本發(fā)明屬于干熄焦氣體循環(huán)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及干熄焦循環(huán)氣體流量自動(dòng)控制、鍋爐入口側(cè)氣體溫度自動(dòng)控制以及干熄槽內(nèi)co濃度的自動(dòng)控制。

背景技術(shù)：

干熄焦是相對(duì)于濕熄焦而言，它采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。干熄焦的氣體循環(huán)控制系統(tǒng)是整個(gè)干熄焦控制系統(tǒng)的重要組成部分。

在干熄焦生產(chǎn)中，循環(huán)氣體量要根據(jù)排焦量的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以便將排焦溫度和鍋爐入口氣體溫度控制在合適的范圍。在以往的干熄焦控制系統(tǒng)中，循環(huán)氣體流量控制基本處于手動(dòng)狀態(tài)，在干熄焦操作中，循環(huán)氣體量的管理和調(diào)節(jié)重要性容易被忽視。認(rèn)為只要將紅焦冷卻，排焦溫度控制在200℃以下就行，更有認(rèn)為排焦溫度越低越好，這樣可以多吸收和利用紅焦的顯熱，故此習(xí)慣以較大的循環(huán)風(fēng)量運(yùn)行。當(dāng)排焦量降低時(shí)，沒(méi)有相應(yīng)的降低循環(huán)氣體量或者沒(méi)有及時(shí)降低循環(huán)氣體量，循環(huán)風(fēng)機(jī)仍以較大的循環(huán)風(fēng)量運(yùn)行，從而造成鍋爐入口溫度降低較快，對(duì)生產(chǎn)和操作帶來(lái)不利影響。在這種情況下要保持鍋爐入口溫度，潛意識(shí)必然會(huì)增加空氣導(dǎo)入量，這樣又會(huì)增加焦粉甚至焦炭的燒損，同時(shí)較大的循環(huán)氣體量，必然會(huì)造成循環(huán)風(fēng)機(jī)較大的電耗。

干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度控制。干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度，是干熄焦重要的工藝參數(shù)之一。它代表著回收紅焦顯熱的效率，直接體現(xiàn)系統(tǒng)的工況。對(duì)于鍋爐而言，它代表著鍋爐的換熱效率，極大影響著蒸汽的品質(zhì)。因此干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度是干熄焦系統(tǒng)監(jiān)控的一個(gè)重要工藝參數(shù)。干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度高于設(shè)計(jì)值會(huì)造成高溫事故，鍋爐的二級(jí)過(guò)熱器爐管蠕變而產(chǎn)生爆管；低于設(shè)計(jì)值導(dǎo)入干熄焦系統(tǒng)的空氣不能與循環(huán)氣體中的可燃?xì)怏w發(fā)生燃燒反應(yīng)，當(dāng)進(jìn)入干熄焦?fàn)t導(dǎo)致燒損焦炭，不僅影響干熄焦的生產(chǎn)能力，而且嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸。因此，干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。

干熄槽內(nèi)co濃度控制。干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中，因各種原因co濃度逐漸升高，為了保證人員和設(shè)備安全，必須對(duì)co的濃度進(jìn)行控制。在正常生產(chǎn)中，導(dǎo)入空氣燃燒和導(dǎo)入氮?dú)舛伎梢钥刂芻o的濃度。其中導(dǎo)入空氣燃燒更經(jīng)濟(jì)，而且還有利于提高鍋爐入口溫度，從而提高鍋爐產(chǎn)氣量。

在干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中，是通過(guò)控制循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器、干熄槽導(dǎo)入空氣流量調(diào)節(jié)閥和旁通循環(huán)氣體流量調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)氣體流量、鍋爐入口氣體溫度和co濃度的控制。干熄焦生產(chǎn)過(guò)程受多重因素的相互影響和作用，給生產(chǎn)操作帶來(lái)困難，傳統(tǒng)控制方式基本處于手動(dòng)和半自動(dòng)的狀態(tài)，控制水平不高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，在生產(chǎn)操作中有時(shí)會(huì)被表面現(xiàn)象甚至假象迷惑，對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。因此，通過(guò)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法，實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體流量、鍋爐入口溫度和co濃度的全自動(dòng)控制，極大降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，通過(guò)算法自動(dòng)調(diào)整各個(gè)相關(guān)參數(shù)，更好的響應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中的工況變化，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低燒損率和節(jié)能環(huán)保方面顯著優(yōu)于以前的控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種干熄焦循環(huán)氣體流量、干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度和干熄槽內(nèi)co濃度的自動(dòng)控制方法。

