吸氣機(jī)穩(wěn)定調(diào)節(jié)的技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

李晟京

摘?要：本文主要闡述了利用ABB?Freelance?800F控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)宣鋼焦化廠(chǎng)凈化作業(yè)二區(qū)吸氣機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定調(diào)節(jié)及集氣管壓力的調(diào)節(jié)，利用先進(jìn)的模糊PID控制實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，改變之前利用串級(jí)調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)模式，同時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)吸氣機(jī)的聯(lián)鎖條件進(jìn)行優(yōu)化，便于生產(chǎn)的穩(wěn)定。另根據(jù)季節(jié)生產(chǎn)需要，將調(diào)節(jié)參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面可調(diào)，便于生產(chǎn)崗位根據(jù)工藝進(jìn)行調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：模糊控制;PID調(diào)節(jié);吸氣機(jī);聯(lián)鎖

煤氣吸氣機(jī)是焦化生產(chǎn)工藝中的核心設(shè)備，焦化凈化作業(yè)二區(qū)安裝一套一開(kāi)一備的電動(dòng)煤氣吸氣機(jī)組，也是張家口煤氣氣源工程中的重點(diǎn)設(shè)備。吸氣機(jī)的主要作用是將焦?fàn)t生產(chǎn)中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣，經(jīng)過(guò)集氣管、吸氣管道、初冷器、電補(bǔ)焦油器等一系列設(shè)備變成為凈煤氣，全套設(shè)備采用負(fù)壓工藝。

1?現(xiàn)狀分析

原凈化吸氣機(jī)調(diào)速采用串級(jí)調(diào)節(jié)通過(guò)設(shè)置大循環(huán)量上下限來(lái)調(diào)控轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)后大循環(huán)量波動(dòng)較大，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速上下波動(dòng)同樣較大。同時(shí)煉焦集氣管壓力波動(dòng)也較大，間接影響吸氣機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速。有時(shí)因在吸氣機(jī)區(qū)域作業(yè)時(shí)，因作業(yè)時(shí)不謹(jǐn)慎，或者一些其它的偶然因素造成誤觸或者其它原因造成吸氣機(jī)聯(lián)鎖停車(chē)，造成停車(chē)事故。

基于以上情況，為實(shí)現(xiàn)吸氣機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速及減少或消除因偶然因素造成的吸氣機(jī)停車(chē)的事故，提出對(duì)吸氣機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速研究應(yīng)用及對(duì)聯(lián)鎖停車(chē)條件進(jìn)行延時(shí)處理。

2?主要技術(shù)內(nèi)容

針對(duì)目標(biāo)要求，我技術(shù)人員會(huì)同凈化生產(chǎn)管理員根據(jù)生產(chǎn)工藝，對(duì)吸氣機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行技術(shù)分析討論及模擬實(shí)驗(yàn)，利用ABB?Freelance?800F系統(tǒng)對(duì)吸氣機(jī)進(jìn)行模糊控制調(diào)速及集氣管壓力調(diào)節(jié)和聯(lián)鎖停車(chē)條件進(jìn)行程序優(yōu)化，并編制控制畫(huà)面。

在吸氣機(jī)聯(lián)鎖停車(chē)條件延時(shí)處理上，選取合適的延時(shí)時(shí)間，對(duì)調(diào)節(jié)各參數(shù)進(jìn)行分析、比較及論證。同時(shí)對(duì)5、6#集氣管壓力表，凈化作業(yè)二區(qū)大循環(huán)流量表進(jìn)行校驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)可靠。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)工藝的了解及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)研，決定采取以下措施進(jìn)行改進(jìn)。

2.1?利用ABB?Freelance?800F，對(duì)吸氣機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)（勺管開(kāi)度）進(jìn)行模糊控制，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控

