煤氣站負荷自動控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種煤氣站負荷自動控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，發生爐煤氣是以空氣和蒸汽為氣化劑，利用煤氣發生爐使煤炭發生氣化反應轉化成的氣體燃料。發生爐煤氣設備投資少，結構簡單，便于操作，對煤種適應性強等特點，其在鋼鐵、耐火材料、陶瓷、建陶、玻璃制品、化工、機械等行業得到了廣泛的應用。
[0003]由于工作制度及生產方式的差異，煤氣爐的負荷需要根據用戶需求而調節，以保持生產量和用氣量的平衡，避免由于操作不及時而發生的煤氣站安全事故，同時穩定煤氣發生爐爐況，減少熱損失提高能源利用率。
[0004]現階段發生爐煤氣站煤氣加壓機及空氣鼓風機只做安全聯鎖，控制方面主要采用電位計手動調節，當氣化煤煤質較好及生產負荷變化較小的工況時，對于煤氣站的操作水平及精度要求較低，煤氣站負荷較容易調節，對于煤氣爐爐況影響較小；但當氣化用煤煤質較差或生產負荷變化較大等復雜工況時，對煤氣爐的操作水平及精度要求較高，此種情況下，人工調節的難度及強度較大且有一定延遲，極容易造成煤氣爐床層不穩定，氣化過程不完全，嚴重影響煤炭氣化效率。煤氣站的自動化水平決定了煤氣爐的穩定運行，煤氣站負荷的自動調節就顯得尤為重要。
[0005]現有的煤氣站的自動操作中，一般只通過根據用戶需要設定高壓煤氣壓力，高壓煤氣壓力通過閉環控制穩定用戶需要，然而，根據用戶煤氣使用量的變化進行高壓煤氣壓力調節必然影響低壓煤氣壓力，以往只是單純控制高壓煤氣總管壓力，以致經常導致低壓煤氣總管壓力跟不上而影響煤氣爐的穩定運行，進而也會發生事故。
[0006]另外，煤氣爐的氣化劑是將蒸汽通入空氣管中，與管中的空氣混合，使空氣的含濕量達到飽和狀態，然后通入爐內。但在實際運行中飽和空氣溫度并不能完全反映氣化劑的配比的情況，尤其是晝夜溫差較大的北方地區，白天與夜間相同空氣流量條件下，由于空氣溫度不同，則氣化劑中配入空氣量差異較大，導致煤氣爐爐況不穩定，增加煤氣爐操作難度，影響產氣率。氣化劑快速的精確的混合也有利于煤氣爐長期穩定運行，減少工人勞動強度，提高氣化強度。
[0007]因此，針對以上不足，本發明提供了一種煤氣站負荷自動控制系統。
【發明內容】
[0008](一 )要解決的技術問題
[0009]本發明的目的是提供一種煤氣站負荷自動控制系統，一方面對煤氣產生量進行穩定調節，另一方面提高氣化劑的自動控制精度和減少人工調節的強度。
[0010](二)技術方案
[0011]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種煤氣站負荷自動控制系統，其包括高壓煤氣壓力控制回路、低壓煤氣壓力控制回路及限幅器；所述低壓煤氣壓力控制回路包括低壓煤氣壓力變送器及依次連接的低壓煤氣壓力調節器、鼓風機變頻器和鼓風機，所述低壓煤氣壓力調節器與工控機相連，以獲取工控機發來的低壓煤氣壓力設定值，所述低壓煤氣壓力變送器設置在低壓煤氣輸送通道上，且與低壓煤氣壓力調節器連接；所述低壓煤氣壓力變送器還通過所述限幅器與高壓煤氣壓力控制回路連接。
[0012]其中，所述高壓煤氣壓力控制回路包括高壓煤氣壓力變送器及依次連接的高壓煤氣壓力調節器、加壓機變頻器和煤氣加壓機，所述高壓煤氣壓力調節器與工控機相連，以獲取工控機發來的高壓煤氣壓力設定值，所述高壓煤氣壓力變送器設置在高壓煤氣輸送通道上，且與高壓煤氣壓力調節器連接。
[0013]其中，所述低壓煤氣壓力變送器通過所述限幅器與所述高壓煤氣壓力調節器連接。
[0014]其中，還包括依次連接的比值器、閥門執行器和蒸汽量調節閥，所述比值器與所述低壓煤氣壓力調節器連接，所述蒸汽量調節閥設置在蒸汽輸送通道上。