根據(jù)當(dāng)前實(shí)際工況，通過(guò)對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器、干熄槽導(dǎo)入空氣流量調(diào)節(jié)閥和旁通循環(huán)氣體流量調(diào)節(jié)閥的控制，實(shí)現(xiàn)干熄焦循環(huán)氣體流量、干熄焦鍋爐入口側(cè)氣體溫度和干熄槽內(nèi)co濃度的全自動(dòng)控制。

干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法，包括對(duì)組態(tài)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法啟動(dòng)和運(yùn)行條件的控制，組態(tài)循環(huán)氣體流量自動(dòng)控制方法的控制內(nèi)容和組態(tài)鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的自動(dòng)控制方法的控制。

干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法，只有具備啟動(dòng)條件和運(yùn)行條件后才能開(kāi)始計(jì)算和控制過(guò)程。不具備條件自動(dòng)控制方法退出，控制權(quán)交回相關(guān)設(shè)備，觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警信息，操作人員根據(jù)工況，進(jìn)行人工干預(yù)。

具體方法如下：

1、組態(tài)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法啟動(dòng)和運(yùn)行條件的控制

自動(dòng)控制方法啟動(dòng)條件的判斷：要求循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器在自動(dòng)控制模式，要求干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制模式，要求旁通氣體流量調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制模式。

自動(dòng)控制方法運(yùn)行條件的判斷：保證氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、干熄槽導(dǎo)入風(fēng)機(jī)、排焦系統(tǒng)、鍋爐給水泵在正常運(yùn)行狀態(tài)；循環(huán)風(fēng)量的測(cè)量值在20至282knm³/h之間；循環(huán)風(fēng)量的設(shè)定值和測(cè)量值的偏差絕對(duì)值在0至20knm³/h之間；排焦量的設(shè)定值和測(cè)量值的偏差絕對(duì)值在0至5t/h之間；排焦溫度在100至180℃之間；干熄槽導(dǎo)入空氣流量的測(cè)量值在2至29knm³/h之間；旁通氣體流量的測(cè)量值在3至22knm³/h之間；co濃度測(cè)量值在0至12％之間；h2濃度測(cè)量值在0至5％之間；o2濃度測(cè)量值在0至0.5％之間；主蒸汽溫度的測(cè)量值在500至555℃之間；主蒸汽流量的測(cè)量值在50至95.2t/h之間；鍋爐入口溫度的測(cè)量值在800至980℃之間；預(yù)存室料位的測(cè)量值在0至7.07m之間；排焦量的測(cè)量值在40至200t/h之間；循環(huán)風(fēng)量控制方法的計(jì)算值在50至282knm³之間。2、組態(tài)循環(huán)氣體流量自動(dòng)控制方法的控制

循環(huán)氣體流量控制方法，是要控制冷卻段導(dǎo)入循環(huán)氣體流量，這只是循環(huán)風(fēng)機(jī)吹入到干熄槽中的一部分流量，循環(huán)氣體流量由三部分構(gòu)成：冷卻段導(dǎo)入循環(huán)氣體流量、旁通氣體流量和放散氣體流量。為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體流量的自動(dòng)控制，首先要建立循環(huán)氣體流量設(shè)定值和干熄槽排焦量之間的關(guān)系式，循環(huán)氣體流量設(shè)定值＝(排焦量×k+人工修正數(shù))×排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)+旁通氣體流量+放散氣體流量，其中k為換算系數(shù)設(shè)置在1.2knm³/t至1.6knm³/t之間。以上關(guān)系式的排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)是為了進(jìn)一步提高控制精度，當(dāng)排焦溫度大于補(bǔ)正設(shè)定值180℃時(shí)，排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)設(shè)置為1.04至1.1之間的數(shù)值，當(dāng)排焦溫度小于等于補(bǔ)正設(shè)定值180℃時(shí)，排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)為1.0。以上關(guān)系式的循環(huán)氣體流量設(shè)定值人工修正數(shù)范圍在正負(fù)5knm³/h范圍內(nèi)。

