(kāi)度達(dá)到60％以上，煤氣流量上升以后，將整個(gè)系統(tǒng)從手動(dòng)操作狀態(tài)，切換到自動(dòng)控制運(yùn)行狀態(tài)，至此混合配比控制系統(tǒng)投入小流量配比控制系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，按照系統(tǒng)設(shè)定的熱值比例要求，開(kāi)始調(diào)節(jié)控制天燃?xì)庑」芰髁空{(diào)節(jié)閥門(mén)，使混合煤氣的熱值逐步趨向于預(yù)定熱值目標(biāo)，并直至系統(tǒng)穩(wěn)定(參見(jiàn)圖4所示)。2)控制系統(tǒng)從小流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量系統(tǒng)過(guò)程：當(dāng)煤氣使用量上升到煤氣小流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量上限值附近(設(shè)定Q＝3000m3/h)時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到大流量配比控制作準(zhǔn)備。當(dāng)煤氣使用量超過(guò)小流量測(cè)量系統(tǒng)上限值(3000m3/h)，并穩(wěn)定達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(5秒鐘)后，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件。開(kāi)始逐步開(kāi)啟大流量控制系統(tǒng)的閥門(mén)，增大煤氣流量。同時(shí)，大管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)，也開(kāi)始按照熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)。在煤氣和天燃?xì)獾呐浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟到預(yù)先設(shè)定的開(kāi)度時(shí)，并保持預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)開(kāi)始逐步關(guān)閉小流量控制系統(tǒng)煤氣和天燃?xì)獾呐浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)。直至小流量系統(tǒng)煤氣和天燃?xì)饬髁繛榱悖{(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉。整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在大流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)切換過(guò)程完成(參見(jiàn)圖5所示)。3)控制系統(tǒng)從大流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量系統(tǒng)過(guò)程：當(dāng)正常生產(chǎn)時(shí)煤氣使用量從正常量逐步下降，將要達(dá)到大流量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量下限值附近(設(shè)定其＝3000m3/h)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到小流量配比控制系統(tǒng)作準(zhǔn)備。當(dāng)大流量配比控制調(diào)節(jié)閥門(mén)關(guān)閉到一定開(kāi)度后，煤氣使用量穩(wěn)定達(dá)到系統(tǒng)切換流量值(3000m3/h)附近時(shí)，并達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(5秒鐘)后，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件。開(kāi)始逐步關(guān)閉大流量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥門(mén)，減小煤氣流量。同時(shí)， 小管煤氣調(diào)節(jié)閥門(mén)逐步開(kāi)啟，煤氣小流量測(cè)量系統(tǒng)流量達(dá)到切換值時(shí)，小管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)動(dòng)作，開(kāi)始按照熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)。當(dāng)大流量系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉流量為零后，整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在小流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)切換過(guò)程完成(參見(jiàn)圖6所示)。其次，根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)工藝狀況，可人工手動(dòng)調(diào)整大小流量系統(tǒng)的切換點(diǎn)，目的是使整個(gè)控制系統(tǒng)不致于在大、小流量?jī)蓚€(gè)控制系統(tǒng)下頻繁切換，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，影響正常流水線生產(chǎn)。同時(shí)優(yōu)化調(diào)整混合配比控制系統(tǒng)軟件，調(diào)整混合配比控制系統(tǒng)大、小流量天燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥門(mén)的PID調(diào)節(jié)參數(shù)，使之混合配比輸出熱值更穩(wěn)定，滿(mǎn)足生產(chǎn)流水線工藝。實(shí)施例：申請(qǐng)人所在企業(yè)的冷軋混氣站供應(yīng)冷軋分廠熱鍍鋅和連退機(jī)組兩條生產(chǎn)流水線混合煤氣，設(shè)計(jì)混合配比控制系統(tǒng)高爐煤氣管道為DN1000mm，孔板流量計(jì)，設(shè)計(jì)流量最大為25000m3/h，工作常用流量為20000m3/h，最小流量設(shè)計(jì)為8000m3/h；調(diào)節(jié)閥門(mén)為DN900mm電液調(diào)節(jié)閥；天燃?xì)夤艿罏閮陕稤N200mm,標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，設(shè)計(jì)流量量程為0～10000m3/h，工作常用流量為7000m3/h，最小流量設(shè)計(jì)為2700m3/h，調(diào)節(jié)閥為DN200mm電液調(diào)節(jié)閥。