一种基于静叶开度变化的TRT顶压分段控制方法与流程

一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法
技术领域
1.本发明涉及能源与动力工程技术领域，尤其涉及一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法。


背景技术：

2.trt为高炉煤气余压发电装置，高温高压的煤气通过透平机做功，透平机带动发电机发电。高炉通过减压阀组和trt共同控制高炉顶压，trt停机时由减压阀组执行控制功能，trt满负荷运行时切换为trt控制高炉顶压。
3.pid为常规的trt控制高炉顶压的方式，也能满足大部分的高炉顶压控制要求，但对于有强烈扰动的大型高炉，常规的pid控制已无法满足顶压波动的要求。
4.目前国内各种非常规pid控制方式普遍算法复杂，调试时间长，实用性和移植性不高。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，克服现有技术的不足，应用在高炉pid控制中，解决相关技术中算法复杂，调试时间长，实用性和移植性不高的问题。
6.为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
7.一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，减压阀组控制高炉顶压的功能退出后，以trt透平机组控制高炉顶压，其具体控制步骤如下：1)高炉授权，当trtplc控制系统接收到高炉主控室发来的高炉允许trt控制顶压信号后，程序启动；2)顶压偏差计算器赋值，将顶压预设值减去顶压测量值，再加上信号偏差修正因子，计算结果发送至顶压偏差计算器；3)比较死区参数，顶压偏差计算器取绝对值，与死区参数比较运算，差值大于零，程序向下执行；4)预设两组分段控制参数，一组为7个正数，分别对应1kpa～7kpa，一组为7个负数，分别对应-1kpa～-7kpa；5)一级累加计算器赋值，取预设分段控制参数值送入一级累加计算器；6)二级累加计算器赋值，将trt静叶开度值与一级累加计算器相加，计算结果送入二级累加计算器；7)设置静叶参数，预设静叶最小限位参数，二级累加计算器大于其值时，二级累加计算器赋值静叶开度控制器；8)控制执行，静叶开度控制器驱动trt静叶动作，完成高炉顶压的控制。
8.优选的，所述死区参数默认值为0.1kpa。
9.优选的，当顶压偏差计算器值为正数时，其值为0kpa～1kpa之间时，取预设分段控制参数1kpa的值送入一级累加计算器；其值为＞1kpa～2kpa之间时，取预设分段控制参数2kpa的值送入一级累加计算器；其值为＞2kpa～3kpa之间时，取预设分段控制参数3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值4kpa、5kpa、6kpa、7kpa的值送入一级累加计算器。
10.优选的，当顶压偏差计算器值为负数时，其值为0kpa～-1kpa之间时，取预设分段控制参数-1kpa的值送入一级累加计算器；其值为-1kpa～-2kpa之间时，取预设分段控制参
数-2kpa的值送入一级累加计算器；其值为-2kpa～-3kpa之间时，取预设分段控制参数-3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值-4kpa、-5kpa、-6kpa、-7kpa的值送入一级累加计算器。
11.优选的，所述分段控制参数预设，第一组为1、2、3、4、5、6、7；第二组为-1、-2、-3、-4、-5、-8、-15。
12.优选的，所述静叶最小限位参数值为36％。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明使技术人员只要根据调试结果，录入分段控制参数，1kpa～7kpa，-1kpa～-7kpa两组14个静叶开度变化值，就可以轻松的完成高炉trt顶压的控制功能要求，极大地缩短了高炉trt顶压控制程序的设计周期，简化了工程技术人员的调试步骤，节约了宝贵的调试时间，不同高炉的trt机组间可以使用同一组程序，对控制功能的移植变得容易简便，更实用。
附图说明
15.图1是本发明实施例控制流程示意图。
具体实施方式
16.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以无数种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
19.见图1，是本发明一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法控制流程示意图，用于当减压阀组控制高炉顶压的功能退出后，以trt透平机组控制高炉顶压，其具体控制步骤如下：
20.1)trtplc控制系统接收到高炉主控室发来的高炉允许trt控制顶压信号，减压阀组控制高炉顶压的功能退出，改由trt透平机组来控制高炉顶压；
21.2)将顶压预设值减去顶压测量值，再加上信号偏差修正因子，计算结果发送至顶压偏差计算器；
22.3)预设死区参数，默认值为0.1kpa，顶压偏差计算器取绝对值，与死区参数比较运算，值大于零，程序向下执行。
23.4)预设两组分段控制参数，一组为7个正数，分别对应1kpa～7kpa，一组为7个负数，分别对应-1kpa～-7kpa，高炉5号trt的预设值第一组为1、2、3、4、5、6、7；第二组为-1、-2、-3、-4、-5、-8、-15；
24.5)当顶压偏差计算器值为正数，其值为0kpa～1kpa之间时，取预设分段控制参数
