TRT最佳启动过程研究

论文摘要

高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TRT)是目前国际钢铁企业公认的二次能源回收装置。该装置虽然可以回收原来浪费在减压阀组或比肖夫除尘器上的压力能,但必须确保高炉炉顶压力的稳定。透平发电装置的平稳启动是保证炉高炉炉顶压力稳定的首要条件。本文以首钢迁钢3#高炉透平发电装置为研究对象,提出了透平转子在启动过程中必须快速通过临界共振区,以避免过大机械振动对机组造成长时间的危害；同时也要求透平升速平稳,避免对高炉炉顶压力造成较大的干扰。这就要求控制系统既要保证透平升速的快速性也要保证透平升速的平稳性。由于PID控制存在快速性与超调量之间不可调和的矛盾,使得这种算法在一定程度上难以满足透平发电装置启动控制技术的要求。因此在一组PID控制器参数的基础上增加一组PID控制器参数进行交替控制,在不同启动过程由不同参数的PID控制器分段控制,保持了PID控制器的结构简单、适应性强和整定方便的优点。最后,通过仿真分析了PID控制器在两组参数的作用下交替控制的跟踪性能,并与单纯一组PID控制器作用效果进行比较。结果表明,在启动过程中,在保证快速通过临界共振区的同时,又能实现升速平稳的工艺要求,达到较好的控制效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 TRT的发展
• 1.1.1 TRT技术发展现状
• 1.1.2 TRT装置的特点及优越性
• 1.2 TRT启动控制的研究意义
• 1.3 TRT启动控制的发展概况
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 TRT的工艺和控制系统
• 2.1 TRT控制的指标
• 2.2 TRT的基本工艺流程
• 2.2.1 采用并联布置的工艺
• 2.2.2 TRT停机系统控制
• 2.2.3 TRT辅助系统控制
• 2.3 启动控制过程
• 2.4 启动的控制难点
• 2.5 本章小结
• 第3章 TRT启动控制数学建模
• 3.1 电液位置伺服系统
• 3.2 TRT启动系统数学模型的建立
• 3.2.1 模块化建模
• 3.2.2 启动系统建模
• 3.3 本章小结
• 第4章 启动控制系统的设计
• 4.1 启动单回路PID控制
• 4.2 控制系统的构成
• 4.2.1 Symphony系统概况
• 4.2.2 系统的技术特点
• 4.2.3 系统的硬件构成
• 4.2.4 系统的软件构成
• 4.2.5 现场调试
• 4.3 PID控制在启动过程中的应用
• 4.3.1 PID控制的应用
• 4.3.2 PID调节规律
• 4.3.3 启动控制PID的参数整定方法
• 4.4 控制功能的实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 TRT启动系统仿真及结果分析
• 5.1 搭建仿真模型
• 5.2 仿真结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