CN103307627B - 烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置，包括可编程控制器、在焦炉煤气输入管道上装有焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器和焦炉煤气流量调节阀；在助燃空气输入管道上装有助燃空气流量传感器和助燃空气流量调节阀；在烟气脱硫制酸热风炉上装有温度传感器和压力传感器；可编程控制器与焦炉煤气输入管道上的焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器和焦炉煤气流量调节阀，与助燃空气输入管道上的助燃空气流量传感器和助燃空气流量调节阀，与烟气脱硫制酸热风炉上的热风炉温度传感器和热风炉压力传感器有信号交接。本发明能快速准确地控制热风炉的温度和压力，使之适应烧结机烟气脱硫制酸的要求。
Description
技术领域：
本发明涉及的是一种烟气脱硫制酸热风炉温度控制工艺，属于检测与控制技术领域。
背景技术
在烧结机烟气脱硫制酸过程中，解析吸附在活性炭中的SO2需要恒温的热风，热风是由焦炉煤气和助燃空气按比例燃烧而得到，并符合解析塔温度要求的热风。但焦炉煤气和助燃空气的压力以及焦炉煤气的温度都不稳定，扰动多，相互偶合，在现有技术中的控制系统，不能解决热风炉在线温度检测过于滞后的问题，也不能解决温度调节和压力调节之间的相互影响，因此，系统动态调节过程的控制精度低，不能满足恒温热风的的要求。
发明内容
本发明的目的是提供能快速准确地控制热风炉的温度和压力，使之能符合烧结机烟气脱硫制酸的要求。
本发明的技术方案
一种烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置，包括可编程控制器、焦炉煤气输入管道、助燃空气输入管道和与两种气体输入管道连接的烟气脱硫制酸热风炉，其特征是在焦炉煤气输入管道上安装有焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器和焦炉煤气流量调节阀；在助燃空气输入管道上安装有助燃空气流量传感器和助燃空气流量调节阀；在烟气脱硫制酸热风炉上安装有热风炉温度传感器和热风炉压力传感器；焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器、焦炉煤气流量调节阀、助燃空气流量传感器、助燃空气流量调节阀、热风炉温度传感器和热风炉压力传感器通过控制信号线与该可编程控制器进行信号交接。
所述可编程控制器包括模拟量输入处理功能块、焦炉煤气压力控制功能块、热风炉压力控制功能块、热风炉实际温度预测功能块、热风炉温度控制功能块、解耦控制功能块、焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块，模拟量输入处理功能块的输出分别连接焦炉煤气压力控制功能块的输入、热风炉压力控制功能块的输入和热风炉实际温度预测功能块的输入；焦炉煤气压力控制功能块的输出连接焦炉煤气压力调节阀；热风炉压力控制功能块的输出连接解耦控制功能块的一个输入端；热风炉实际温度预测功能块的输出连接热风炉温度控制功能块的输入，热风炉温度控制功能块的输出连接解耦控制功能块的另一个输入端；解耦控制功能块的输出分别连接焦炉煤气流量控制功能块的输入和助燃空气流量控制功能块的输入；焦炉煤气流量控制功能块的输出连接焦炉煤气流量调节阀；助燃空气流量控制功能块的输出连接助燃空气流量调节阀。
一种烟气脱硫制酸热风炉温度控制方法，其特征是焦炉煤气输入管道上传来的焦炉煤气压力调节阀的阀位值、焦炉煤气压力传感器的焦炉煤气压力值、焦炉煤气流量传感器的焦炉煤气流量值和焦炉煤气流量调节阀的阀位值；由助燃空气输入管道上传来的助燃空气流量传感器的助燃空气流量值和助燃空气流量调节阀的阀位值，由烟气脱硫制酸热风炉上传来的热风炉温度传感器的温度和热风炉压力传感器的压力值，同时输入给可编程控制器模拟量输入处理，模拟量输入处理分别输出给焦炉煤气压力控制、热风炉压力控制和热风炉实际温度预测，热风炉实际温度预测的输出给热风炉温度控制，热风炉温度控制的输出和热风炉压力控制的输出给解耦控制，解耦控制同时接受配比自寻优控制的输出，解耦控制的输出分别给焦炉煤气流量控制和助燃空气流量控制，焦炉煤气流量控制和助燃空气流量控制的输出分别控制焦炉煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀，焦炉煤气压力控制的输出控制焦炉煤气压力调节阀。
