CN107917094B - 一种高炉鼓风机防喘振控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涉及一种高炉鼓风机防喘振控制方法，为使鼓风机克服高炉侧异常工况的扰动，第一次提出了利用高炉侧送风管道测量数据的分析来优化防喘控制回路的思路，寻找测量参数中导致喘振发生的显著干扰因子，提供一种防喘振调节器前馈数学模型，将干扰量经过计算后直接引入防喘控制系统，使调节器回路在原闭环反馈调节的基础之上，提前克服干扰因子对鼓风机组的影响，取得更加及时准确的调节效果。

Description

一种高炉鼓风机防喘振控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，具体涉及一种高炉鼓风机控制方法技术领域。

背景技术

鼓风机担负着向高炉供风的任务，是钢铁企业炼铁过程中的核心动力设备，其稳定安全运行，直接关系到高炉炼铁的正常生产。风机喘振是透平压缩机械的固有特性，它的实质是风机叶栅中气流发生分离，进一步产生气流剧烈的低频脉动，气动参数剧烈地变化，引起叶片剧烈的振动和抖动，喘振对轴流压缩风机造成的危害极其严重，一旦喘振机理发展成逆流，在极短时间内会使鼓风机毁坏，在各国都有事故先例。因此防喘振控制是鼓风机组诸多控制中最重要的控制及保护系统。

在鼓风机组设备安装完成后，制造商需要进行风机喘振试验，确定防喘振线，图1鼓风机防喘振特性曲线图，图2为防喘振控制系统原理图。结合图1、图2中的虚线框，当机组进口喉部压差10为某值，经过防喘折线函数器14计算出一个对应的压力值，此压力值就是防喘振控制系统PID调节器15的设定值17。鼓风机排出口的出风压力9经过压力变送器转换成电流信号送入PID调节器15的测量值16，与设定值17进行比较，若小于设定值，则控制器输出4毫安信号，两个防喘阀8全部关闭，当排出压力发生变化引起压力上升，超过设定值，PID调节器15输出增大，按照调节比例开启两个防喘阀8，使风机排出压力下降，同时监测鼓风机入口喉部差压10，若喘振机理进一步发展，如图3鼓风机组保护流程图虚线框内所示，当喉部差压10持续1秒为零，则会发出喘振声光报警，若再持续3秒保持为零，则风机进入安全运行状态，全开两个防喘阀8，关闭出风逆止门3，关闭静叶27至最小角度。在此基础之上，若喉部差压10再持续5秒保持为零，则风机将发出持续逆流停机指令，机组紧急停机，避免持续逆流对机组造成的毁灭性损坏。

造成风机喘振有两方面原因，从内部来说，叶栅出现强烈突变性旋转失速；从外部来说，与实际生产中，轴流式压缩鼓风机总是与管网一起联合工作，高炉送风系统除了鼓风机之外，还有热风炉、冷风管道、热风管道、混风管道、煤气管道以及管道中的各种阀门，在长达数千米的送风管道中，任意一个环节出现异常，将会使管网容量和管路特性发生改变，继而产生对鼓风机组的影响。另外高炉特别是小型高炉炉况瞬息万变，当高炉运行异常时，如出现“悬料”、“塌料”等情况时，风量无法顺畅地穿透高炉料层，导致风压的快速变化，当管网中的气体压力大于鼓风机出口压力时，管网中的气体将倒流鼓风机，这种状况若持续反复发生，就引发风机喘振。因此风机喘振的原因外因多于内因，追溯梅钢公司数台风机喘振甚至停机的原因，几乎100%都是外部因素的影响，有因为高炉塌料造成风压突变的，有因为换炉过程中热风炉进风管道阀门突然关闭的，有因为系统失电导致高炉紧急放风阀无法打开的等等。总结梅钢公司几次事故原因，原制造商设计的防喘振控制方法不能适应复杂多变的外部因素影响。因此风机防喘振设计除了保护自身设备外，更要兼顾为高炉提供可靠的生产服务，当工况发生异常时，希望通过动作防喘调节回路能将工况拉回正常工作范围，避免喘振机理的进一步扩大，而当发生高炉侧发生不可逆转的异常情况时，希望鼓风机组能及时停机避免风机的毁损。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种高炉鼓风机防喘振控制方法，该方法的目的是能在第一时间内让鼓风机克服高炉侧异常工况的扰动，第一次提出了利用监测和分析高炉侧送风管道测量数据来优化防喘控制回路的思路，寻找测量参数中导致喘振发生的显著干扰因子，提供一种防喘振调节器前馈数学模型，将干扰量经过计算后直接引入防喘控制系统，使调节器回路在原闭环反馈调节的基础之上，利用前馈的作用，提前克服干扰因子对鼓风机组的影响，取得更加及时准确的调节效果。同时在无法克服干扰的情况下，通过逻辑判断，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于, 所述方法包括以下步骤：步骤一、综合分析总结高炉侧异常工况，确定能够代表高炉侧工况发生异常变化时的主要参数，所述参数如下：送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、热风炉进风阀前一氧化碳含量； 步骤二、在鼓风机组送风管道的末端、高炉侧热风炉进风阀前，安装送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量五个一次测量元件，通过变送器转换成4-20毫安电流信号，送入鼓风机组防喘振控制系统，进行监测；其中进风温度的测量采用快速热电偶测量元件，其具有测量精度高、响应速度快的优点；

