DCS在TRT发电装置自动控制中的应用.doc

《DCS在TRT发电装置自动控制中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、DCS在TRT发电装置自动控制中的应用摘 要:介绍了DCS在天津钢管公司1000m3高炉配套TRT发电装置中的应用，包括系统的硬件组成、实现功能和实际运行的效果。关键词:TRT；转速；控制;DCS0 引言　　TRT发电装置全称高炉煤气余压回收透平发电装置（Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery TurbineUnit），是利用高炉煤气所具有的压力能、热能，通过透平机鼓胀，使压力能、热能转化为机械能，驱动发电机发电的一种装置，这种装置既回收了减压阀组白白泄放的能量，又

2、净化了煤气，降低了噪音，大大改善了高炉炉顶的控制品质。该装置具备结构简单、污染少、容量大、寿命长、节能等优点，在能源综合利用中获得了广泛地应用。　　在对高炉TRT装置的控制中，存在两点与安全生产直接相关的重要因素：一是并入电网前对转速的稳定控制；一是充分保证高炉炉顶压力的稳定。文章介绍的高炉TRT控制软件包及控制系统在设计中综合考虑了TRT运行过程中可能出现的不稳定因素，并结合控制工艺的要求使用了一些独特的专家控制方案，来满足TRT安全、高效的要求。天津钢管公司1000m3高炉配套TRT发电装置的实际使用

3、表明，整套软件包及控制系统的应用达到了令人满意的效果，在采用全部回收发电的同时，能充分保证炉顶压力的稳定，对充分发挥机组的能量回收能力和保证安全生产、提高经济效益起到了很好的促进作用。1 工艺流程及系统配置1．1 工艺流程　　天津钢管公司1000 In3高炉TRT工艺流程如图1所示。高炉煤气经过除尘装置后，经入口电动碟阀、人口插板阀、快速切断阀后，进入透平机，然后经出口插板阀、出口电动碟阀到煤气管网，在入口插板阀之前，透平出口之后并联着旁通快开阀组，旁通阀组在正常停机和紧急停机时，进行高炉顶压控制。1．2

4、 系统配置　　为保证TRT机组长期安全、稳定地运行，天津钢管公司1000 高炉TRT控制系统采用了Honey．well公司的Plantscape中小型DCS系统。此系统充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术，采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，具有高速可靠的数据输人、输出、运算等过程控制功能和联锁逻辑控制功能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一个全数字化、结构灵活、功能完善的新型开放式集散控制系统。　　项目由一个工程师站、一个操作员站、一个控制站

5、组成，系统结构拓扑图见图2。其中通讯网络和主控制卡、数据转发卡及重要的模拟量输入、输出通道采用冗余配置，保证系统安全高效运行。 2 控制要求与实现　　TRT装置的自控功能主要包括启动联锁控制、自动升速控制、正常调顶压控制、正常停机控制、紧急停机控制等，而各过程中保持高炉顶压的稳定是装置实现自动化的关键。　　本项目利用Plantscape DCS系统提供的图形化组态功能，编制了用户控制软件包，很好地实现了上述要求。2．1 启动联锁　　TRT机组的启动必须满足特定的条件，并按照一定的步骤顺序进行，当条件不满足

6、时，则“启动联锁”程序投入运行，实现启动阀和人口电动碟阀锁闭。TRT机组正常启动的条件主要有：高炉同意，IRT启动、电气允许Ⅱ启动、润滑油压力大于设定值、动力油压力大于设定值、透平静叶全关等。如上述任何一个条件不满足，TRT机组将（在“启动联锁”程序的保护下）无法正常启动。2．2 全自动启机　　启动过程主要分为升转速、并网、升功率。为保证机组安全，TRT启机必须按照一定顺序有步骤的进行，如图3所示。　　升转速过程主要依靠DCS控制启动阀、人口电动碟阀、透平静叶之间协同动作，使转速按照一定的升速曲线自动升至

7、并稳定在目标值，保证发电机并网顺利进行。升速曲线由4段不同斜率的直线组成，开始时，启动阀控制回路的设定值按照一定的速率自动增加，依靠PID调节来控制启动阀逐步打开，转速升到某一定值后，全开人口电动碟阀，关闭启动阀，静叶控制转速回路自动投入，按照升速曲线继续升速，使得透平的转速升到目标值，并保持稳定，等待并网。只要参数整定正确，转速可以很好的跟踪转速曲线，在此装置升速过程中转速波动控制在±8r／min。　　并网成功后，TRT进入升功率过程，此过程中TRT和高炉的减压阀组共同控制高炉顶压，DCS系统负责调节静

8、叶开度，不仅要保证高炉顶压，还要保证升功率过程顺利进行。来自高炉的顶压测量值、设定值与升速参数共同用于TRT控制系统对静叶的控制，随着静叶开度的增大，使得煤气负荷逐渐转移到Ⅱ ，高炉的减压阀组同时也逐渐关小，以完成升功率过程。在升功率过程中，如果高炉顶压出现波动，DCS通过调节静叶开度，调节升功率的速度，来保证高炉顶压及时恢复正常。2．3 正常停机　　TRT正常停机时，经过TRT降功率过程，煤气逐步由，IRT转移至旁通阀组，旁