專利名稱：一種高爐鼓風(fēng)機防喘振控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐鼓風(fēng)機防喘振方法。更具體的說，是針對煉鐵高爐中的高爐鼓風(fēng)機進行防喘振控制。
背景技術(shù)：
高爐鼓風(fēng)機是煉鐵過程中的核心動力設(shè)備，高爐鼓風(fēng)機是高爐設(shè)備的心臟。鼓風(fēng)機所輸送的高壓風(fēng)流，經(jīng)熱風(fēng)爐加熱到1100 1200°C，由設(shè)在高爐下腹部的環(huán)形風(fēng)管，通過安裝在高爐四周的風(fēng)口吹入高爐內(nèi)，一方面托住由爐頂部裝料鐘處加入的爐料；另一方面通過化學(xué)還原反應(yīng)在爐底形成鐵水和渣。如果送風(fēng)切斷，高爐不能繼續(xù)生產(chǎn)鐵水，同時因爐內(nèi)支撐爐料的力消失，勢必爐料下榻，鐵水、渣就會飛濺，造成高爐堵風(fēng)口的重大事故。因此要求鼓風(fēng)機組能夠隨著高爐的冶煉工況實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和控制，為高爐提供優(yōu)質(zhì)，適量的風(fēng)源對于整個鋼鐵過程的重要性不言而喻，鼓風(fēng)機的運行狀態(tài)與企業(yè)的產(chǎn)量、效益、安全息息相關(guān)。由于高爐憋風(fēng)等原因常會引起風(fēng)機喘振現(xiàn)象。所謂風(fēng)機的“喘振”，就是在風(fēng)機整個系統(tǒng)中發(fā)生周期性的低頻振蕩，風(fēng)機流量和出口壓力大幅度波動的現(xiàn)象。喘振造成的后果是非常嚴(yán)重的，它不僅會使鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)子和靜子經(jīng)受交變應(yīng)力而斷裂，使級間壓力失常而引起強烈振動，導(dǎo)致密封及推力軸承損壞，使運動元件和靜止元件相碰，有的甚至破壞了密封造成了爆炸、火災(zāi)等事故。除嚴(yán)重事故之外，喘振也會使煉鐵風(fēng)耗增加，噸鐵成本升高。冶金等領(lǐng)域運行的鼓風(fēng)機幾乎都設(shè)有防喘振控制系統(tǒng)?？刂拼胧┲饕欠来趴?。目前主要的控制方法是當(dāng)出現(xiàn)運行點靠近防喘振曲線時，即立刻打開防喘振閥，防止運行點進入防喘振曲線左邊，重新處于安全區(qū)域。防喘振曲線的設(shè)置具有非常重要的意義。一般來講，鼓風(fēng)機制造廠商提供的防喘振曲線是在出廠時試驗給定，但是由于溫度、分子量變化對喘振極限的影響沒有考慮進去， 實際應(yīng)用是往往有一定偏差，特別是舊機組的性能會發(fā)生變化時，導(dǎo)致防喘振控制系統(tǒng)設(shè)置的不盡合理，從而造成不必要的損失。同樣防喘振閥的開度具有重要的作用。開度過大過快，不僅會產(chǎn)生較大的流量和壓力波動，這種波動是高爐正常生產(chǎn)中無法接受的，而且也浪費能量。若開度過小過慢，又不能保證在工況點上升較快的情況下保證風(fēng)機不進入喘振區(qū)。防喘振控制作為高爐風(fēng)機控制中最重要的一環(huán)，其控制效果完善與否，在很大程度上決定了能否充分發(fā)揮鼓風(fēng)機的潛能，為高爐提供一個安全、穩(wěn)定、高效的風(fēng)源，保證高爐達到理想的利用系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高爐鼓風(fēng)機防喘振控制的方法。本發(fā)明的解決方法是
提供一種高爐鼓風(fēng)機防喘振控制的方法，包括以下步驟(1)對鼓風(fēng)機出廠試驗時確定的防喘振曲線進行無量綱處理，獲得不隨鼓風(fēng)機進口條件及鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)變化的無量綱防喘振曲線；(2)由溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器獲取鼓風(fēng)機實時的運行參數(shù)，并在進行無量綱化處理后，與防喘振曲線中防喘振點的無量綱數(shù)值比較，確定目前運行點所處位置是否處于安全區(qū)域；(3)確定目前運行點與防喘振曲線之間的距離和當(dāng)前無量綱流量方向上的變化速度，并以其為輸入值，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法確定PID控制的參數(shù)；(4)向防喘振閥的控制器傳送PID控制參數(shù)，實現(xiàn)對防喘振閥的控制。本發(fā)明中，所述運行點與防喘振曲線之間的距離是根據(jù)下述公式獲得的
權(quán)利要求
1.一種高爐鼓風(fēng)機防喘振控制的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對鼓風(fēng)機出廠試驗時確定的防喘振曲線進行無量綱處理，獲得不隨鼓風(fēng)機進口條件及鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)變化的無量綱防喘振曲線；(2)由溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器獲取鼓風(fēng)機實時的運行參數(shù)，并在進行無量綱化處理后，與防喘振曲線中防喘振點的無量綱數(shù)值比較，確定目前運行點所處位置是否處于安全區(qū)域；(3)確定目前運行點與防喘振曲線之間的距離和當(dāng)前無量綱流量方向上的變化速度， 并以其為輸入值，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法確定PID控制的參數(shù)；(4)向防喘振閥的控制器傳送PID控制參數(shù)，實現(xiàn)對防喘振閥的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運行點與防喘振線之間的距離是根據(jù)下述公式獲得的
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無量綱流量方向上的變化速度是根據(jù)下述公式獲得的
全文摘要
本發(fā)明涉及鼓風(fēng)機防喘振，旨在提供一種高爐鼓風(fēng)機防喘振控制的方法。包括(1)對防喘振曲線進行無量綱處理，獲得不隨進口條件及結(jié)構(gòu)變化的無量綱曲線；(2)獲取實時運行參數(shù)，并在進行無量綱化處理后與防喘振點的無量綱數(shù)值比較，確定目前是否處于安全區(qū)域；(3)確定目前運行點與防喘振曲線之間的距離和當(dāng)前無量綱流量方向上的變化速度，并以其為輸入值確定PID控制的參數(shù)；(4)向防喘振閥的控制器傳送PID控制參數(shù)，實現(xiàn)對防喘振閥的控制。本發(fā)明消除了進口狀態(tài)及結(jié)構(gòu)變化而引起的防喘振曲線偏移，保證運行時能準(zhǔn)確的判斷安全運行區(qū)域；能夠消除由于控制參數(shù)固定帶來的防喘振閥的開的過大或者過小帶來的壓力波動和能量浪費的問題。
文檔編號F04D27/00GK102562639SQ201210011989
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者吳平, 楊春節(jié), 王小華, 郁輝球, 麻劍鋒, 黃龍誠 申請人:杭州哲達科技股份有限公司