一种高炉煤粉喷吹量的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，包括以下步骤：步骤（1）：确定喷煤的喷吹罐；步骤（2）：判断瞬时喷煤速度，如果是开始喷煤的前5分钟，则进入步骤（3），如果是喷煤开始5分钟后，则进入步骤（4）；步骤（3）：计算开始喷煤前5分钟的瞬时喷煤速度；步骤（4）：计算开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度；步骤（5）：将步骤（3）和（4）中的瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度进行对比，根据比对结果调整当前喷吹罐的喷煤量；步骤（6）：存储当前累计喷煤量；对喷吹罐开始喷煤的前5分钟内和喷吹罐开始喷煤5分钟后两个时间段的瞬时喷煤速度，该方法计算得出的瞬时喷煤速度更接近实际的瞬时喷煤速度，提高对喷煤量的控制精度。
【专利说明】一种高炉煤粉喷吹量的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高炉喷煤控制【技术领域】，涉及一种计算方法，尤其是一种高炉煤粉喷吹量的控制方法。
【背景技术】
[0002]高炉喷煤是国家大力推广的具有节能和环保效果的重要技术措施，它既符合生产企业的经济利益，也符合国家的产业政策。
[0003]高炉喷煤的目的在于最大限度地节约焦炭，改善高炉炼铁的技术经济指标；要想达到此目的，既要尽量提高喷煤量，又要保持较高的置换比；因此，必须根据炉况，对喷煤量进行合理的控制。
[0004]在高炉煤粉喷吹工艺中，喷吹系统通常由喷吹罐、煤粉给煤器、喷煤总管、煤粉分配器、喷煤支管、煤枪、氮气及空气供气、喷煤调节控制和安全联锁系统等组成；采用并联罐喷吹工艺，3个喷吹罐按顺序轮流喷煤。煤粉喷吹过程中，将加工磨细的无烟煤或烟煤粉，自高炉风口使用压缩空气喷入炉缸。
[0005]在喷煤控制中，煤粉喷吹稳定、喷吹量准确是高炉喷煤量调节操作的基本要求；由于煤粉喷吹是气固二相流的气力输送，喷吹量的检测变得困难，并且喷吹量调节系统是一个动态、随机干扰严重的多输入单输出非线性对象，传统的煤粉喷吹量控制技术存在误差大、自适应能力小的缺 陷，难以满足高炉喷煤量调节的控制精度。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，以解决上述煤粉喷吹量计算误差大的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本发明给出以下技术方案:
一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，包括以下步骤:
步骤(1):启动喷煤罐进行喷煤；
步骤(2):判断喷煤时间，如果是开始喷煤的前5分钟，则进入步骤(3)，如果是喷煤开始5分钟后，则进入步骤(4);
步骤(3):记录当前喷吹罐开始喷煤瞬间的初始重量值，开始喷煤后，每隔5秒钟记录一次当前喷吹罐的当前重量值，初始重量值减去当前重量值，得到的差值除以喷吹时间，即得到开始喷煤前5分钟内的瞬时喷煤速度；
步骤(4):对喷吹罐的重量值每隔5秒钟进行一次采样，采样结果存入60个移位寄存器中，移位寄存器每隔5秒钟移一次位，所有的寄存器将其保存的数值传到下一个寄存器中进行保存，第一个寄存器保存最新的煤粉重量值，用最后一个寄存器中保存的数值减去第一个寄存器中保存的数值，得到的差值除以时间间隔5分钟，得到当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，用该步骤计算当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，直到更换喷吹罐时返回步骤(2)；步骤(5):将步骤(3)和(4)中的瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度进行对比，根据比对结果调整当前喷吹罐的喷煤量；
步骤(6):存储当前累计喷煤量，如果当前喷吹罐没有发生转换则转到步骤(7)，如果当前喷吹罐发生转换则转到步骤(8)；
步骤(7):记录整点时刻的煤粉重量值，然后用该值减去当前煤粉重量值，得到当前累计喷煤量，每隔一小时，将当前累计喷煤量进行存储，得到上一小时累计喷煤量，然后将当前累计喷煤量清零；
步骤(8):将步骤(7)中的当前累计量加到下一个喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。
[0008]优选地，该控制方法中采用3个喷吹罐进行轮流喷煤，3个喷吹罐分别为I号喷吹罐、2号喷吹罐和3号喷吹罐。
[0009]优选地，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持喷吹罐的压力不变，调节载送气体流量。
[0010]优选地，所述调节载送气体流量的方法为:如果当前瞬时喷煤速度大于实际要求的喷煤速度，则减小载送气体流量；如果当前瞬时喷煤速度小于实际要求的喷煤速度，则增加载送气体流量。