步骤三、进行相关数据的计算和采集；

步骤四、利用调整静叶角度和热风炉放风阀进行风机喘振试验，同时风机防喘控制器输出置为手动，共进行6次试验，静叶角度分别调整至30度、39度、48度、55度、60度、68度。在试验中，当风机接近喘振边界，风机排气压力表值迅速下降，则按下手动安全运行按钮，关闭静叶和逆止门，打开防喘阀，由此获取6个工况点。在DCS历史记录中采集这六个工况点中风机排气压力为零前2.5秒内每隔0.5秒的喉部差压变化率、送风风速变化率、送风压力变化率、送风流量变化率、进风温度变化率、一氧化碳含量变化率，共计30组数据，并对这30组数据进行正态性检验，确保回归计算中的数据是正态分布的。

步骤五、根据得出的30组试验数据，通过回归运算得出结论：送风温度、送风风速是喘振发生的显著因子，并得出回归方程

其中∆P’：喉部差压变化率；S'：送风风速变化率；T’：送风温度变化率；

步骤六、引入前馈控制信号：原防喘控制系统是将排气压力与防喘线得出的设定值相比较得到的偏差进行调节防喘阀，属于闭环反馈调节，其特点是在被控变量出现偏差后才进行调节。如果干扰已经发生而没有产生偏差，调节器不会进行工作。因此反馈控制方式的调节作用落后于干扰作用。发明人将回归方程作为前馈数学模型引入防喘控制系统的的PID调节器中，成为调节器的前馈输入，这样高炉侧对鼓风机的干扰量经过数学模型计算后被直接引入防喘控制系统，使PID调节器回路在原闭环反馈调节的基础之上，增加了前馈调节作用，能够提前克服风速、风温这两个显著干扰因子对鼓风机组的影响，取得更加及时精准的调节效果。

步骤七、前馈闭锁条件的确定，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用投入条件，由此避免风机正常的加风、减风、换风过程中干扰因子的正常数据变化造成的防喘阀动作。

作为本发明的一种改进,所述步骤三中，由于喉部差压信号是直接反映风机是否进入喘振的最重要的信号，并且考虑到喘振发生的快速性，因此用它每0.5秒的变化率更能反映风机的工况变化，在防喘振控制系统中对喉部差压进行数值分析计算，计算喉差每0.5秒的变化速率：利用计算模块DEADTIME来获得喉部差压延时值，延时时间设为0.5秒。将喉部差压实际值减去喉部差压0.5秒钟的延时值，就得到喉差每0.5秒的变化速率；同时，利用同样的方法对送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量等测量数据进行数值分析计算，计算出它们每0.5秒的变化速率；对这六个测点的变化率进行历史数据的采集。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用允许投入条件：

（1）送风流量每0.5秒变化率大于100m³；

（2）送风风温每0.5秒变化率大于30℃；

（3）送风风速每0.5秒变化率大于3.5m ；

（4）静叶角度在23度到68度之间；

（5）测量信号送风风速和送风温度状态全部正常。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，组态控制策略，当DCS系统检测到以下状态时：