熱值儀系統(tǒng)采用ReinekeRMB2000，其設(shè)計(jì)測(cè)量量程范圍為：8～16MJ。原有系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題：1)、生產(chǎn)工藝狀態(tài)與原先設(shè)計(jì)出入較大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是冷軋連退和熱鍍鋅兩條生產(chǎn)流水線，在正常生產(chǎn)運(yùn)行情況下的煤氣使用量。而實(shí)際的情況是，連退機(jī)組流水線先投入試運(yùn)行，熱鍍鋅機(jī)組還在建設(shè)施工。只有一條生產(chǎn)流水線在運(yùn)行，煤氣的使用量遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用量。造成混合煤氣配比控制系統(tǒng)部分時(shí)間運(yùn)行在高爐煤氣流量計(jì)的設(shè)計(jì)使用下限，測(cè)量誤差大，混合配比控制的輸出達(dá)不到設(shè)計(jì)熱值要求。2)、冷軋連退機(jī)組生產(chǎn)流水線生產(chǎn)工藝節(jié)奏較快，保溫狀態(tài)、加熱狀態(tài)的煤氣使用量波動(dòng)范圍較大，在1000～15000m3/h之間，頻次大約在15～20分鐘一次，超出混合配比控制系統(tǒng)輸出穩(wěn)定周期，造成混合配比控制系統(tǒng)一直處于配比調(diào)整控制狀態(tài)，而使混合煤氣的熱值始終穩(wěn)定不了，達(dá)不到工藝設(shè)計(jì)熱值。3)、在連退機(jī)組單線生產(chǎn)流水線在保溫狀態(tài)下，高爐煤氣的使用量相當(dāng)小，估計(jì)只有500～600m3/h左右，正處于高爐煤氣流量測(cè)量系統(tǒng)的小信號(hào)切除范圍以?xún)?nèi)， 流量測(cè)量值為零，高爐煤氣調(diào)節(jié)閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，混合配比控制系統(tǒng)同步關(guān)閉天燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥門(mén)，造成配比控制失效，影響混合煤氣的正常供應(yīng)。改進(jìn)實(shí)施措施：在原有的混氣系統(tǒng)上，增加安裝一套小流量的混合配比控制系統(tǒng)，有自己獨(dú)立的高爐煤氣、天燃?xì)獾臏y(cè)量系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，控制精度要求保持原有熱值穩(wěn)定輸出。同時(shí)，大、小流量系統(tǒng)自動(dòng)切換運(yùn)行，以滿(mǎn)足不同的流水線生產(chǎn)工藝要求。措施1：高爐煤氣小流量系統(tǒng)設(shè)計(jì)管道為DN200×6mm，測(cè)量裝置采用羅斯蒙特一體化孔板流量計(jì)配以3095MF系列多變量智能流量變送器，設(shè)計(jì)最大流量為：3500m3/h，最小流量為：350m3/h，調(diào)節(jié)閥采用西姆流體氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；措施2：天燃?xì)庑×髁肯到y(tǒng)設(shè)計(jì)為兩路DN57×4.5mm管道，測(cè)量裝置采用羅斯蒙特一體化孔板流量計(jì)配以3095MF系列多變量智能流量變送器，設(shè)計(jì)最大流量為：1500m3/h，最小流量為：150m3/h，減壓裝置采用FISHER自立式減壓調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥采用西姆流體氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；措施3：根據(jù)冷軋廠生產(chǎn)流水線生產(chǎn)工藝的實(shí)際情況，摸索、調(diào)整大小流量系統(tǒng)的最佳切換點(diǎn)。最終實(shí)際切換點(diǎn)定位在高爐煤氣流量≤3000m3/h，天燃?xì)馑矔r(shí)流量≤1000m3/h。措施4：通過(guò)現(xiàn)有的冷軋生產(chǎn)流水線運(yùn)行工藝狀況，優(yōu)化調(diào)整混合配比控制系統(tǒng)軟件，調(diào)整混合配比控制系統(tǒng)天燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥門(mén)的PID調(diào)節(jié)參數(shù)，使之混合配比輸出熱值更穩(wěn)定，更適合生產(chǎn)流水線工藝。實(shí)施步驟1、冷軋混氣站混合配比控制系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行所有現(xiàn)場(chǎng)高爐煤氣和天燃?xì)獯?、小管流量控制調(diào)節(jié)閥門(mén)投入遠(yuǎn)程、自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。由遠(yuǎn)程EMS終端調(diào)度工作人員操作，首先將高爐煤氣小管流量調(diào)節(jié)閥切換至手動(dòng)操作模式，手動(dòng)逐步開(kāi)啟高爐煤氣小管流量閥門(mén)，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)度大于60％以上后，將閥門(mén)由手動(dòng)狀態(tài)切換至自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，使整個(gè)混合配比控制系統(tǒng)投入自動(dòng)運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的熱值比例要求(比例系數(shù)設(shè)定為：0.330)，自動(dòng)調(diào)節(jié)控制天燃?xì)庑」芰髁空{(diào)節(jié)閥，自動(dòng)運(yùn)行在小流量配比控制系統(tǒng)上。