一种高炉顶压异常变化控制方法与流程

本发明涉及信息自动化，具体涉及一种高炉顶压异常变化控制方法。

背景技术：

1、trt是高炉煤气余热余压透平发电装置(以下称为trt)的简称，正常生产中它作为高炉减压阀组替代装置，持续回收高炉煤气的压力能和热能，并将这部分能量转化为电能，具有节能降噪、环保减排、以及提高企业的经济效益和改善高炉顶压控制品质等诸多优点。trt作为高炉系统的重要组成部分，对系统的可靠性和稳定性要求很高，而对于高炉顶压的调节主要是通过透平静叶电液伺服控制系统，根据高炉顶压设定值不断调整静叶开度，从而稳定高炉炉顶压力。

2、高炉炉顶压力如果控制不稳，波动较大会引起炉内反应的剧烈波动。顶压测量值高于设定值较大时，会导致煤气管道“憋压”，造成炉内新煤气气流分布不均，引起崩料、座料或塌料，严重时会损坏设备及风口灌渣；而当顶压测量值低于设定值较大时，会引起炉内煤气体积增大，高炉煤气气流压力损失增大，煤气流速急剧上升，炉喉磨损严重，甚至引起炉顶设备生产事故。因此高炉trt顶压数据控制的稳定关系着冶金炼铁生产的质量和产量。

3、在trt调节炉顶压力过程中，高炉炉顶压力测量值及高炉顶压设定值作为透平静叶pid自动调节的主要参数，其数据的质量及可靠性至关重要，如果顶压测量值和设定值异常突然变化，将有可能造成trt静叶快速关闭(或全开)，进一步引起高炉煤气管道压力的大幅波动，给高炉冶炼带来极大的不利因素，威胁到生产生命安全，酿成事故的发生。故与trt通讯来自于高炉侧的顶压等数据尤其重要，目前国内大多trt机组的自动化系统对于高炉顶压控制中缺乏数据质量的诊断和处理，导致部分trt频繁因静叶失调而跳车，又因减压阀组长时间不操作而“卡涩”，遇到高炉出铁憋压严重时造成风口灌渣，炼铁及动力热线被迫停运、停产。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高炉顶压异常变化控制方法，满足静叶、旁通阀、快切阀等多个关键设备的无扰无缝切换，解决了高炉顶压异常情况下trt失调、高炉顶压大幅波动问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种高炉顶压异常变化控制方法，包括：

3、获取高炉机组故障信号数据，根据高炉机组故障信号数据选择trt停机模式或trt非停机模式；

4、trt停机模式下，控制静叶开度关闭，根据快切阀流量换算结果控制旁通阀打开对应开度；

5、对第一高炉顶压测量数据进行质量码诊断，如果第一高炉顶压测量数据可信度为正常时，第一高炉顶压测量数据参与静叶自动调节；如果第一高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至其他高炉顶压测量数据或trt入口压力数据参与静叶自动调节；

6、trt非停机模式下，控制静叶开度锁定，根据高炉顶压测量数据与高炉顶压设定值控制旁通阀开启。

7、作为本发明进一步的方案，所述获取高炉机组故障信号数据，根据高炉机组故障信号数据选择trt停机模式或trt非停机模式，包括：

8、获取高炉机组故障信号指示位数据，如果所述高炉机组故障信号指示位置位，选择trt停机模式，如果所述高炉机组故障信号指示位复位，选择trt非停机模式。

9、作为本发明进一步的方案，所述trt停机模式下，控制静叶开度关闭，根据快切阀流量换算结果控制旁通阀打开对应开度，包括：

10、trt停机模式下，透平前控制快切阀快关，控制静叶开度关闭为0，根据快切阀阀前的当前瞬时流量与旁通阀流量相同的特性，结合旁通阀的流量-开度曲线进行线性换算，根据换算结果控制旁通阀打开对应开度。

11、作为本发明进一步的方案，所述对第一高炉顶压测量数据进行质量码诊断，包括：

12、对第一高炉顶压测量数据经过滤波、毛刺检、断线判断、周期、幅度、频限、时域、实限的检测、数据处理和分析，根据信号强弱结合软件中模拟量通道的诊断功能对第一高炉顶压测量数据的可信度进行判断。

13、作为本发明进一步的方案，所述根据信号强弱结合软件中模拟量通道的诊断功能对第一高炉顶压测量数据的可信度进行判断，包括：

14、对第一高炉顶压测量数据采用线性最小均方误差的检测算法，判断第一高炉顶压测量数据的信号强弱，结合软件中模拟量通道的诊断功能对第一高炉顶压测量数据的可信度进行判断。