（1）送风流量每0.5秒变化率小于100m3；

（2）送风风温每0.5秒变化率小于30℃ ；

（3）送风风速每0.5秒变化率小于3.5m；

（4）静叶角度超出23度到68度；

（5）测量信号送风风速或送风温度出现测量坏点；

（6）操作员手动解除前馈作用；

PID控制器的前馈失去作用，防喘控制回路恢复单纯的闭环反馈调节。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，当经过步骤一至步骤七后，风机因为高炉侧工况异常引发的喘振仍然无法克服的情况下，在原机组防喘振逆流保护逻辑中增加保护控制逻辑，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全，补充如下：

（1）送风风温每0.5秒变化率大于60℃并且出口送风风速每0.5秒变化率大于7m，两个条件到达，并且持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开。

（2）在（1）的基础之上，若两个条件到达并且继续持续5秒，风机紧急停机。

（3）一氧化碳含量超过3%并持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；在此基础之上，一氧化碳含量超过3%并继续持续5秒，风机紧急停机。

以上保护逻辑均设有投退按钮，操作员可根据实际生产状况进行保护的投退操作。

相对于现有技术，本发明的优点如下，1）本发明针对高炉运行中的异常工况可能导致的风机喘振现象进行了研究，第一次提出了利用高炉侧送风管道测量数据的监测和分析来优化防喘控制回路的思路，寻找出高炉侧主要测量参数中导致风机喘振发生的显著干扰因子，并推导出计算公式，由此获得调节回路中的前馈信号，这样高炉侧对鼓风机的干扰量经过计算后被直接引入防喘控制系统，在原闭环反馈调节的基础之上，增加了前馈调节作用，能够在第一时间内让鼓风机克服高炉侧异常工况的扰动，获得比原防喘调节控制系统更加快速和精准的调节效果,使风机快速回到正常工况，避免风机进入安全运行甚至停机从而造成高炉断风。2）本发明对风机防喘保护逻辑进行了增补，当发生高炉侧发生不可逆转的异常情况，在防喘调节回路无法克服干扰的情况下，增加了保护逻辑，优先于原单纯依靠喉部差压判断的防喘振逆流保护逻辑，使风机快速进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全。以上方法除了增加五个一次测量元件之外，其余方法均可在现有防喘振控制系统内实现，投资量小，改造方便。

附图说明

图1 是本发明实施例1的鼓风机防喘振特性曲线图；

图2是本发明实施例1的鼓风机组防喘振控制系统原理图；

图3是本发明实施例1的鼓风机组保护流程图；

图4是本发明应用实施例1的喘振试验数据变化率采集；

图中：1-汽轮机，2-鼓风机，3-出风逆止门，4-送风阀，5-热风炉进风阀，6-热风炉，7-高炉，8-防喘阀，9-排气压力，10-喉部差压三取二，11-电动放风阀，12-消音器，13-防喘控制系统，14-防喘折线函数器，15-PID调节器 ，16-PID调节器测量值输入端，17-PID调节器设定值输入端，18-PID调节器前馈输入端，19-前馈数学模型，20-送风风速， 21-送风风压，22-送风风量，23-进风温度，24-一氧化碳含量，25-送风管道，26-热风炉放风阀，27-静叶调节装置。

具体实施方式

为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：一种高炉鼓风机防喘振控制方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、综合分析总结高炉侧异常工况，确定能够代表高炉侧工况发生异常变化时的主要参数，所述参数如下：送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、热风炉进风阀前一氧化碳含量；

步骤二、在鼓风机组送风管道的末端、高炉侧热风炉进风阀前，安装送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量五个一次测量元件，通过变送器转换成4-20毫安电流信号，送入鼓风机组防喘振控制系统，进行监测；其中进风温度的测量采用快速热电偶测量元件，其具有测量精度高、响应速度快的优点；

步骤三、进行相关数据的计算和采集，

步骤四、利用调整静叶角度和热风炉放风阀进行风机喘振试验，同时风机防喘控制器输出置为手动，共进行6次试验，静叶角度分别调整至30度、39度、48度、55度、60度、68度。在试验中，当风机接近喘振边界，风机排气压力表值迅速下降，则按下手动安全运行按钮，关闭静叶和逆止门，打开防喘阀，由此获取6个工况点，所绘出的防喘线与原风机制造商利用调整静叶角度和风机侧电动放风阀所得出的防喘振特性曲线图（如图1所示）是基本一致的。在DCS历史记录中采集这六个工况点中风机排气压力为零前2.5秒内每隔0.5秒的喉部差压变化率、送风风速变化率、送风压力变化率、送风流量变化率、进风温度变化率、一氧化碳含量变化率，共计30组数据，并对这30组数据进行正态性检验，确保回归计算中的数据是正态分布的。