在自動(dòng)控制方法投入后，根據(jù)排焦量的設(shè)定值，通過(guò)循環(huán)氣體流量設(shè)定值和排焦量關(guān)系式計(jì)算出循環(huán)氣體流量設(shè)定值，根據(jù)循環(huán)氣體設(shè)定值和循環(huán)氣體流量測(cè)量值的偏差，采用pid控制器控制循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器速度。最終計(jì)算的風(fēng)量必須要在風(fēng)機(jī)的可能范圍上限即小于等于282knm³范圍內(nèi)，如果計(jì)算結(jié)果超過(guò)上限，這時(shí)是不會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的，同時(shí)自動(dòng)控制被停止。

對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)入口流量的設(shè)定值變化率限制，避免流量設(shè)定值劇烈變化，造成干熄焦系統(tǒng)不穩(wěn)定，通過(guò)變化率限制器，限制循環(huán)氣體流量設(shè)定值變化率不超過(guò)0.15knm³/s，并且對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)入口流量設(shè)定值進(jìn)行平滑斜坡處理。

為了提高控制的穩(wěn)定性，循環(huán)氣體流量控制方法將計(jì)算得到的循環(huán)氣體流量設(shè)定值減去循環(huán)氣體流量的測(cè)量值，當(dāng)計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值小于設(shè)置的控制寬度即量程范圍1％以內(nèi)時(shí)，控制方法保持之前的控制值不變。當(dāng)計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值大于設(shè)置的控制寬度即量程范圍1％以內(nèi)時(shí)，控制方法計(jì)算得到的當(dāng)前設(shè)定值參與控制。

3、組態(tài)鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的自動(dòng)控制方法的控制內(nèi)容

鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的控制方法是通過(guò)對(duì)干熄槽導(dǎo)入空氣流量的調(diào)節(jié)和旁通的循環(huán)氣體流量的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的控制實(shí)際上是一對(duì)矛盾，相互影響相互作用，所以控制參考的優(yōu)先級(jí)從高到低分別為，首先是干熄焦鍋爐主蒸汽發(fā)生量，其次是鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度，最后是co濃度。首先定義這幾個(gè)參數(shù)的穩(wěn)定范圍，主蒸汽發(fā)生量的穩(wěn)定范圍為50t/h至92.5t/h之間，鍋爐入口氣體溫度的穩(wěn)定范圍為960℃至970℃之間，co濃度的穩(wěn)定范圍為5％至6％之間。根據(jù)主蒸汽發(fā)生量情況，啟動(dòng)相應(yīng)的控制方法。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量高于穩(wěn)定范圍即大于92.5t/h時(shí)，根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在穩(wěn)定范圍或者低于穩(wěn)定范圍即小于等于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k9，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-c，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成控制異常報(bào)警。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，按照先控制鍋爐入口側(cè)氣體溫度，后控制co濃度的優(yōu)先順序進(jìn)行控制。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度低于穩(wěn)定范圍即小于等于960℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-a，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成下限異常報(bào)警，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k7’，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k7；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k8，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k5；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k6，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k6’。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度在穩(wěn)定范圍即大于960℃且小于等于970℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k2，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k1，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度在高于穩(wěn)定范圍即大于970℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k11，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k4，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k3；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-b，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成上限異常報(bào)警，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k10。

所述的流量調(diào)節(jié)修正數(shù)k1的范圍為60nm³/h至140nm³/h之間，所述的k6、k8的范圍均在150nm³/h至260nm³/h之間，k2、k4、k7’，k9、k11的范圍均在230nm³/h至350nm³/h之間，k3、k5、k6’、k7、k10的范圍均在410nm³/h至550nm³/h之間，a、b、c的范圍均在180nm³/h至390nm³/h之間。

控制方法開(kāi)始運(yùn)行，首次延時(shí)30秒開(kāi)始運(yùn)算，之后裝焦裝置關(guān)到位或co高警告之后120秒計(jì)算一次。

采用上述控制方法后，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本系統(tǒng)根據(jù)排焦量的變化，結(jié)合鍋爐入口循環(huán)氣體溫度，全自動(dòng)控制循環(huán)氣體流量，減少了焦炭的燒損，更好的響應(yīng)工況變化，并且可以節(jié)約能源。

(2)本系統(tǒng)根據(jù)主蒸汽發(fā)生量、鍋爐入口氣體溫度、co濃度和干熄焦裝焦排焦?fàn)顟B(tài)，全自動(dòng)控制干熄槽導(dǎo)入氣體流量和旁通氣體流量。在保證人員和設(shè)備安全的前提下，更好的適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏，減少焦炭的燒損，提高鍋爐入口氣體溫度，進(jìn)而提高鍋爐產(chǎn)汽量和干熄焦的發(fā)電量。

