轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程優(yōu)化控制技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉過程中會產(chǎn)生大量含氧化鐵粉塵的高溫?zé)煔?，其主要成分為一氧化碳，是一種熱值較高的工業(yè)燃料，如不進(jìn)行有效回收處理和控制排放，不僅污染大氣環(huán)境，還會造成能源浪費(fèi)。轉(zhuǎn)爐煤氣回收是把轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品 CO進(jìn)行回收再利用的生產(chǎn)工藝，它將高溫?zé)煔馔ㄟ^汽化煙道進(jìn)行冷卻、凈化處理后，得到可回收的轉(zhuǎn)爐煤氣，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益不言而喻。鋼鐵工業(yè)作為資源、能源密集型行業(yè)，是耗能大戶，其耗能量占工業(yè)總能耗的16％左右，能源消耗費(fèi)用占企業(yè)生產(chǎn)總

2、成本的24%以上。因此，開展轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)的研究，進(jìn)一步提高煤氣回收率及其品質(zhì)，并且穩(wěn)定生產(chǎn)過程，對于鋼鐵工業(yè)大幅度降低能耗水平，提高資源利用率，保證穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展都具有重要的實(shí)際意義。
　　目前國內(nèi)煉鋼企業(yè)的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收系統(tǒng)由于部分技術(shù)裝備及控制方法比較落后，造成爐口煙氣壓力波動(dòng)較大、冶煉過程穩(wěn)定性差、煤氣回收和煙氣減排效果不佳。本文以馬鋼第二鋼軋總廠50噸轉(zhuǎn)爐為對象，針對系統(tǒng)呈現(xiàn)大慣性、強(qiáng)耦合、純滯后、非線性等特點(diǎn)，通過

3、對OG法煙氣凈化與煤氣回收系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，闡述了爐口差壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行硬件配置和軟件開發(fā)并實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)行。
　　轉(zhuǎn)爐爐口差壓控制的主要目標(biāo)是通過調(diào)節(jié)二文喉口的開度來實(shí)現(xiàn)爐口內(nèi)外氣體的差壓控制，即使?fàn)t口內(nèi)外差壓趨近于微正壓，從而使風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量與煙氣的生成量保持一致，避免煙氣外溢或向爐內(nèi)吸入空氣，以達(dá)到較好的煙氣減排和煤氣回收效果。為實(shí)現(xiàn)控制算法的計(jì)算機(jī)仿真，本文首先闡述了采用脈沖響應(yīng)法和參數(shù)估計(jì)理論進(jìn)行系統(tǒng)

4、模型辨識來獲取被控對象數(shù)學(xué)模型的方法和步驟，詳細(xì)介紹了利用Matlab系統(tǒng)辨識工具箱的建模功能來獲得傳遞函數(shù)的方法，并對辨識出的模型，采用PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)PID控制算法進(jìn)行仿真分析。在此基礎(chǔ)上，本文又提出了一種基于提高CO濃度的優(yōu)化控制方案，利用模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識出爐口差壓與CO濃度之間的數(shù)學(xué)模型，搜索出差壓控制回路的最佳設(shè)定值，并通過系統(tǒng)跟蹤控制，將爐口差壓控制在該設(shè)定值附近，從而達(dá)到顯著提高CO濃度和煤氣回收質(zhì)量的效果，