基于模糊PID控制螺桿余熱發(fā)電技術(shù)在100 t轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用

王嵐瀟 劉宇飛 邵國(guó)立 李明 韓明遠(yuǎn)

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

0 引言

轉(zhuǎn)爐余熱發(fā)電是鋼鐵廠提高生產(chǎn)效益，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。余熱發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制系統(tǒng)，由于其熱源為轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽，受轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)狀況的影響較大，與一般帶有燃燒系統(tǒng)的電站相比具有很大的特殊性。轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)時(shí)，汽化蒸汽流量波動(dòng)大，傳統(tǒng)的PID控制方法雖然簡(jiǎn)單和實(shí)用，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，使用效果并不理想。而模糊控制可不必精確了解對(duì)象的情況，并且具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，上升時(shí)間快，超調(diào)小的優(yōu)點(diǎn)。但是模糊控制對(duì)輸入變量的處理是離散的，并且沒(méi)有積分環(huán)節(jié)，因此最終必然存在穩(wěn)定余差，甚至在平衡點(diǎn)附近出現(xiàn)小幅振蕩，控制精度不是很高。若把模糊和傳統(tǒng)PID兩者有效的結(jié)合起來(lái)，既可以有模糊控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，上升時(shí)間快，超調(diào)小的優(yōu)點(diǎn)，又有PID控制精度高的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到精確有效的控制預(yù)期目的。在原設(shè)計(jì)蒸汽流量控制基礎(chǔ)上，將模糊控制直接用于轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽控制系統(tǒng)中，利用模糊智能控制理論和經(jīng)典PID控制理論相結(jié)合方法，充分體現(xiàn)模糊控制適用于非線性、時(shí)變、滯后系統(tǒng)的好處，使該系統(tǒng)不僅適應(yīng)了轉(zhuǎn)爐工況變化，而且也保證螺桿機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1 概況

安鋼第一煉軋廠有100 t頂?shù)讖?fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐一座，內(nèi)設(shè)100 t轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐除塵采用OG法，由轉(zhuǎn)爐爐口排除的爐氣溫度約為1560℃，轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置出口即一文入口煙氣溫度要求約為800℃ ～1000℃。設(shè)置轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置的目的是收集轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中的高溫?zé)煔獠⑵淅鋮s下來(lái)，以便滿足下一步除塵及煤氣回收的要求，保證煉鋼的安全生產(chǎn)，同時(shí)產(chǎn)生大量飽和蒸汽。由于利用飽和蒸汽的渠道和設(shè)備制造工藝不足，以及難以解決蒸汽波動(dòng)技術(shù)問(wèn)題和長(zhǎng)距離輸送損耗大的問(wèn)題，這部分蒸汽沒(méi)有得到充分利用，有很大一部分外排浪費(fèi)掉，變相增加了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本。轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性、大滯后的復(fù)雜系統(tǒng)，汽化系統(tǒng)所產(chǎn)蒸汽難以用傳統(tǒng)控制方法達(dá)到要求，這對(duì)于轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽的有效使用十分不利，采取模糊PID來(lái)控制蒸汽流量的方法可以很好地解決這一問(wèn)題。

2 螺桿余熱蒸汽發(fā)電原理及系統(tǒng)組成

2.1 設(shè)備組成及工藝流程

安鋼第一煉軋廠100 t轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，主要設(shè)備組成：螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)、斯坦福低壓發(fā)電機(jī)、潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)、水冷卻循環(huán)系統(tǒng)和調(diào)速控制系統(tǒng)等。蒸汽從蓄熱器外供管道上取，蒸汽流量控制采用調(diào)節(jié)閥門(mén)控制，這種調(diào)節(jié)方式是目前國(guó)內(nèi)低溫余熱螺桿機(jī)組普遍采用的調(diào)節(jié)控制方式，控制功能簡(jiǎn)單且安全可靠。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 螺桿發(fā)電系統(tǒng)工藝流程

轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)安全閥、流量計(jì)、快關(guān)閥，調(diào)節(jié)閥等進(jìn)入螺桿機(jī)，蒸汽在螺桿機(jī)內(nèi)膨脹作功，最終進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，冷凝成90℃左右熱水，冷凝水泵將冷凝水從冷凝器內(nèi)抽出，送至除氧器或送至汽化補(bǔ)水池，經(jīng)過(guò)除氧進(jìn)行再循環(huán)。根據(jù)蒸汽量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)如下：額定裝機(jī)容量800 kW，采用單機(jī)發(fā)電，輸出電壓380 V，輸出額定電流1440 A，采用低壓并網(wǎng)。并網(wǎng)柜設(shè)置在轉(zhuǎn)爐低壓配電室，并網(wǎng)變壓器為轉(zhuǎn)爐1#吊車(chē)變壓器。