[0015]其中，還包括溫度調節器、修正器和測溫熱電偶，所述溫度調節器、修正器和比值器依次連接，所述溫度調節器與工控機連接，以獲取工控機發來的飽和空氣溫度設定值，所述測溫熱電偶設置在飽和空氣管道上，且與所述溫度調節器連接。
[0016]其中，所述低壓煤氣壓力調節器采用PID控制。
[0017]其中，所述高壓煤氣壓力調節器采用PID控制。
[0018]其中，所述溫度調節器采用PID控制。
[0019](三)有益效果
[0020]本發明的上述技術方案具有如下優點:本發明的目的是提供一種煤氣站負荷自動控制系統中，一方面，通過低壓煤氣壓力調節器將低壓煤氣壓力設定值與通過低壓煤氣壓力變送器采集的實際壓力數據進行比較運算后，輸出信號給鼓風機變頻器，進而控制鼓風機調節風量達到控制低壓煤氣總管壓力目的，同時，低壓煤氣壓力變送器將測得的低壓煤氣壓力信息通過限幅器傳遞給高壓煤氣壓力控制回路，對高壓煤氣壓力控制回路壓力調節進行限幅，使兩個控制回路壓力調節時相互制約，保證了整個控制過程中的安全，消除了因用戶需要煤氣量的頻繁變化而使低壓煤氣壓力出現超高超低的安全隱患，實現了煤氣產生量的穩定調節；另一方面，通過低壓煤氣調節器和比值器送給電動調節閥執行器相應的閥門開度值信息，使電動調節閥調節蒸汽流量滿足溫度調節，同時又加入溫度調節器對空氣量和蒸汽量的比值進行修正，達到了提高氣化劑的自動控制精度和減少人工調節強度的目的，這樣既優化了氣化劑的空氣蒸汽配比又可以穩定氣化劑的溫度。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明煤氣站負荷自動控制系統實施例1的控制原理示意圖；
[0022]圖2是本發明煤氣站負荷自動控制系統實施例2的控制原理示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，本發明實施例1提供的煤氣站負荷自動控制系統高壓煤氣壓力控制回路、低壓煤氣壓力控制回路及限幅器；所述低壓煤氣壓力控制回路包括低壓煤氣壓力變送器及依次連接的低壓煤氣壓力調節器、鼓風機變頻器和鼓風機，所述低壓煤氣壓力調節器與工控機相連，以獲取工控機發來的低壓煤氣壓力設定值，所述低壓煤氣壓力變送器設置在低壓煤氣輸送通道上，且與低壓煤氣壓力調節器連接，將測得的實際的低壓煤氣壓力值反饋給低壓煤氣壓力調節器；所述低壓煤氣壓力變送器還通過所述限幅器與高壓煤氣壓力控制回路連接。
[0026]上述技術方案中，低壓煤氣壓力控制回路中，在工控機上設定低壓煤氣壓力值，設定低壓煤氣壓力值傳遞給低壓煤氣壓力調節器(低壓煤氣壓力調節器在PLC中)，結合實際的低壓煤氣壓力值，經過低壓煤氣壓力調節器PID計算后，將相應的控制指令傳輸出給鼓風機變頻器，鼓風機變頻器控制鼓風機，調節鼓風機的風量，進而調節低壓煤氣壓力，低壓煤氣壓力經過設置在低壓煤氣輸送通道上的低壓煤氣壓力變送器測量后，低壓煤氣壓力變送器將測得的低壓煤氣壓力信息反饋給低壓煤氣壓力調節器，通過低壓煤氣壓力調節器對低壓煤氣壓力進行相應調整，從而形成低壓煤氣壓力的閉環控制；同時，低壓煤氣壓力變送器將測得的低壓煤氣壓力信息通過限幅器傳遞給高壓煤氣壓力控制回路，對高壓煤氣壓力控制回路壓力調節進行限幅，使兩個控制回路壓力調節時相互制約，保證了整個控制過程中的安全，消除了因用戶需要煤氣量的頻繁變化，使低壓煤氣壓力避免超高超低的安全隱患，實現了煤氣產生量的穩定調節。
[0027]具體地，所述高壓煤氣壓力控制回路包括高壓煤氣壓力變送器及依次連接的高壓煤氣壓力調節器、加壓機變頻器和煤氣加壓機，所述高壓煤氣壓力調節器與工控機相連，以獲取工控機發來的高壓煤氣壓力設定值，所述高壓煤氣壓力變送器設置在高壓煤氣輸送通道上，且與高壓煤氣壓力調節器連接，將測得的實際的高壓煤氣壓力值反饋給高壓煤氣壓力調節器；所述低