本发明可编程控制器根据在线检测的温度进行当前实际温度的预测，并根据预测值进行控制，克服了热风炉温度检测滞后对控制系统响应速度的影响；本发明热风炉的压力和温度控制，与焦炉煤气流量调节和助燃空气流量调节构成解耦双串级控制模式，克服了热风炉温度与压力的相互影响，并加快了响应速度；可编程控制器根据最新历史数据自动寻找当前最佳配比，提高系统的快速响应性能和适应能力，再加上对调节过程中的动态精度进行控制，提高了系统的整体控制精度；因此能快速准确地控制热风炉的温度和压力，使之适应烧结机烟气脱硫制酸的要求。可见，本发明与现有技术相比，具有显著地技术进步性。
附图说明
图1 为本发明烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置的结构示意图。 图2 为本发明计算机控制模型示意图。 图中1 为焦炉煤气输入管道，2为助燃空气输入管道，3为焦炉煤气压力调节阀，4为可编程控制器，5为助燃空气流量传感器，6 为焦炉煤气压力传感器，7为焦炉煤气流量传感器，8为焦炉煤气流量调节阀，9为助燃空气流量调节阀，10为热风炉温度传感器，11为热风炉压力传感器，12为烟气脱硫制酸热风炉。
具体实施方式
实施例：图1 所示，烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置，包括焦炉煤气输入管道1、助燃空气输入管道2和与两煤气输入管道连接的烟气脱硫制酸热风炉12，本方案是在焦炉煤气输入管道l上装有焦炉煤气压力调节阀3、焦炉煤气压力传感器6、焦炉煤气流量传感器7和焦炉煤气流量调节阀8；在助燃空气输入管道2上装有助燃空气流量传感器5和助燃空气流量调节阀9；在烟气脱硫制酸热风炉12上装有热风炉温度传感器10和热风炉压力传感器11；另外，有一个可编程控制器4与焦炉煤气输入管道l上的焦炉煤气压力调节阀3、焦炉煤气压力传感器6、焦炉煤气流量传感器7和焦炉煤气流量调节阀8 , 与助燃空气输入管道2上的助燃空气流量传感器5和助燃空气流量调节阀9 ，与烟气脱硫制酸热风炉12上的热风炉温度传感器10和热风炉压力传感器11有信号交接。
所述可编程控制器4包括模拟量输入处理功能块、焦炉煤气压力控制功能块、热风炉压力控制功能块、热风炉实际温度预测功能块、热风炉温度控制功能块、解耦控制功能块、焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块，模拟量输入处理功能块的输出分别连接焦炉煤气压力控制功能块的输入、热风炉压力控制功能块的输入和热风炉实际温度预测功能块的输入；焦炉煤气压力控制功能块的输出连接焦炉煤气压力调节阀；热风炉压力控制功能块的输出连接解耦控制功能块的一个输入端；热风炉实际温度预测功能块的输出连接热风炉温度控制功能块的输入，热风炉温度控制功能块的输出连接解耦控制功能块的另一个输入端；解耦控制功能块的输出分别连接焦炉煤气流量控制功能块的输入和助燃空气流量控制功能块的输入；焦炉煤气流量控制功能块的输出连接焦炉煤气流量调节阀；助燃空气流量控制功能块的输出连接助燃空气流量调节阀。