15、作为本发明进一步的方案，所述如果第一高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至其他高炉顶压测量数据或trt入口压力数据参与静叶自动调节，包括：

16、如果第一高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至第二高炉顶压测量数据，对第二高炉顶压测量数据进行质量码诊断；

17、如果第二高炉顶压测量数据可信度为正常时，第二高炉顶压测量数据参与静叶自动调节，如果第二高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至第三高炉顶压测量数据，对第三高炉顶压测量数据进行质量码诊断；

18、如果第三高炉顶压测量数据可信度为正常时，第三高炉顶压测量数据参与静叶自动调节，如果第三高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至trt入口压力数据参与静叶自动调节。

19、作为本发明进一步的方案，所述切换至trt入口压力数据参与静叶自动调节，包括：

20、对trt入口压力数据进行质量码诊断；

21、如果trt入口压力数据可信度为正常时，trt入口压力数据参与静叶自动调节，如果trt入口压力数据可信度为异常时，高炉顶压测量数据切换为预设数值，控制静叶和旁通阀打开。

22、作为本发明进一步的方案，所述第一高炉顶压测量数据为硬线连接获取的高炉顶压测量值1、通讯连接获取的高炉顶压通讯值1经过质量码寻优的优选值；所述第二高炉顶压测量数据为硬线连接获取的高炉顶压测量值2、通讯连接获取的高炉顶压通讯值2经过质量码寻优的优选值；所述第三高炉顶压测量数据为硬线连接获取的高炉顶压测量值3、通讯连接获取的高炉顶压通讯值3经过质量码寻优的优选值。

23、作为本发明进一步的方案，所述trt非停机模式下，控制静叶开度锁定，根据高炉顶压测量数据与高炉顶压设定值控制旁通阀开启，包括：

24、trt非停机模式下，如果高炉顶压测量数据与高炉顶压设置值之差小于第一设定值时，根据获取的静叶开度数据进行高炉顶压调节；

25、如果高炉顶压测量数据与高炉顶压设置值之差大于第一设定值时，控制静叶开度锁定，控制第一旁通阀启动，根据获取的第一旁通阀开度数据结合获取的高炉顶压测量数据进行高炉顶压调节；

26、高炉顶压测量数据与高炉顶压设置值之差大于第二设定值时，控制第二旁通阀启动，根据获取的第一旁通阀开度数据、第二旁通阀开度数据结合获取的高炉顶压测量数据进行顶压调节；

27、高炉顶压测量数据与高炉顶压设置值之差大于第三设定值时，控制第一旁通阀和第二旁通阀由自动模式切换为手动模式，且快开设定时长预置100％设定值后转为自动模式，根据获取的第一旁通阀开度数据、第二旁通阀开度数据结合获取的高炉顶压测量数据进行高炉顶压调节。

28、作为本发明进一步的方案，所述方法还包括：

29、高炉顶压测量数据与高炉顶压设置值之差小于第四设定值时，控制第一旁通阀和第二旁通阀均关闭，控制静叶开度解除锁定，根据获取的静叶开度数据控制高炉顶压调节。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、本发明提供一种高炉顶压异常变化控制方法，包括：获取高炉机组故障信号数据，根据高炉机组故障信号数据选择trt停机模式或trt非停机模式；trt停机模式下，控制静叶开度关闭，根据快切阀流量换算结果控制旁通阀打开对应开度；对第一高炉顶压测量数据进行质量码诊断，如果第一高炉顶压测量数据可信度为正常时，第一高炉顶压测量数据参与静叶自动调节；如果第一高炉顶压测量数据可信度为异常时，切换至其他高炉顶压测量数据或trt入口压力数据参与静叶自动调节；trt非停机模式下，控制静叶开度锁定，根据高炉顶压测量数据与高炉顶压设定值控制旁通阀开启。本发明在高炉顶压测量值、高炉设定值的选择中实施了冗余容错技术，通过计算机自寻优，将最佳信号的中间变量无扰切换值联锁控制中，满足trt静叶串级pid控制的精度及要求。本发明提供了trt系统停机后旁通阀退出再投入的实施例，可避免当trt停机后将顶压控制权交给了高炉侧，但是高炉减压阀组却又出现打不开、阀门超调、阀门卡涩等故障情况，这时trt旁通阀的再介入顶压调节可避免高炉顶压的波动。本发明采用了静叶pid串级控制，大大改善了对象的特性，系统的工作频率提高和抗干扰能力增强，高炉顶压控制质量获得了较大的提高。本发明所述的trt停机模式下的实例中，高炉减压阀组与trt旁通阀采用协调控制技术，实现多个不同的设备无缝衔接、高炉顶压控制权的无扰切换，消除了各设备之间耦合作用。