步骤五、根据得出的30组试验数据，通过回归运算得出结论：送风温度、送风风速是喘振发生的显著因子，并得出回归方程；

其中∆P’：喉部差压变化率；S'：送风风速变化率；T’：送风温度变化率；

步骤六、引入前馈控制信号：如图2虚线框内所示，原防喘控制系统是将排气压力与防喘线得出的设定值相比较得到的偏差进行调节防喘阀，属于闭环反馈调节，其特点是在被控变量出现偏差后才进行调节。如果干扰已经发生而没有产生偏差，调节器不会进行工作。因此反馈控制方式的调节作用落后于干扰作用。发明人将回归方程作为前馈数学模型引入防喘控制系统的的PID调节器中，成为调节器的前馈输入，这样高炉侧对鼓风机的干扰量经过数学模型计算后被直接引入防喘控制系统，使PID调节器回路在原闭环反馈调节的基础之上，增加了前馈调节作用，能够提前克服风速、风温这两个显著干扰因子对鼓风机组的影响，取得更加及时精准的调节效果。

步骤七、前馈闭锁条件的确定，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用投入条件，由此避免风机正常的加风、减风、换风过程中干扰因子的正常数据变化造成的防喘阀动作。

作为本发明的一种改进,所述步骤三中，由于喉部差压信号是直接反映风机是否进入喘振的最重要的信号，并且考虑到喘振发生的快速性，因此用它每0.5秒的变化率更能反映风机的工况变化，在防喘振控制系统中对喉部差压进行数值分析计算，计算喉差每0.5秒的变化速率：利用计算模块DEADTIME来获得喉部差压延时值，延时时间设为0.5秒。将喉部差压实际值减去喉部差压0.5秒钟的延时值，就得到喉差每0.5秒的变化速率；同时，利用同样的方法对送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、一氧化碳含量等测量数据进行数值分析计算，计算出它们每0.5秒的变化速率；对这六个测点的变化率进行历史数据的采集。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用允许投入条件：

（1）送风流量每0.5秒变化率大于100m³；

（2）送风风温每0.5秒变化率大于30℃；

（3）送风风速每0.5秒变化率大于3.5m ；

（4）静叶角度在23度到68度之间；

（5）测量信号送风风速和送风温度状态全部正常。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，组态控制策略，当DCS系统检测到以下状态时：

（1）送风流量每0.5秒变化率小于100m3；

（2）送风风温每0.5秒变化率小于30℃ ；

（3）送风风速每0.5秒变化率小于3.5m；

（4）静叶角度超出23度到68度；

（5）测量信号送风风速或送风温度出现测量坏点；

（6）操作员手动解除前馈作用；

PID控制器的前馈失去作用，防喘控制回路恢复单纯的闭环反馈调节。

作为本发明的一种改进, 所述步骤七中，当

经过步骤一至步骤七后，风机因为高炉侧工况异常引发的喘振仍然无法克服的情况下，在原机组防喘振逆流保护逻辑中增加保护控制逻辑，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全，补充如下：

（1）送风风温每0.5秒变化率大于60℃并且出口送风风速每0.5秒变化率大于7m，两个条件到达，并且持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；

（2）在（1）的基础之上，若两个条件到达并且继续持续5秒，风机紧急停机；

（3）一氧化碳含量超过3%并持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；在此基础之上，一氧化碳含量超过3%并继续持续5秒，风机紧急停机；

以上保护逻辑均设有投退按钮，操作员可根据实际生产状况进行保护的投退操作。

应用实施例1 ：一种高炉鼓风机防喘振控制方法，所述控制方法如下：以梅钢7#鼓风机为例，

步骤一、综合分析总结高炉侧异常工况，确定能够代表高炉侧工况发生异常变化时的主要参数，,从这些参数寻找出异常工况发生时对鼓风机组正常运行可能产生影响的最显著的干扰因素，及时采取调节控制，来提前克服这些干扰因素的影响。所述参数如下：送风风速、送风压力、送风流量、进风温度、热风炉进风阀前一氧化碳含量；