斯坦福發(fā)電機(jī)采用無(wú)刷自勵(lì)發(fā)電機(jī)，由于轉(zhuǎn)爐汽化的熱力參數(shù)變動(dòng)因素較多，且壓力、流量、溫度在一定周期內(nèi)波動(dòng)劇烈，因此發(fā)電機(jī)配置反應(yīng)時(shí)間不大于0.1 s的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。主機(jī)定子采用的是ABB公司的AS440 AVR，AVR是調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)勵(lì)磁電流的控制裝置。AVR根據(jù)來(lái)自主定子繞組的電壓感應(yīng)信號(hào)做出反饋，通過(guò)控制低功率的勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)電樞的整流輸出功率，從而達(dá)到控制主磁場(chǎng)電流的要求。

2.2 螺桿膨脹機(jī)原理及技術(shù)特點(diǎn)

螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)是一種低品位熱能動(dòng)力機(jī)，它能夠回收低品位熱能并直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換能量，是一種在當(dāng)前能源利用領(lǐng)域重大突破性的新型動(dòng)力機(jī)?；緲?gòu)造是由一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子和機(jī)殼組成的動(dòng)力機(jī)。流體進(jìn)入螺桿齒槽，壓力推動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，齒槽容積增加，流體降壓膨脹做功，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。在螺桿機(jī)控制系統(tǒng)中，螺桿機(jī)控制分為轉(zhuǎn)速控制和功率控制。螺桿機(jī)初始啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速控制起作用，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的大小，調(diào)整螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速使其達(dá)到1500 rpm，并保持穩(wěn)定。并網(wǎng)成功后自動(dòng)切換成功率控制。其基本原理都是采用PID方式調(diào)節(jié)螺桿機(jī)進(jìn)氣閥門(mén)，控制蒸汽流量達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。螺桿機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1)啟動(dòng)力矩大，作為原動(dòng)力可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，且能承受較大的沖擊荷載。

2)蒸汽在機(jī)內(nèi)流速低，無(wú)其他能量損失，機(jī)組效率高，蒸汽參數(shù)或流量的波動(dòng)仍能維持較高效率。

3)它是一種容積式的全流動(dòng)設(shè)備，能適應(yīng)過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、汽水兩相流體和熱水工質(zhì)。

4)在熱源參數(shù)、功率及熱負(fù)荷50%變化范圍內(nèi)，能保持平穩(wěn)工作且較高運(yùn)行效率。

5)因?yàn)槁輻U與螺桿、螺桿與機(jī)殼的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能限制污垢的生長(zhǎng)，具有自清潔能力，機(jī)組對(duì)蒸汽品質(zhì)要求不高。蒸汽參數(shù)：0.15 MPa ～3.0 MPa，溫度低于300℃。

6)單機(jī)功率在50 kW～800 kW，設(shè)備緊湊，占地少，工程施工量少，大修周期長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

2.3 電控系統(tǒng)組成

控制系統(tǒng)采用SIEMENS S7-300的主機(jī)站。根據(jù)整個(gè)螺桿機(jī)的控制需求及I/O點(diǎn)數(shù)要求，選用了CPU314C-2DP作為主控CPU，除了CPU外，在主機(jī)架上還有CP343通訊模塊，這個(gè)模塊的作用是負(fù)責(zé)與交換機(jī)的連接，從而實(shí)現(xiàn)與OPC服務(wù)器之間的通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。該系統(tǒng)具有自動(dòng)校準(zhǔn)同期并網(wǎng)功能，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓。目前低壓并網(wǎng)發(fā)電屬常規(guī)成熟技術(shù)。并網(wǎng)送電后，電能直接輸入企業(yè)的電網(wǎng)，驅(qū)動(dòng)各種用電設(shè)備，并網(wǎng)不會(huì)對(duì)電網(wǎng)的供電品質(zhì)帶來(lái)任何不良影響。動(dòng)力機(jī)如遇突發(fā)事件，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置能與低壓網(wǎng)自動(dòng)分閘，確保低壓電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。