實(shí)施步驟2、控制系統(tǒng)從小流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量系統(tǒng)過(guò)程當(dāng)高爐煤氣使用量逐步上升至系統(tǒng)切換點(diǎn)3000m3/h左右時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到大流量配比控制系統(tǒng)作準(zhǔn)備。當(dāng)高爐煤氣使用量達(dá)到并超過(guò)3000m3/h，并穩(wěn)定保持5秒鐘以上，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件。開(kāi)始逐步開(kāi)啟煤氣大流量控制系統(tǒng)的閥門(mén)，增大煤氣流量。同時(shí)， 大管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)。當(dāng)大管煤氣閥門(mén)開(kāi)度大于20％以上，開(kāi)始按照熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)。在大流量系統(tǒng)開(kāi)始逐步運(yùn)行的同時(shí)，系統(tǒng)逐步關(guān)閉小流量控制系統(tǒng)煤氣和天燃?xì)獾呐浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)，直至小流量系統(tǒng)煤氣和天燃?xì)饬髁繛榱悖{(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉。整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到大流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在大流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)切換過(guò)程完成。實(shí)施步驟3、控制系統(tǒng)從大流量系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量系統(tǒng)過(guò)程當(dāng)正常生產(chǎn)時(shí)煤氣使用量從逐步下降，達(dá)到3000m3/h左右時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)開(kāi)始為自動(dòng)切換到小流量配比控制系統(tǒng)作準(zhǔn)備。當(dāng)大流量配比控制調(diào)節(jié)閥門(mén)關(guān)閉到一定開(kāi)度后，煤氣使用量小于3000m3/h時(shí)，并保持5秒鐘以上，系統(tǒng)判斷滿(mǎn)足自動(dòng)切換條件。開(kāi)始逐步關(guān)閉大流量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥門(mén)，減小煤氣流量。同時(shí)，小管煤氣調(diào)節(jié)閥門(mén)逐步開(kāi)啟，小管天燃?xì)馀浔瓤刂普{(diào)節(jié)閥門(mén)動(dòng)作。當(dāng)小管煤氣流量調(diào)節(jié)開(kāi)度大于20％以上，開(kāi)始按照熱預(yù)定熱值比例要求逐步開(kāi)始調(diào)節(jié)。當(dāng)大流量系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門(mén)完全關(guān)閉流量為零后，整個(gè)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到小流量配比控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)完全在小流量配比控制系統(tǒng)下自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)切換過(guò)程完成。實(shí)施效果：本專(zhuān)利控制技術(shù)應(yīng)用實(shí)施后，在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化或大幅調(diào)整后，整個(gè)控制配比系統(tǒng)能適應(yīng)不同煤氣使用量的控制，并在大流量和小流量?jī)蓚€(gè)控制配比系統(tǒng)之間，平穩(wěn)的切換過(guò)渡應(yīng)用，并保證控制系統(tǒng)及控制熱值的穩(wěn)定。整個(gè)混合配比控制系統(tǒng)自動(dòng)切換頻次，取決于生產(chǎn)方的煤氣使用量變化速度和幅度，最佳切換點(diǎn)選擇在3000m3/h是可靠有效的。以下是兩個(gè)系統(tǒng)切換過(guò)程當(dāng)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：控制系統(tǒng)小管切換大管切換點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄：小管切大管m3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hBFG流量3301.883036.003214.133520.383136.753078.38NG流量1341.921393.361312.361489.081292.391378.55調(diào)節(jié)閥1％36.7934.6334.7236.7434.2935.09調(diào)節(jié)閥2％38.2534.0335.3636.8134.8034.78控制系統(tǒng)大管切換小管切換點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄：大管切小管m3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hBFG流量3590.253005.473444.533330.802733.592884.383126.56NG流量1664.381660.941685.311802.811412.191724.381660.31調(diào)節(jié)閥1％26.9826.1530.3331.6627.0629.1627.91調(diào)節(jié)閥2％28.5427.6332.0332.1027.8830.7229.66采用大、小流量切換配比控制系統(tǒng)后，整個(gè)控制系統(tǒng)的有效控制調(diào)節(jié)范圍明顯增加，能滿(mǎn)足冷軋連退機(jī)組、熱鍍鋅機(jī)組兩條流水生產(chǎn)線上任意生產(chǎn)工藝的調(diào)整，控制配比效果良好，熱值穩(wěn)定，生產(chǎn)節(jié)奏頻繁變化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3