(3)本控制方法不受自動(dòng)控制系統(tǒng)軟、硬件限制，可以在不同控制系統(tǒng)間移植。

本發(fā)明是一套應(yīng)用于干熄焦氣體循環(huán)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。解決以往控制方式控制水平低，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，干熄焦生產(chǎn)過(guò)程受多重因素的相互影響和作用，造成的生產(chǎn)操作困難。通過(guò)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法，實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體流量、鍋爐入口溫度和co濃度的全自動(dòng)控制。根據(jù)工況變化自動(dòng)及時(shí)的調(diào)整相關(guān)參數(shù)，滿足干熄焦生產(chǎn)的要求，降低焦炭燒損率，極大降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

附圖1循環(huán)氣體流量自動(dòng)控制方法功能模塊關(guān)系圖。

附圖2鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的自動(dòng)控制方法功能模塊關(guān)系圖。sf為導(dǎo)入空氣流量設(shè)定值修正數(shù)，pt為旁通流量設(shè)定值修正數(shù)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的一套應(yīng)用于干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)的全自動(dòng)控制方法，下面詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)實(shí)施過(guò)程的具體步驟：

1、安裝并組態(tài)所需的控制硬件、軟件和以太網(wǎng)絡(luò)等。

(1)安裝計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和控制軟件：計(jì)算機(jī)采用西門(mén)子工控機(jī)和微軟windows764位操作系統(tǒng)，控制軟件采用西門(mén)子pcs78.0sp1版本的編程軟件。

(2)安裝plc硬件控制設(shè)備：本實(shí)例采用了西門(mén)子pcs78.0sp1版本的編程軟件相適應(yīng)的s7400h系列的西門(mén)子plc控制設(shè)備。

(3)設(shè)置plc模件和通訊網(wǎng)絡(luò)：對(duì)plc硬件進(jìn)行通道和參數(shù)設(shè)置，通訊采用tcp通訊方式，檢測(cè)通訊網(wǎng)絡(luò)連接。

(4)組態(tài)編程軟件：根據(jù)控制內(nèi)容，編寫(xiě)和測(cè)試控制程序。

(5)組態(tài)系統(tǒng)的工藝流程畫(huà)面：實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和狀態(tài)顯示等功能。

(6)信號(hào)校對(duì)：在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝完成后，通過(guò)編程軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，完成信號(hào)回路測(cè)試。

2.對(duì)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)編程，對(duì)系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行編程，具體實(shí)施內(nèi)容如下：

使用西門(mén)子pcs78.0sp1版本的編程軟件，編程實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的基本控制功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停和調(diào)節(jié)控制，并完成功能測(cè)試。

3.對(duì)自動(dòng)控制方法啟動(dòng)和運(yùn)行條件進(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)編程，具體實(shí)施內(nèi)容如下：

編寫(xiě)邏輯判斷程序，判斷循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)pid、干熄槽導(dǎo)入風(fēng)機(jī)導(dǎo)入量調(diào)節(jié)pid和判斷旁通氣體流量調(diào)節(jié)pid在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)。如果全部滿足自動(dòng)狀態(tài)，則控制方法具備啟動(dòng)條件。

(1)組態(tài)干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法啟動(dòng)和運(yùn)行條件的控制內(nèi)容

干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)控制方法，只有具備啟動(dòng)條件和運(yùn)行條件后才能開(kāi)始計(jì)算和控制過(guò)程。不具備條件自動(dòng)控制方法退出，控制權(quán)交回相關(guān)設(shè)備，觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警信息，操作人員根據(jù)工況，進(jìn)行人工干預(yù)。

自動(dòng)控制方法啟動(dòng)條件的判斷：要求循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器在自動(dòng)控制模式，要求干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制模式，要求旁通氣體流量調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制模式。