3 PID控制器的建立

3.1 PID控制器系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)螺桿機(jī)的控制原理及生產(chǎn)工藝要求，可得到組成蒸汽流量模糊PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(如圖2所示)。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的流量與檢測(cè)反饋回來(lái)的實(shí)際流量進(jìn)行偏差計(jì)算，根據(jù)偏差和偏差變化率進(jìn)行模糊化處理及建立模糊推理，根據(jù)模糊子集的關(guān)系，得出在一定偏差及偏差變化率的量值內(nèi)的△P、△I、△D值，然后，與傳統(tǒng)PID控制參數(shù)的值相加，得出整定好的KP、KI、KD三個(gè)控制參數(shù)用于蒸汽流量PID控制，控制閥門(mén)的開(kāi)度，進(jìn)而控制流量變化，使其趨于穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)定的流量值。

圖2 蒸汽流量模糊PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2 模糊PID控制參數(shù)建立原則

由于螺桿機(jī)蒸汽流量控制的非線性、參數(shù)時(shí)變性的特點(diǎn)，考慮到在發(fā)電過(guò)程中，涉及到針對(duì)如此復(fù)雜的控制對(duì)象過(guò)程，不論是在線控制還是以離線研究為目的的數(shù)學(xué)模型，都必須進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化［1］。轉(zhuǎn)爐蒸汽流量控制本身是滯后的、未知的和時(shí)變的，要想對(duì)螺桿機(jī)蒸汽流量控制進(jìn)行簡(jiǎn)化，需把控制變量簡(jiǎn)化為單輸入單輸出系統(tǒng)，把閥門(mén)的開(kāi)度作為控制輸入量，把蒸汽流量作為被控制量。在實(shí)施過(guò)程中結(jié)合了現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝條件，并且根據(jù)項(xiàng)目中使用的PLC控制器來(lái)建立控制模型?？紤]到在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，為避免對(duì)生產(chǎn)造成很大的波動(dòng)，在PLC程序編制過(guò)程中，進(jìn)行模糊處理時(shí)，進(jìn)行了參數(shù)的簡(jiǎn)單化，同時(shí)對(duì)模糊子集及模糊推理也進(jìn)行了簡(jiǎn)單化處理［2］。在程序中，只把蒸汽流量設(shè)定作為輸入，而把實(shí)際的蒸汽流量作為控制輸出反饋送入PLC中進(jìn)行比較，得出蒸汽流量偏差及計(jì)算得出蒸汽流量偏差變化率，以簡(jiǎn)單的分段條件跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句來(lái)進(jìn)行ΔP、ΔI數(shù)值的給定。在編寫(xiě)控制程序時(shí)，考慮到如果采用偏差及偏差變化率來(lái)作為條件進(jìn)行判斷跳轉(zhuǎn)程序，則會(huì)產(chǎn)生大量的條件跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句及大量的數(shù)據(jù)變量。因此，在實(shí)際的編程應(yīng)用時(shí)，對(duì)程序進(jìn)行了簡(jiǎn)化，只通過(guò)判斷偏差來(lái)進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生相應(yīng)的 ΔP、ΔI數(shù)值。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

4.1 控制系統(tǒng)硬件

根據(jù)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的要求與工藝流程的特點(diǎn)，控制系統(tǒng)的配置使用PLC控制系統(tǒng)，對(duì)參與聯(lián)鎖和控制的生產(chǎn)設(shè)備的工藝過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)控。從系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)上，考慮以一體化的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)功能分擔(dān)合理、層次清晰，集生產(chǎn)管理、過(guò)程控制為一體，安全、高效、開(kāi)放的控制系統(tǒng)，并為生產(chǎn)部門(mén)將來(lái)采用新工藝改造、新技術(shù)及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面提供必要的基礎(chǔ)。因此螺桿機(jī)蒸汽流量控制不論是傳統(tǒng)PID控制還是采用模糊PID控制，在硬件設(shè)計(jì)上都是應(yīng)用PLC硬件來(lái)完成，因此，在硬件選擇上，就利用項(xiàng)目中已有的PLC設(shè)備來(lái)進(jìn)行模糊PID控制的實(shí)驗(yàn)，做到不需要投入新的成本而完成模糊PID控制在螺桿機(jī)蒸汽流量控制中的應(yīng)用。