步骤二、如图2所示，在鼓风机组送风管道25的末端、热风炉6的进风阀5前，安装送风风速20、送风压力21、送风流量23、进风温度24、一氧化碳含量24等五个一次测量元件，通过变送器转换成4-20毫安电流信号，送入鼓风机组防喘控制系统13，进行监测。其中进风温度24的测量采用快速热电偶测量元件，其具有测量精度高、响应速度快的优点。

步骤三、进行相关数据的计算和采集，喉部差压三取二信号10是直接反映风机2是否进入喘振的最重要的信号，用其每0.5秒的变化率来反映风机的工况变化。在防喘控制系统中对喉部差压三取二信号10进行数值分析计算，计算喉差10每0.5秒的变化速率：利用计算模块DEADTIME来获得喉部差压延时值，延时时间设为0.5秒。将喉部差压实际值减去喉部差压0.5秒钟的延时值，就得到喉差每0.5秒的变化速率。同时，利用同样的方法对送风风速20、送风压力21、送风流量23、进风温度24、一氧化碳含量24等测量数据进行数值分析计算，计算出它们每0.5秒的变化速率。对这六个测点的变化率进行历史数据的采集。

步骤四、将风机防喘控制系统13的输出置为手动，利用调整静叶装置27的角度和热风炉放风阀6进行风机喘振试验，共进行6次试验，静叶角度分别调整至30度、39度、48度、55度、60度、68度。在试验中，当风机2接近喘振边界，风机排气压力9表值迅速下降，则按下手动安全运行按钮，关闭静叶和逆止门，打开防喘阀，由此获取6个工况点，所绘出的防喘线与原风机制造商利用调整静叶角度和风机侧电动放风阀所得出的防喘振特性曲线图（如图1所示）是基本一致的。在防喘控制系统13历史记录中采集这六个工况点中风机排气压力9为零前2.5秒内每隔0.5秒的喉部差压10变化率、送风风速20变化率、送风压力21变化率、送风流量22变化率、进风温度23变化率、一氧化碳含量24变化率，共计30组数据，并对这30组数据进行正态性检验，去除异常点，确保回归计算中的数据是正态分布的，数据如图4所示。

步骤五、根据得出的30组试验数据，通过回归运算得出结论：送风风速20、进风温度24是喘振发生的显著干扰因子，并得出回归方程

其中∆P’：喉部差压变化率；S'：送风风速变化率；T’：送风温度变化率；

步骤六、引入前馈控制信号：如图2所示，虚线框内为原防喘控制系统主要结构，PID调节器15利用测量值17（即排气压力9）与经过防喘折线函数器14计算得出的设定值17相比较得到的偏差进行调节防喘阀8，属于闭环反馈调节，只有在被控变量出现偏差后才进行调节。在防喘控制系统13中进行软件组态，增加前馈数学模型19，输入量为步骤五得出的干扰因子送风风速20、进风温度24，输出量为公式：将此输出引入到PID调节器15的前馈输入端18，这样高炉侧对鼓风机的干扰量经过数学模型计算后被直接引入防喘控制系统13，成为调节器15的前馈输入。PID调节器15在原闭环反馈调节的基础之上，增加了前馈调节作用，在干扰量已经发生而没有产生偏差的情况下，及时调整PID调节器输出，使防喘阀能够及时快速地动作，提前克服风速、风温这两个显著干扰因子对鼓风机组的影响，而不是等到设定值与测量值产生偏差后再动作，取得更加及时精准的调节效果。

步骤七、在防喘控制系统13中组态控制策略，限定前馈作用投入条件，由此避免风机正常的加风、减风、换风过程中干扰因子的正常数据变化造成的防喘阀动作，其允许投入条件为：

（1）送风流量每0.5秒变化率大于100m³；

（2）送风风温每0.5秒变化率大于30℃；

（3）送风风速每0.5秒变化率大于3.5m ；

（4）静叶角度在23度到68度之间；

（5）测量信号送风风速和送风温度状态全部正常。

当防喘控制系统13检测到以下状态时：

（1）送风流量每0.5秒变化率小于100m3；

（2）送风风温每0.5秒变化率小于30℃

（3）送风风速每0.5秒变化率小于3.5m

（4）静叶角度超出23度到68度

（5）测量信号送风风速或送风温度出现测量坏点

（6）操作员手动解除前馈作用

PID调节器15的前馈输入18失去作用，防喘控制回路恢复单纯的闭环反馈调节。

步骤八、风机因为风机因为高炉侧工况异常引发的喘振引发的喘振，经过上述七个步骤，仍然无法克服的情况下，如图3所示，在虚线框内的原机组逆流保护逻辑基础之上，增加保护控制逻辑，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全，补充如下：