自動(dòng)控制方法運(yùn)行條件的判斷：保證氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)、干熄槽導(dǎo)入風(fēng)機(jī)、排焦系統(tǒng)、鍋爐給水泵在正常運(yùn)行狀態(tài)；循環(huán)風(fēng)量的測(cè)量值在20至282knm³/h之間；循環(huán)風(fēng)量的設(shè)定值和測(cè)量值的偏差絕對(duì)值在0至20knm³/h之間；排焦量的設(shè)定值和測(cè)量值的偏差絕對(duì)值在0至5t/h之間；排焦溫度在100至180℃之間；干熄槽導(dǎo)入空氣流量的測(cè)量值在2至29knm³/h之間；旁通氣體流量的測(cè)量值在3至22knm³/h之間；co濃度測(cè)量值在0至12％之間；h2濃度測(cè)量值在0至5％之間；o2濃度測(cè)量值在0至0.5％之間；主蒸汽溫度的測(cè)量值在500至555℃之間；主蒸汽流量的測(cè)量值在50至95.2t/h之間；鍋爐入口溫度的測(cè)量值在800至980℃之間；預(yù)存室料位的測(cè)量值在0至7.07m之間；排焦量的測(cè)量值在40至200t/h之間；循環(huán)風(fēng)量控制方法的計(jì)算值在50至282knm³之間。

(2)組態(tài)循環(huán)氣體流量自動(dòng)控制方法的控制內(nèi)容

循環(huán)氣體流量控制方法，是要控制冷卻段導(dǎo)入循環(huán)氣體流量，這只是循環(huán)風(fēng)機(jī)吹入到干熄槽中的一部分流量，循環(huán)氣體流量由三部分構(gòu)成：冷卻段導(dǎo)入循環(huán)氣體流量、旁通氣體流量和放散氣體流量。為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體流量的自動(dòng)控制，首先要建立循環(huán)氣體流量設(shè)定值和干熄槽排焦量之間的關(guān)系式，循環(huán)氣體流量設(shè)定值＝(排焦量×k+人工修正數(shù))×排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)+旁通氣體流量+放散氣體流量，其中k為換算系數(shù)設(shè)置在1.2knm³/t至1.6knm³/t之間。以上關(guān)系式的排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)是為了進(jìn)一步提高控制精度，當(dāng)排焦溫度大于補(bǔ)正設(shè)定值180℃時(shí)，排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)設(shè)置為1.04至1.1之間的數(shù)值，當(dāng)排焦溫度小于等于補(bǔ)正設(shè)定值180℃時(shí)，排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)為1.0。以上關(guān)系式的循環(huán)氣體流量設(shè)定值人工修正數(shù)范圍在正負(fù)5knm³/h范圍內(nèi)。

在自動(dòng)控制方法投入后，根據(jù)排焦量的設(shè)定值，通過(guò)循環(huán)氣體流量設(shè)定值和排焦量關(guān)系式計(jì)算出循環(huán)氣體流量設(shè)定值，根據(jù)循環(huán)氣體設(shè)定值和循環(huán)氣體流量測(cè)量值的偏差，采用pid控制器控制循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器速度。最終計(jì)算的風(fēng)量必須要在風(fēng)機(jī)的可能范圍上限即小于等于282knm³范圍內(nèi)，如果計(jì)算結(jié)果超過(guò)上限，這時(shí)是不會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的，同時(shí)自動(dòng)控制被停止。

對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)入口流量的設(shè)定值變化率限制，避免流量設(shè)定值劇烈變化，造成干熄焦系統(tǒng)不穩(wěn)定，通過(guò)變化率限制器，限制循環(huán)氣體流量設(shè)定值變化率不超過(guò)0.15knm³/s，并且對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)入口流量設(shè)定值進(jìn)行平滑斜坡處理。

為了提高控制的穩(wěn)定性，循環(huán)氣體流量控制方法將計(jì)算得到的循環(huán)氣體流量設(shè)定值減去循環(huán)氣體流量的測(cè)量值，當(dāng)計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值小于設(shè)置的控制寬度即量程范圍1％以內(nèi)時(shí)，控制方法保持之前的控制值不變。當(dāng)計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值大于設(shè)置的控制寬度即量程范圍1％以內(nèi)時(shí)，控制方法計(jì)算得到的當(dāng)前設(shè)定值參與控制。

(3)組態(tài)鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的自動(dòng)控制方法的控制內(nèi)容

鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的控制方法是通過(guò)對(duì)干熄槽導(dǎo)入空氣流量的調(diào)節(jié)和旁通的循環(huán)氣體流量的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度的控制實(shí)際上是一對(duì)矛盾，相互影響相互作用，所以控制參考的優(yōu)先級(jí)從高到低分別為，首先是干熄焦鍋爐主蒸汽發(fā)生量，其次是鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度，最后是co濃度。首先定義這幾個(gè)參數(shù)的穩(wěn)定范圍，主蒸汽發(fā)生量的穩(wěn)定范圍為50t/h至92.5t/h之間，鍋爐入口氣體溫度的穩(wěn)定范圍為960℃至970℃之間，co濃度的穩(wěn)定范圍為5％至6％之間。根據(jù)主蒸汽發(fā)生量情況，啟動(dòng)相應(yīng)的控制方法。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量高于穩(wěn)定范圍即大于92.5t/h時(shí)，根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在穩(wěn)定范圍或者低于穩(wěn)定范圍即小于等于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k9，k9參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-c，c參數(shù)初值為300nm³/h。旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成控制異常報(bào)警。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，按照先控制鍋爐入口側(cè)氣體溫度，后控制co濃度的優(yōu)先順序進(jìn)行控制。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度低于穩(wěn)定范圍即小于等于960℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-a，a參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成下限異常報(bào)警，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k7’，k7’參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k7，k7參數(shù)初值為500nm³/h；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k8，k8參數(shù)初值為200nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在下限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k5，k5參數(shù)初值為500nm³/h；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k6，k6參數(shù)初值為200nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k6’，k6’參數(shù)初值為500nm³/h。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度在穩(wěn)定范圍即大于960℃且小于等于970℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k2，k2參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k1，k1參數(shù)初值為100nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0。

當(dāng)主蒸汽發(fā)生量低于或者在允許范圍內(nèi)即小于等于92.5t/h時(shí)，鍋爐入口側(cè)氣體溫度在高于穩(wěn)定范圍即大于970℃時(shí)，此時(shí)根據(jù)co濃度進(jìn)行控制：

1)co濃度在低于穩(wěn)定范圍即小于等于5％時(shí)，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k11，k11參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0；

2)co濃度在穩(wěn)定范圍即大于5％且小于等于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-k4，k4參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k3，k3參數(shù)初值為500nm³/h；

3)co濃度在高于穩(wěn)定范圍即大于6％時(shí)，如果旁通氣體流量在控制上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝-b，b參數(shù)初值為300nm³/h，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，系統(tǒng)生成上限異常報(bào)警，如果旁通氣體流量控制沒(méi)有在上限，干熄槽導(dǎo)入流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝0，旁通氣體流量調(diào)節(jié)修正數(shù)＝+k10，k10參數(shù)初值為500nm³/h。

控制方法開(kāi)始運(yùn)行，首次延時(shí)30秒開(kāi)始運(yùn)算，之后裝焦裝置關(guān)到位或co高警告之后120秒計(jì)算一次。

4、組態(tài)流程畫(huà)面的控制內(nèi)容

完成對(duì)冷卻段導(dǎo)入空氣流量自動(dòng)控制、鍋爐入口側(cè)氣體溫度自動(dòng)控制以及干熄槽內(nèi)co濃度的自動(dòng)控制，需要在監(jiān)控流程畫(huà)面中進(jìn)行以下幾個(gè)步驟：

(1)選擇控制的工作方式：干熄焦生產(chǎn)穩(wěn)定一段時(shí)間后，操作人員選擇控制方法投入，控制方法根據(jù)投入條件和運(yùn)行條件，判斷是否運(yùn)行控制方法。操作人員選擇控制方法投入，具備條件則開(kāi)始控制方法的計(jì)算過(guò)程。不具備條件控制方法不運(yùn)行，如果控制方法已經(jīng)運(yùn)行，則控制方法停止，操作權(quán)限交回各自設(shè)備，系統(tǒng)生成報(bào)警信息。

(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況修正循環(huán)氣體流量控制方法的k、排焦溫度補(bǔ)正系數(shù)等參數(shù)。

(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況修正鍋爐入口側(cè)循環(huán)氣體溫度和co濃度控制方法的k1至k11、a、b、c等參數(shù)。

系統(tǒng)正常運(yùn)行，當(dāng)過(guò)程參數(shù)發(fā)生變化，控制方法自動(dòng)計(jì)算循環(huán)氣體流量設(shè)定值、干熄槽導(dǎo)入空氣量設(shè)定值和旁通氣體流量設(shè)定值，循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器、干熄槽導(dǎo)入空氣調(diào)節(jié)閥和旁通氣體流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)始自動(dòng)調(diào)節(jié)，完成氣體循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)控制過(guò)程。