高炉TRT顶压控制分析

摘要：介绍了TRT系统的特点及TRT系统的顶压控制中顶压参数的重要性，在顶压控制程序中如何对顶压控制参数进行处理，保证顶压控制的稳定可靠。 关键词：TRT 顶压控制 顶压测量值 顶压设定值 TRT的全名是高炉煤气余压回收透平（Top Gas Pressure Recovery Turbine）的英文缩写，该装置利用高炉煤气余压驱动透平旋转，并带动发电机组，将原本被减压阀组消耗掉的压力合理利用，转换成电能并向电网供电。该装置具有以下优点： 1． 能量回收，原本的高炉煤气通过洗涤和除尘，再经过减压阀组，将〉130KPa左右的压力减弱到合适的压力约10KPa左右送至用户管网，在这个过程中，高炉煤气的压力被白白消耗掉了。而通过TRT机组，可以将煤气的余压转换成电能，然后再将合适压力的煤气送至最终用户，把原本没有用的余压转换成了电能，可以获得一定的经济效益。 2． 更好的控制顶压，一般来说，通过TRT机组的静叶来调整高炉顶压，比减压阀组控制得更好，这样可以带来更稳定的高炉顶压，而稳定的顶压可以使高炉的炉内操作更加易于控制，对产量的提高有着积极的作用。 TRT机组在升速过程完成后，进行并网操作，成功并网后，投入高炉顶压自动调节，并逐步把高炉顶压的控制权从减压阀组过度到TRT机组，即将高炉的减压阀组的阀门慢慢全部关闭，高炉的顶压通过TRT静叶的开度来调节，至此，整个启动过程完成，TRT接替减压阀组调节高炉顶压，同时发出电能。目前的TRT系统的几个功能中，主要是利用TRT系统的顶压调节功能来稳定高炉顶压，保证高炉的顶压工作在一个人为设定的顶压值，保证高炉能够在一个基本恒定的压差范围内稳定运行。因此顶压的控制是TRT在高炉系统中的主要运用。 在现在的顶压控制程序中，顶压控制有手动和自动控制两种方式，手动控制方式主要是在高炉处于异常情况下使用，正常生产情况下，是使用顶压自动调节功能来控制。系统通过画面选择顶压自动控制后，根据高炉测量来的顶压值和高炉工长设定的目标顶压值两个参数，通过程序内部的PID调节器，自动的根据两个顶压值来调节静叶的开度，通过调节静叶的开度改变通过的煤气量来保证高炉的顶压在设定的值。因此高炉顶压的测量值和高炉顶压的设定值这两个参数在顶压控制中起着至关重要的作用，任何一个参数出现问题都会影响到TRT静叶的调节作用，在出现问题时会危及到高炉的安全运行。因此在顶压控制程序中需对这两个参数作特别的处理，将可能出现的故障的影响面减小到最小。 高炉顶压的测量值是通过高炉炉顶的压力变送器将信号送到高炉本体的PLC内，再在高炉工长的计算机上进行显示，TRT的高炉顶压测量信号是通过一个信号隔离器将高炉的顶压测量信号用电缆送到相对应的TRT系统的PLC内，此信号再参与到顶压控制的程序中参与控制。高炉的顶压设定信号是通过高炉本体的PLC输出一个模拟量信号通过电缆送到对应的TRT系统的PLC内参与顶压控制。 这两个信号可能出现的问题是： 1）高炉顶压测量信号由于24V电源丢失或变送器出现故障，或电缆出现故障使顶压信号突然变为0Kpa，2）由于电缆故障或计算机模板出现故障或输入错误导致高炉的设定顶压值出现非正常的数据。上述两个情况下，由于顶压控制的参数突然出现故障会使透平机的静叶调节出现非正常的动作，有时会使静叶全部关闭，有时会使静叶全部打开，这两种情况一种会使高炉突然憋压，影响炉顶、布袋除尘等设备的安全运行，另一种会使高炉的顶压突然降低，影响炉况的正常。上述的两种情况在实际的高炉生产中都碰到过，都对高炉的生产产生了一定的影响，在分析上述故障原因后，对上述问题才取了一定的措施，来提高TRT顶压控制的可靠性。 一、加强对现场一次测量设备的检查，维护工作。重点检查现场变送器的工作情况，导压管的工作情况，定期对导压管进行疏通，保证顶压测量的正确。对现场线路进行检查，保证各个接线端子紧固可靠，线路没有破损等异常现象。 二、 对出现的异常信号的处理，主要是通过对顶压控制程序进行处理。 1） 高炉测量信号突然丢失的处理。通过对顶压控制程序的分析，原程序仅采用了高炉来的测量顶压值作为控制的主要参数，于是在程序中对高炉的测量顶压信号进行了处理，将进入TRT透平机组快切阀后的压力测量信号也引入顶压跟踪程序，由于透平机组进口压力比高炉的实际顶压有一个差值，因此在使用时在这个测量值的基础上加了一个固定值作为静态补偿，在程序中在线实时跟踪两个值，当来自高炉顶压的测量值大于50 Kpa时认为是正常值，用此值进行高炉顶压控制，当此值突然低于50Kpa时将透平机组入口的压力值切换入控制程序参与控制，同时在计算机的控制画面上弹出警告画面作为提示高炉顶压测量信号出现了故障需要处理，在高炉顶压测量信号恢复正常后，自动切换参与控制。 2） 高炉设定值信号错误或丢失的处理。当高炉的顶压设定信号偏大或突然偏小时，在程序中增加了一个TRT自己设定的顶压设定信号值，这个设定值一般比高炉工长设定值小2－3Kpa，这个设定值不断的和高炉工长设定的顶压值进行比较，当设定值超出或低于设定值时，以在TRT画面上设定的高炉顶压值为准进行静叶调节控制，同时对出现的异常情况马上联系解决，从而减少因误操作或信号故障引起的静叶波动。 在TRT作为高炉顶压调节的主要应用中，对TRT静叶的调节是最为关键的控制部分，对所有参与控制的信号源的稳定性要求特别高，一是要求现场能够提供准确可靠的信号来参与控制，二是在顶压的控制程序中对可能出现的任何不可预见的故障做好应对处理，当出现故障时能可靠起到保护作用。 TRT系统工艺流程图如下：