[0011]优选地，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持载送气体流量，调节喷吹罐的压力。
[0012]优选地，所述调节喷吹罐的压力的方法为:根据当前瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度的差值，确定当前喷吹罐需要的压力；根据当前喷吹罐需要的压力与当前喷吹罐实际检测到的压力进行比较，根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀。
[0013]优选地，所述根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀的方法为:如果当前喷吹罐需要的压力小于当前喷吹罐实际检测到的压力，则增大喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度；如果当前喷吹罐需要的压力大于当前喷吹罐实际检测到的压力，则减小喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度。
[0014]优选地，所述步骤(6)中，如果I号喷吹罐转到2号喷吹罐，则将I号喷吹罐的当前累计量加到2号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果2号喷吹罐转到3号喷吹罐，则将2号喷吹罐的当前累计量加到3号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7)；如果3号喷吹罐转到I号喷吹罐，则将3号喷吹罐的当前累计量加到I号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。
[0015]本发明的有益效果在于，对喷吹罐开始喷煤的前5分钟内和喷吹罐开始喷煤5分钟后两个时间段的瞬时喷煤速 度，采用60个移位寄存器存储60个采样时刻的喷吹罐重量值，采用该方法计算得出的瞬时喷煤速度更接近实际的瞬时喷煤速度，从而提高对喷煤量的控制精度；此外，本发明设计原理可靠，具有非常广泛的应用前景。
[0016]由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【具体实施方式】[0017]下面通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
[0018]实施方式一:
一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，包括以下步骤:
步骤(1):启动喷煤罐进行喷煤；
步骤(2):判断喷煤时间，如果是开始喷煤的前5分钟，则进入步骤(3)，如果是喷煤开始5分钟后，则进入步骤(4);
步骤(3):记录当前喷吹罐开始喷煤瞬间的初始重量值，开始喷煤后，每隔5秒钟记录一次当前喷吹罐的当前重量值，初始重量值减去当前重量值，得到的差值除以喷吹时间，即得到开始喷煤前5分钟内的瞬时喷煤速度；
步骤(4):对喷吹罐的重量值每隔5秒钟进行一次采样，采样结果存入60个移位寄存器中，移位寄存器每隔5秒钟移一次位，所有的寄存器将其保存的数值传到下一个寄存器中进行保存，第一个寄存器保存最新的煤粉重量值，用最后一个寄存器中保存的数值减去第一个寄存器中保存的数值，得到的差值除以时间间隔5分钟，得到当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，用该步骤计算当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，直到更换喷吹罐时返回步骤(2)；
步骤(5):将步骤(3)和(4)中的瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度进行对比，根据比对结果调整当前喷吹罐的喷煤量； 步骤(6):存储当前累计喷煤量，如果当前喷吹罐没有发生转换则转到步骤(7)，如果当前喷吹罐发生转换则转到步骤(8)；
步骤(7):记录整点时刻的煤粉重量值，然后用该值减去当前煤粉重量值，得到当前累计喷煤量，每隔一小时，将当前累计喷煤量进行存储，得到上一小时累计喷煤量，然后将当前累计喷煤量清零；
步骤(8):将步骤(7)中的当前累计量加到下一个喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。
[0019]本实施方式中，该控制方法中采用3个喷吹罐进行轮流喷煤，3个喷吹罐分别为I号喷吹罐、2号喷吹罐和3号喷吹罐。
[0020]本实施方式中，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持喷吹罐的压力不变，调节载送气体流量。