通过图2 可以看出，本方案中温度控制系统用计算机控制模型，是由焦炉煤气输入管道l上传来的焦炉煤气压力调节阀3的阀位值、焦炉煤气压力传感器6的焦炉煤气压力值、焦炉煤气流量传感器 7的焦炉煤气流量值和焦炉煤气流量调节阀8的阀位值，由助燃空气输入管道2上传来的助燃空气流量传感器5的助燃空气流量值和助燃空气流量调节阀9的阀位值，由烟气脱硫制酸热风炉12上传来的热风炉温度传感器10的温度和热风炉压力传感器11的压力值，同时输入给可编程控制器模拟量输入处理功能块，模拟量输入处理功能块分别输出给焦炉煤气压力控制、热风炉压力控制和热风炉实际温度预测各功能块，热风炉实际温度预测功能块的输出给热风炉温度控制功能块，热风炉温度控制功能块的输出和热风炉压力控制功能块的输出给解耦控制功能块，解耦控制功能块同时接受配比自寻优控制功能块的输出，解耦控制功能块的输出分别给焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块，焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块的输出分别控制焦炉煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀，焦炉煤气压力控制功能块的输出控制焦炉煤气压力调节阀。
本实施例配套使用的软件有STEP7 V5.4；各功能模块之间的通讯采用内部直接寻址方式。
Claims (2)
1.一种烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置，包括可编程控制器、焦炉煤气输入管道、助燃空气输入管道和与两种气体输入管道连接的烟气脱硫制酸热风炉，其特征是：在焦炉煤气输入管道上装有焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器和焦炉煤气流量调节阀；在助燃空气输入管道上装有助燃空气流量传感器和助燃空气流量调节阀；在烟气脱硫制酸热风炉上安装有热风炉温度传感器和热风炉压力传感器；焦炉煤气压力调节阀、焦炉煤气压力传感器、焦炉煤气流量传感器、焦炉煤气流量调节阀、助燃空气流量传感器、助燃空气流量调节阀、热风炉温度传感器和热风炉压力传感器通过控制信号线与可编程控制器进行信号交接；
所述可编程控制器包括模拟量输入处理功能块、焦炉煤气压力控制功能块、热风炉压力控制功能块、热风炉实际温度预测功能块、热风炉温度控制功能块、解耦控制功能块、焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块，模拟量输入处理功能块的输出分别连接焦炉煤气压力控制功能块的输入、热风炉压力控制功能块的输入和热风炉实际温度预测功能块的输入；焦炉煤气压力控制功能块的输出连接焦炉煤气压力调节阀；热风炉压力控制功能块的输出连接解耦控制功能块的一个输入端；热风炉实际温度预测功能块的输出连接热风炉温度控制功能块的输入，热风炉温度控制功能块的输出连接解耦控制功能块的另一个输入端；解耦控制功能块的输出分别连接焦炉煤气流量控制功能块的输入和助燃空气流量控制功能块的输入；焦炉煤气流量控制功能块的输出连接焦炉煤气流量调节阀；助燃空气流量控制功能块的输出连接助燃空气流量调节阀。
2.采用权利要求1所述烟气脱硫制酸热风炉温度控制装置的控制方法，其特征是：由焦炉煤气输入管道上传给可编程控制器模拟量输入处理功能块的焦炉煤气压力调节阀的阀位值、焦炉煤气压力传感器的焦炉煤气压力值、焦炉煤气流量传感器的焦炉煤气流量值和焦炉煤气流量调节阀的阀位值，由助燃空气输入管道上传给可编程控制器模拟量输入处理功能块的助燃空气流量传感器的助燃空气流量值和助燃空气流量调节阀的阀位值，由烟气脱硫制酸热风炉上传给可编程控制器模拟量输入处理功能块的热风炉温度传感器的温度和热风炉压力传感器的压力值，可编程控制器模拟量输入处理功能块分别输出给焦炉煤气压力控制功能块、热风炉压力控制功能块和热风炉实际温度预测功能块，热风炉实际温度预测功能块的输出给热风炉温度控制功能块，热风炉温度控制功能块的输出和热风炉压力控制功能块的输出给解耦控制功能块，解耦控制功能块同时接受配比自寻优控制的输出，解耦控制功能块的输出分别给焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块，焦炉煤气流量控制功能块和助燃空气流量控制功能块的输出分别控制焦炉煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀，焦炉煤气压力控制功能块的输出控制焦炉煤气压力调节阀。
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