在該項(xiàng)目的配置上，設(shè)1臺(tái)工程師站、1臺(tái)操作員站，負(fù)責(zé)硬件下載、軟件編制、完成人機(jī)界面的監(jiān)控操作，由生產(chǎn)系統(tǒng)的控制設(shè)備及工藝流程進(jìn)行集中控制、操作和監(jiān)視?？刂葡到y(tǒng)采用西門(mén)子SIEMENS S7-300系列的主機(jī)站。根據(jù)整個(gè)螺桿機(jī)的控制需求及I/O點(diǎn)數(shù)要求，選用了CPU314C-2DP作為主控 CPU，除了 CPU外，在主機(jī)架上還有CP343通訊模塊，這個(gè)模塊的作用是負(fù)責(zé)與交換機(jī)的連接，從而實(shí)現(xiàn)與OPC服務(wù)器之間的通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。

4.2 流量數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場(chǎng)流量數(shù)據(jù)采集使用E+H公司差壓流量計(jì)，使用標(biāo)準(zhǔn)孔板換算流量，計(jì)量準(zhǔn)確度不太高，但可以滿足要求，其最大的特點(diǎn)是抗干擾、抗惡劣環(huán)境，適合冶金工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用;而且不須再加開(kāi)方器等元器件，可直接輸出4 mA～20 mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，到PLC中再做壓力流量的線性變換即可得到流量實(shí)時(shí)值。在輸出控制上，采用普通的模擬量4 mA～20 mA輸出模塊6ES7 332-1HF00-0AB0進(jìn)行輸出控制，用于控制蒸汽閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)。

4.3 程序設(shè)計(jì)

按照STEP V5.2的編程方法，組織塊OB1為主執(zhí)行塊，其他FC、FB都在OB1中調(diào)用;PID控制功能是軟件的固有模塊，使用FB41系統(tǒng)功能塊。在本系統(tǒng)中，流量控制程序不從組織塊OB1中調(diào)用，而是從中斷組織塊 OB33中調(diào)用，因?yàn)?OB33為500 ms中斷，這樣保證有足夠的循環(huán)掃描周期，因此在FB41的循環(huán)時(shí)間設(shè)定參數(shù)中，也規(guī)定為500 ms。程序中編制了一個(gè)專用的模糊控制功能塊FB100來(lái)實(shí)現(xiàn)模糊控制器的功能，并且為這個(gè)功能塊配置了一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊DB100，可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)值的初始化，同時(shí)存儲(chǔ)目標(biāo)流量、反饋流量等參數(shù)。整個(gè)模糊控制器的功能塊由三個(gè)功能FC100～FC102來(lái)完成，其中FC100完成流量偏差e的計(jì)算;FC101根據(jù)得到的流量偏差值進(jìn)行模糊化處理也就是數(shù)據(jù)判斷，并且產(chǎn)生程序跳轉(zhuǎn)變量;FC102根據(jù)FC101中產(chǎn)生的跳轉(zhuǎn)變量直接給出△P、△I值，并進(jìn)行相加處理，得到不同偏差值下及不同時(shí)刻下的KP、KI參數(shù)，同時(shí)把這兩個(gè)變參數(shù)送到FB41中作為控制量，來(lái)調(diào)節(jié)螺桿機(jī)蒸汽流量穩(wěn)定。FB41是STEP7 V5.2開(kāi)發(fā)軟件中自帶的PID調(diào)節(jié)功能塊，可以在程序中直接調(diào)用。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了保證生產(chǎn)的安全，對(duì)PID的輸出進(jìn)行了限幅處理，對(duì)蒸汽閥門(mén)的開(kāi)度限定在5%～98%的范圍內(nèi)。

在具體的控制某個(gè)量之前，根據(jù)冶煉時(shí)間，蒸汽流量控制數(shù)據(jù)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程由以下三個(gè)階段構(gòu)成，這些需要在PLC中計(jì)算時(shí)間后預(yù)先設(shè)定。