[0021]本实施方式中，所述调节载送气体流量的方法为:如果当前瞬时喷煤速度大于实际要求的喷煤速度，则减小载送气体流量；如果当前瞬时喷煤速度小于实际要求的喷煤速度，则增加载送气体流量。
[0022]本实施方式中，所述步骤(6)中，如果I号喷吹罐转到2号喷吹罐，则将I号喷吹罐的当前累计量加到2号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果2号喷吹罐转到3号喷吹罐，则将2号喷吹罐的当前累计量加到3号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果3号喷吹罐转到I号喷吹罐，则将3号喷吹罐的当前累计量加到I号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7)。
[0023]实施方式二:一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，包括以下步骤:
步骤(1):启动喷煤罐进行喷煤；
步骤(2):判断喷煤时间，如果是开始喷煤的前5分钟，则进入步骤(3)，如果是喷煤开始5分钟后，则进入步骤(4);
步骤(3):记录当前喷吹罐开始喷煤瞬间的初始重量值，开始喷煤后，每隔5秒钟记录一次当前喷吹罐的当前重量值，初始重量值减去当前重量值，得到的差值除以喷吹时间，即得到开始喷煤前5分钟内的瞬时喷煤速度；
步骤(4):对喷吹罐的重量值每隔5秒钟进行一次采样，采样结果存入60个移位寄存器中，移位寄存器每隔5秒钟移一次位，所有的寄存器将其保存的数值传到下一个寄存器中进行保存，第一个寄存器保存最新的煤粉重量值，用最后一个寄存器中保存的数值减去第一个寄存器中保存的数值，得到的差值除以时间间隔5分钟，得到当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，用该步骤计算当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，直到更换喷吹罐时返回步骤(2)；
步骤(5):将步骤(3)和(4)中的瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度进行对比，根据比对结果调整当前喷吹罐的喷煤量；
步骤(6):存储当前累计喷煤量，如果当前喷吹罐没有发生转换则转到步骤(7)，如果当前喷吹罐发生转换则转到步骤(8)；
步骤(7):记录整点时刻的煤粉重量值，然后用该值减去当前煤粉重量值，得到当前累计喷煤量，每隔一小时，将当前累计喷煤量进行存储，得到上一小时累计喷煤量，然后将当前累计喷煤量清零；
步骤(8):将步骤(7)中的当前累计量加到下一个喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。
[0024]本实施方式中，该控制方法中采用3个喷吹罐进行轮流喷煤，3个喷吹罐分别为I号喷吹罐、2号喷吹罐和3号喷吹罐。
[0025]本实施方式中，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持载送气体流量,调节喷吹罐的压力。
[0026]本实施方式中，所述调节喷吹罐的压力的方法为:根据当前瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度的差值，确定当前喷吹罐需要的压力；根据当前喷吹罐需要的压力与当前喷吹罐实际检测到的压力进行比较，根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀。
[0027]本实施方式中，所述根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀的方法为:如果当前喷吹罐需要的压力小于当前喷吹罐实际检测到的压力，则增大喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度；如果当前喷吹罐需要的压力大于当前喷吹罐实际检测到的压力，则减小喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度。
[0028]本实施方式中，所述步骤(6)中，如果I号喷吹罐转到2号喷吹罐，则将I号喷吹罐的当前累计量加到2号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果2号喷吹罐转到3号喷吹罐，则将2号喷吹罐的当前累计量加到3号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果3号喷吹罐转到I号喷吹罐，则将3号喷吹罐的当前累计量加到I号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。[0029]本实施方式中，通过压力传感器对当前喷吹罐内的压力进行检测。
[0030]本实施方式中，所述压力传感器为PTC304S数显压力传感器。
