煤气混合加压站的热值控制作者：张晓军，刘刚 出处： 阅读： 发布时间：2024-3-30 16:54:00 供稿：沈阳卡斯特科技进展有限公司 1 概述在冶金企业中，煤气混合加压站的作用主要是保证生产安全与供需平衡，维持热值稳定。随着产品结构调整和节能降耗需求的不断提高，加热炉等煤气用户对煤气热值稳定的要求也愈来愈高。鞍钢燃气厂为了摸索稳定热值的控制规律，对 2#加压站控制系统进行了技术改造。我公司通过投标，承担了先进控制系统改造工作。鞍钢燃气厂 2#加压站有 1700 和 1780 两条混合煤气管线，负责 1700、1780 等生产线上的 24 台加热炉的供气任务，混合煤气的供气量为 8 万—28 万 Nm3/h，为先混合后加压，高、焦、转三气四混结构，其中仅两种转炉煤气设有气柜。由于生产负荷变化大，在两条混合煤气管路的加压风机前、后均设有连通管，以便在生产负荷较低时使用一条线供气，以保证压力和热值的稳定。2#加压站原有 A-B 公司 PLC 一套，用高炉煤气控制机前混合压力，热值控制采纳焦炉煤气按动态比例控制热值的方法，控制器为 PID 调节器。原控制系统在压力平衡控制方面比较稳定可靠，但对大扰动响应速度较慢；热值波动比较大。图 1：二加压工艺流程原理图2 技术改造目标此次改造提出了国内同类项目中最为严格的参数要求。2.1 稳定混合煤气热值在正常工况下基本能稳定在设定值的±50kcal/m3 (0.21MJ/m3)，在遇到较大扰动时能够迅速收敛。2.2 提高混合煤气压力控制能力混合压力控制的响应速度要有明显提高，大幅度减少机前混合压力下降到零的次数和延续时间。3 控制难点分析煤气混合加压站控制回路不多，但从控制上却十分典型。3.1 强耦合煤气混合加压站控制中，普遍存在阀门间的强耦合问题。二加压的系统中除了存在前后阀耦合、高焦煤气间耦合，还存在着 1700 和 1780 两条管网间的耦合。耦合强度受混合加压站结构、气源压力和用户负荷波动的影响。在二加压系统中，高炉煤气前后阀的耦合较强，焦炉煤气流量阀对机前压力的影响较大；1780 由于负荷变化的扰动较大，阀门间的耦合作用显尤其突出。1700 和 1780 两条管网间在机前压力波动较大时，耦合作用明显。3.2 大滞后和时变热值仪的测量机理决定了热值的测量必定存在滞后，而受安装位置和控制方式的影响，滞后作用会明显不同，同时存在滞后时间的时变现象。二加压的系统中热值过程的时间常数大约在 40 秒左右，滞后时间在 4～8 分钟...