1)手動(dòng)開(kāi)機(jī)時(shí)，蒸汽流量手動(dòng)調(diào)節(jié)，以每次0.05%的開(kāi)度進(jìn)行。

2)開(kāi)機(jī)后提速時(shí)，設(shè)定轉(zhuǎn)速控制，轉(zhuǎn)速為1500 rpm。

3)并網(wǎng)后，設(shè)定發(fā)電功率。

在初始階段，還需要手動(dòng)啟動(dòng)螺桿機(jī)，啟動(dòng)后切入轉(zhuǎn)速控制，使螺桿機(jī)速度達(dá)到合適的設(shè)定速度;還需要檢測(cè)流量是否上來(lái)，判斷螺桿機(jī)管道情況，如有異常，PLC要給出報(bào)警，讓生產(chǎn)人員確認(rèn)情況。

5 應(yīng)用效果

5.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)

模糊PID控制程序在PLC中來(lái)實(shí)現(xiàn)，其方法就是采用變參數(shù)的模糊規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際應(yīng)用中轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)，產(chǎn)汽速度達(dá)到73 t/h～85 t/h，冶煉周期平均產(chǎn)汽速度為20 t/h～28 t/h。實(shí)際流量的監(jiān)控跟蹤上升下降階躍時(shí)模糊PID控制曲線如圖3所示。

圖3 流量上升下降階躍時(shí)模糊PID控制曲線

由圖3可以看出，正反超調(diào)流量也不到3 t/h，滿足了生產(chǎn)工藝的要求;當(dāng)設(shè)定流量值由0變?yōu)?0 t/h時(shí)，系統(tǒng)用時(shí)大約6 s～7 s，就能把蒸汽流量穩(wěn)定在設(shè)定值上下2 t/h的范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)定流量值從高變?yōu)?0 t/h時(shí)，系統(tǒng)也能很快調(diào)整到位并且保持相對(duì)高的穩(wěn)定效果?？梢哉f(shuō)系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了快速的、穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，比傳統(tǒng)PID控制要優(yōu)越。

5.2 遏制了蒸汽壓力的擾動(dòng)

轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)雖然有蓄熱器保壓，但蒸汽壓力也只能保持一定范圍，氣源自身壓力仍有一定波動(dòng);同時(shí)，冶煉工況的不確定因素較多，它們的變化都會(huì)反映出壓力的變化，從而使控制系統(tǒng)處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。在同樣的壓力變化的工況下，由于PLC中的模糊PID控制程序具有根據(jù)流量偏差來(lái)自動(dòng)修改PID控制參數(shù)的功能，模糊PID控制器在控制過(guò)程中，PID參數(shù)在控制系統(tǒng)中不停的會(huì)根據(jù)流量偏差及偏差變化率進(jìn)行改變，所以能夠使模糊PID控制器適應(yīng)多種工況下的生產(chǎn)情況，并且控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)會(huì)根據(jù)不同的情況給出不同的控制參數(shù)，從而使控制器具有了良好的適應(yīng)性，大大提高了系統(tǒng)的適用能力，具有良好的魯棒性，所以如果蒸汽壓力降低，會(huì)導(dǎo)致流量快速下降，同時(shí)偏差會(huì)變大，輸出的比例值也會(huì)自動(dòng)增加，積分參數(shù)也會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，流量控制的調(diào)節(jié)就會(huì)變得非常迅速，整個(gè)調(diào)節(jié)會(huì)很快速的跟上壓力的變化，更快速的調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，來(lái)穩(wěn)定流量值，從而得到較好的流量范圍。

5.3 經(jīng)濟(jì)效益

按螺桿動(dòng)力機(jī)年運(yùn)行小時(shí)數(shù)8000 h計(jì)算，年發(fā)電量可達(dá)到200萬(wàn)kW。同時(shí)減少了二氧化碳的排放，達(dá)到了投資回收期短的優(yōu)點(diǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的模糊PID控制器，對(duì)模糊規(guī)則進(jìn)行了簡(jiǎn)化。采用模糊PID控制后，流量控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性好，能更快速地趨于穩(wěn)定，而且超調(diào)值也大大縮小;抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)轉(zhuǎn)爐工況變化，保證了螺桿機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)。螺桿發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅解決了蒸汽放散浪費(fèi)問(wèn)題，還直接降低了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)力電耗和軟水消耗，節(jié)約了煉鋼成本，達(dá)到了節(jié)能效果，在同行業(yè)中具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

［1］ 吳振順，姚建均，岳東海.模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，36(11)：11-16.

［2］ 趙慧，韓俊偉，曾祥熔.一種新型的模糊控制器設(shè)計(jì)方法.黑龍江自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，1999，18(5)：27-29.