[0031]以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发 明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高炉煤粉喷吹量的控制方法，包括以下步骤: 步骤(1):启动喷煤罐进行喷煤； 步骤(2):判断喷煤时间，如果是开始喷煤的前5分钟，则进入步骤(3)，如果是喷煤开始5分钟后，则进入步骤(4); 步骤(3):记录当前喷吹罐开始喷煤瞬间的初始重量值，开始喷煤后，每隔5秒钟记录一次当前喷吹罐的当前重量值，初始重量值减去当前重量值，得到的差值除以喷吹时间，即得到开始喷煤前5分钟内的瞬时喷煤速度； 步骤(4):对喷吹罐的重量值每隔5秒钟进行一次采样，采样结果存入60个移位寄存器中，移位寄存器每隔5秒钟移一次位，所有的寄存器将其保存的数值传到下一个寄存器中进行保存，第一个寄存器保存最新的煤粉重量值，用最后一个寄存器中保存的数值减去第一个寄存器中保存的数值，得到的差值除以时间间隔5分钟，得到当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，用该步骤计算当前喷吹罐开始喷煤5分钟后的瞬时喷煤速度，直到更换喷吹罐时返回步骤(2)； 步骤(5):将步骤(3)和(4)中的瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度进行对比，根据比对结果调整当前喷吹罐的喷煤量； 步骤(6):存储当前累计喷煤量，如果当前喷吹罐没有发生转换则转到步骤(7)，如果当前喷吹罐发生转换则转到步骤(8)； 步骤(7):记录整点时刻的煤粉重量值，然后用该值减去当前煤粉重量值，得到当前累计喷煤量，每隔一小时，将当前累计喷煤量进行存储，得到上一小时累计喷煤量，然后将当前累计喷煤量清零； 步骤(8):将步骤(7)中的当前累计量加到下一个喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7)。
2.根据权利要求1所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，该控制方法中采用3个喷吹罐进行轮流喷煤，3个喷吹罐分别为I号喷吹罐、2号喷吹罐和3号喷吹罐。
3.根据权利要求2所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持喷吹罐的压力不变，调节载送气体流量。
4.根据权利要求3所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，所述调节载送气体流量的方法为:如果当前瞬时喷煤速度大于实际要求的喷煤速度，则减小载送气体流量；如果当前瞬时喷煤速度小于实际要求的喷煤速度，则增加载送气体流量。
5.根据权利要求2所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，所述步骤(5)中根据比对结果调整喷吹罐喷煤量的方法为:保持载送气体流量，调节喷吹罐的压力。
6.根据权利要求5所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，所述调节喷吹罐的压力的方法为:根据当前瞬时喷煤速度与实际要求的喷煤速度的差值，确定当前喷吹罐需要的压力；根据当前喷吹罐需要的压力与当前喷吹罐实际检测到的压力进行比较，根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀。
7.根据权利要求6所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果调节当前喷吹罐的补压调节阀的方法为:如果当前喷吹罐需要的压力小于当前喷吹罐实际检测到的压力，则增大喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度；如果当前喷吹罐需要的压力大于当前喷吹罐实际检测到的压力，则减小喷吹罐补压调节阀阀门的开启角度。
8.根据权利要求2-7中任一项权利要求所述的高炉煤粉喷吹量的控制方法，其特征在于:所述步骤(6)中，如果I号喷吹罐转到2号喷吹罐，则将I号喷吹罐的当前累计量加到2号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果2号喷吹罐转到3号喷吹罐，则将2号喷吹罐的当前累计量加到3号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述两者之和进行存储，之后转到步骤(7);如果3号喷吹罐转到I号喷吹罐，则将3号喷吹罐的当前累计量加到I号喷吹罐的煤粉喷出量上，到下一个整点时刻将上述 两者之和进行存储，之后转到步骤(7 )。
【文档编号】C21B5/00GK103898257SQ201410115618
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】梁丽桢, 季陆伟 申请人:济钢集团有限公司