例如，首先設(shè)置風(fēng)機(jī)大循環(huán)量高限為7000、低限為3000，之后根據(jù)實(shí)時(shí)大循環(huán)量數(shù)據(jù)與高低限進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，當(dāng)循環(huán)量小于3000時(shí)，吸氣機(jī)開(kāi)始穩(wěn)定提速，此時(shí)，設(shè)置的機(jī)轉(zhuǎn)速每周期的勺管調(diào)節(jié)高限為80%，低限為50%，且一周期的增加的轉(zhuǎn)速開(kāi)度為0.05%，一周期減少的轉(zhuǎn)速開(kāi)度為0.02%，假設(shè)此時(shí)的10秒內(nèi)平均轉(zhuǎn)速為2800，小于設(shè)定值3000，則勺管開(kāi)度開(kāi)始以每周期0.05%的速度增加，直到勺管內(nèi)部設(shè)定點(diǎn)60%。當(dāng)大循環(huán)量高于7000時(shí)，則調(diào)節(jié)方法相反。

2.2?調(diào)試分段PID參數(shù)，利用分段PID調(diào)節(jié)控制5、6#爐集氣管壓力，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控

根據(jù)集氣管實(shí)際壓力輸入值與給定值的偏差將PID參數(shù)分成三段調(diào)節(jié)。集氣管壓力與給定值偏差小于20Pa時(shí)，則按第一套PID參數(shù)調(diào)節(jié);偏差大于20Pa并且小于40Pa時(shí)，按第二套PID參數(shù)調(diào)節(jié);偏差大于40Pa時(shí)，按第三套PID參數(shù)調(diào)節(jié)。這樣實(shí)現(xiàn)了偏差小時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，偏差大時(shí)在短時(shí)間內(nèi)能夠恢復(fù)到給定值范圍內(nèi)的目標(biāo)，保證集氣管壓力的趨于穩(wěn)定。

每段集氣管壓力偏差范圍都可以進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)整，利用常數(shù)塊編程并在監(jiān)控畫(huà)面實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和調(diào)整，便于崗位根據(jù)生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。另對(duì)其它可進(jìn)行調(diào)節(jié)的數(shù)值都設(shè)置為常數(shù)塊寫(xiě)入，便于進(jìn)行實(shí)時(shí)更改及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

同時(shí)對(duì)集氣管壓力變送器進(jìn)行校驗(yàn)，導(dǎo)壓管進(jìn)行疏通，確?，F(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)真實(shí)可靠。

下圖為利用ABB?Freelance?800F系統(tǒng)軟件對(duì)集氣管壓力控制進(jìn)行編制。

集氣管壓力調(diào)節(jié)程序圖

2.3?吸氣機(jī)聯(lián)鎖停車(chē)條件增加延時(shí)

加入延時(shí)聯(lián)鎖停車(chē)，在現(xiàn)場(chǎng)有偶然性擾動(dòng)時(shí)不會(huì)造成吸氣機(jī)立即停車(chē)，減少了因偶然因素導(dǎo)致的停車(chē)事故。

3?實(shí)施效果分析對(duì)比

程序應(yīng)用后風(fēng)機(jī)調(diào)速穩(wěn)定，集氣管壓力調(diào)節(jié)穩(wěn)定，另新增的吸氣機(jī)聯(lián)鎖停車(chē)延時(shí)應(yīng)用情況穩(wěn)定，之后沒(méi)有因一些偶然因素造成吸氣機(jī)停車(chē)事故。

4?結(jié)語(yǔ)

本次改造解決了凈化作業(yè)二區(qū)吸氣機(jī)自控設(shè)計(jì)不足的問(wèn)題，完成了公司要求，保障了安全生產(chǎn)，降低了事故發(fā)生率，可以推廣到相應(yīng)領(lǐng)域。

吸氣機(jī)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)保證了氣源工程的穩(wěn)定供應(yīng)，優(yōu)化完善后的焦?fàn)t集氣管壓力控制及穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理真實(shí)可靠、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、快速、安全。通過(guò)三段PID調(diào)節(jié)及吸氣機(jī)的模糊控制調(diào)節(jié)成功解決了焦?fàn)t集氣管壓力不穩(wěn)定的問(wèn)題，荒煤氣放散大大減少，優(yōu)化了焦炭質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)為安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供了很好的基礎(chǔ)。

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