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高炉轴流风机防喘振控制优化方案
发布时间: 2016年02月25日
 在工况点接近喘振线时,要求轴流风机的防喘阀必须动作迅速,但防喘阀动作速度太快、动作幅度过大,势必会使风机出口压力、流量产生大幅度波动,影响高炉炉况的稳定。由于防喘振控制是以风机吸入气体流量和排气压力为调节对象,二者的变化都具有极强的瞬时性,而信号测量、计算输出、执行机构动作及工艺过程都不可避免会产生一定的时间滞后,在这样一个瞬时性非常强的闭环控制回路里,以滞后的测量信号为计算依据,采用的常规的PID运算,虽然可以在工况点跃过防喘线时迅速地打开放空阀,但无法使工况点在响应线附近被稳定控制,难以实现精确控制。

1.在高炉休风前,准备好YB-150型、0~1.0MPa、0.4级精密压力表一台;内径8mm、承压>2.OMPa、长约50m的红色耐压橡胶软管一根。关闭压力表阀门,拆除现场出口排气压力表,装上一个软管接头。用橡胶软管将出口排气压力引至主控室的精密压力表,橡胶软管两端用固定夹固定。精密压力表安装于主控室的“安全运行”按钮旁。
   接到高炉休风指令后,鼓风机组进入休风状态,送风阀关闭,静叶22°,防喘阀全开。先用手持式压力校准仪校准喉部差压和出口压力变送器。
   将静叶开启一定角度(30°),缓慢将防喘阀关小到一定开度(85%),按“安全运行”按钮,风机应进入安全运行。试验前安排有关人员各就各位;事先准备好表格,以便记录喘振试验的数据。
   2.喘振试验
    根据JB/T 3165-1999,为获取风机喘振性能的有关数据,对轴流风机做开式进出气试验。试验前将原运行工况画面的喘振曲线(三条线)拉开;安排专人站在“安全运行”按钮旁盯住精密压力表显示的风机出口压力;安排专人(操作工)在操作站操作静叶和防喘阀开度;一人在操作站观察试验状况并读取试验数据;另安排一人记录试验的数据。以上人员由试验负责人统一指挥。
   操作工操作静叶和防喘阀,将静叶角度开到30°,缓慢关小防喘阀,此时盯风机出口压力精密压力表的人必须全神贯注,随着防喘阀的关小,排气压力逐渐上升,一旦压力表指针发生向零位的回摆,立刻拍击“安全运行”按钮,使风机进入安全运行状态(判断喘振初期现象的依据是观察连接出口管路中精密压力表的变化,在风机出口压力不断上升的过程中,当压力表指针迅速回摆时,可认为风机进入了喘振区,即发生了喘振初期现象)。在操作站的记录曲线中读取安全运行前时刻的出口压力、喉部差压、入口温度等参数,记录在预先准备的表格中。用同样的方法分别对静叶角度为40°、50°和60°情况下,做喘振试验,记录各点的参数。注意:高炉休风后,在风机未停机时保持风机在热态下进行这项试验。
   以上试验有了四个喘振点的数据,更高的喉部差压和出口压力的喘振数据宜采用有关算式计算推定,构成较完整的喘振线。
   3.调试
   将防喘振控制优化的程序在实验室进行充分的仿真调试,尽可能发现并解决程序中的问题,这是在高炉休风前必须完成的重要工作。
   喘振试验完成后,将预先编好的控制程序下载到PLC中,将试验数据置入程序相应的功能块中,按照鼓风机组试车方案的要求进行机组启动、停机、正常运行、联锁停机及安全运行等项目的试车。
   基本的试车项目完成后,还要进行工况点沿防喘线精确控制试验,这个试验是模拟进行的,即压低防喘振线,使工况点接近防喘振线进行模拟防喘振试验,观察其控制效果。具体做法是:当风机在安全运行时,将防喘阀关小至一定开度,此时风机处于稳定工作区,修改(主要是减小防喘线各拐点的出口压力值)并下载防喘振线各点的参数,实现压低防喘振线,然后缓慢开大静叶角度使工况点接近压低的防喘振线,观察其贴线运行的效果,包括超调和进入稳定区后防喘阀的动作稳定性,据此适当调整防喘控制的变比例和变积分参数。这些当然应在实验室进行充分的仿真试验基础上来进行。
   至于喘振曲线的入口温度补偿效果,可以在测温元件输入端加适当的信号观察曲线移动情况,这项工作可以在实验室做,如果实验室对该项工作做得充分,到现场后可以不进行这项调试。

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