（1）送风风温每0.5秒变化率大于60℃并且出口送风风速每0.5秒变化率大于7m，两个条件到达，并且持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开。

（2）在（1）的基础之上，若两个条件到达并且继续持续5秒，风机紧急停机。

（3）一氧化碳含量超过3%并持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开。在此基础之上，一氧化碳含量超过3%并继续持续5秒，风机紧急停机。

以上保护逻辑均设有投退按钮，操作员可根据实际生产状况进行保护的投退操作。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：步骤一、综合分析总结高炉侧异常工况，确定能够代表高炉侧工况发生异常变化时的主要参数，所述参数如下：送风风速、送风压力、送风流量、送风温度、热风炉进风阀前一氧化碳含量；

步骤二、在鼓风机组送风管道的末端、高炉侧热风炉进风阀前，安装送风风速、送风压力、送风流量、送风温度、一氧化碳含量五个一次测量元件，通过变送器转换成4-20毫安电流信号，送入鼓风机组防喘控制系统，进行监测；

步骤三、进行相关数据的计算和采集，

步骤四、利用调整静叶角度和热风炉放风阀进行风机喘振试验，同时风机防喘控制器输出置为手动，共进行6次试验，静叶角度分别调整至30度、39度、48度、55度、60度、68度；

步骤五、根据得出的30组试验数据，通过回归运算得出结论：送风温度、送风风速是喘振发生的显著因子，并得出回归方程

ΔP′＝0.47+0.11S′-0.00286T′；

其中ΔP’：喉部差压变化率；S'：送风风速变化率；T’：送风温度变化率

步骤六、引入前馈控制信号；

步骤七、前馈闭锁条件的确定，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用投入条件。

2.根据权利要求1所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤三中，在防喘控制系统中对喉部差压进行数值分析计算，计算喉差每0.5秒的变化速率：利用计算模块DEADTIME来获得喉部差压延时值，延时时间设为0.5秒，将喉部差压实际值减去喉部差压0.5秒钟的延时值，就得到喉差每0.5秒的变化速率；同时，利用同样的方法对送风风速、送风压力、送风流量、送风温度、一氧化碳含量测量数据进行数值分析计算，计算出它们每0.5秒的变化速率；对这六个测点的变化率进行历史数据的采集。

3.根据权利要求2所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，在防喘控制系统中组态控制策略，限定前馈作用允许投入条件：

(1)送风流量每0.5秒变化率大于100m³；

(2)送风温度每0.5秒变化率大于30℃；

(3)送风风速每0.5秒变化率大于3.5m；

(4)静叶角度在23度到68度之间；

(5)测量信号送风风速和送风温度状态全部正常。

4.根据权利要求3所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，组态控制策略，当DCS系统检测到以下状态时：

(1)送风流量每0.5秒变化率小于100m3；

(2)送风温度每0.5秒变化率小于30℃；

(3)送风风速每0.5秒变化率小于3.5m；

(4)静叶角度超出23度到68度；

(5)测量信号送风风速或送风温度出现测量坏点；

(6)操作员手动解除前馈作用；

PID控制器的前馈失去作用，防喘控制回路恢复单纯的闭环反馈调节。

5.根据权利要求4所述的一种高炉鼓风机防喘振控制方法，其特征在于,所述步骤七中，当

经过步骤一至步骤七后，风机因为高炉侧工况异常引发的喘振仍然无法克服的情况下，在原机组防喘振逆流保护逻辑中增加保护控制逻辑，及时使风机进入安全运行或者紧急保护停机，确保风机安全，补充如下：

(1)送风温度每0.5秒变化率大于60℃并且出口送风风速每0.5秒变化率大于7m，两个条件到达，并且持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；

(2)在(1)的基础之上，若两个条件到达并且继续持续5秒，风机紧急停机；

(3)一氧化碳含量超过3％并持续3秒，风机进入安全运行状态，静叶和逆止门关闭，防喘阀全开；在此基础之上，一氧化碳含量超过3％并继续持续5秒，风机紧急停机；

以上保护逻辑均设有投退按钮，操作员可根据实际生产状况进行保护的投退操作。