1kpa的值送入一级累加计算器；其值为1kpa～2kpa之间时，取预设分段控制参数2kpa的值送入一级累加计算器；其值为2kpa～3kpa之间时，取预设分段控制参数3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值4kpa、5kpa、6kpa、7kpa的值送入一级累加计算器；
25.当顶压偏差计算器值为负数，其值为0kpa～-1kpa之间时，取预设分段控制参数-1kpa的值送入一级累加计算器；其值为-1kpa～-2kpa之间时，取预设分段控制参数-2kpa的值送入一级累加计算器；其值为-2kpa～-3kpa之间时，取预设分段控制参数-3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值-4kpa、-5kpa、-6kpa、-7kpa的值送入一级累加计算器；
26.6)将trt静叶开度值与一级累加计算器相加，计算结果送入二级累加计算器；
27.7)预设静叶最小限位参数，默认值为36％，二级累加计算器大于其值时，二级累加计算器赋值静叶开度控制器；
28.8)静叶开度控制器驱动trt静叶动作。
29.实施例中，高炉炉容为2580m3，设计年产量243.5万吨，燃料比510公斤/吨，工序能耗370公斤/吨。其配套trt型号gt200.w.d，形式为干湿两用，进口压力210kpa，出口压力12kpa，流量55万nm3/h，额定功率20070kw。
30.本发明在移值过程主要关注静叶最小限位，以及两组14个参数数值的大小。对于开度超调的相应的减小其参数数值，对于静叶跟踪滞后的相应的增加其参数数值，反复测试直至找到合适的数值为止。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，当减压阀组控制高炉顶压的功能退出后，以trt透平机组控制高炉顶压，其具体控制步骤如下：1)高炉授权，当trtplc控制系统接收到高炉主控室发来的高炉允许trt控制顶压信号后，程序启动；2)顶压偏差计算器赋值，将顶压预设值减去顶压测量值，再加上信号偏差修正因子，计算结果发送至顶压偏差计算器；3)比较死区参数，顶压偏差计算器取绝对值，与死区参数比较运算，差值大于零，程序向下执行；4)预设两组分段控制参数，一组为7个正数，分别对应1kpa～7kpa，一组为7个负数，分别对应-1kpa～-7kpa；5)一级累加计算器赋值，取预设分段控制参数值送入一级累加计算器；6)二级累加计算器赋值，将trt静叶开度值与一级累加计算器相加，计算结果送入二级累加计算器；7)设置静叶参数，预设静叶最小限位参数，二级累加计算器大于其值时，二级累加计算器赋值静叶开度控制器；8)控制执行，静叶开度控制器驱动trt静叶动作，完成高炉顶压的控制。2.根据权利要求1所述的一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，所述死区参数默认值为0.1kpa。3.根据权利要求1所述的一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，所述步骤5)中，当顶压偏差计算器值为正数时，其值为0kpa～1kpa之间时，取预设分段控制参数1kpa的值送入一级累加计算器；其值为＞1kpa～2kpa之间时，取预设分段控制参数2kpa的值送入一级累加计算器；其值为＞2kpa～3kpa之间时，取预设分段控制参数3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值4kpa、5kpa、6kpa、7kpa的值送入一级累加计算器。4.根据权利要求1所述的一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，所述步骤5)中，当顶压偏差计算器值为负数时，其值为0kpa～-1kpa之间时，取预设分段控制参数-1kpa的值送入一级累加计算器；其值为-1kpa～-2kpa之间时，取预设分段控制参数-2kpa的值送入一级累加计算器；其值为-2kpa～-3kpa之间时，取预设分段控制参数-3kpa的值送入一级累加计算器；同理取值-4kpa、-5kpa、-6kpa、-7kpa的值送入一级累加计算器。5.根据权利要求1所述的一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，所述分段控制参数预设，第一组为1、2、3、4、5、6、7；第二组为-1、-2、-3、-4、-5、-8、-15。6.根据权利要求1所述的一种基于静叶开度变化的trt顶压分段控制方法，其特征在于，所述静叶最小限位参数值为36％。

技术总结
本发明涉及能源与动力工程技术领域，尤其涉及一种基于静叶开度变化的TRT顶压分段控制方法，其特征在于，减压阀组控制高炉顶压的功能退出后，以TRT透平机组控制高炉顶压，其具体控制步骤如下：1)高炉授权，程序启动；2)顶压偏差计算器赋值；3)比较死区参数，程序向下执行；4)预设两组分段控制参数；5)一级累加计算器赋值；6)二级累加计算器赋值；7)设置静叶参数；8)控制执行，静叶开度控制器驱动TRT静叶动作，完成高炉顶压的控制。本发明的优点是：极大地缩短了高炉TRT顶压控制程序的设计周期，简化了工程技术人员的调试步骤，节约了宝贵的调试时间，不同高炉的TRT机组间可以使用同一组程序，对控制功能的移植变得容易简便。对控制功能的移植变得容易简便。对控制功能的移植变得容易简便。


技术研发人员：国世超 于静 赵峰
受保护的技术使用者：本钢板材股份有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/20