数字技术与应用
梅钢4号高炉TRT高炉顶压控制系统
仲园吴鸣
（宝钢集团上海棒山钢铁股份有限公司
江苏南京210039）
摘要：本文主要介好了排钢4号高炉项压控制，着重用逐了控制对象，控制模型，控制方案。
减压周虹
关键词：TRT
项压控制
中国分类号：TP273 0引言
文献标识码；A
TRT(Blast Fumace Gas Top Pressure Recovery Turbine U nit)即高炉煤气余压回收透平装置，是一种利用高炉炉顶煤气的压力能和热能，通过透平膨胀驱动发电机或其它设备进行能量回收的装置，TRT控制的最终目的是在确保高炉正常运行的前提下多发电，关键是炉顶压力控制、升功率控制、透平转速控制、系统异常时安全保护措施和高炉顶压调节权的自动转换及控制，2008年，梅钢公司新建了4号高炉TRT系统。系统于2009年4月顺利投运，目前运行正常并达到了设计目标。现简要介绍如下；
1TRT控制系统简介
梅钢4号TRT采用美国MetsoMax公司的MAXDNA系列集败控制系统，包括MAXDNA系列硬件控制柜，上位机监控操作站、通讯网络三部分。系统电源、CPU、通讯总线元余，上位机监控站互为备用，系统稳定可靠。
2高炉顶压控制
高炉质压是高炉生产的重要参数，炉顶压力不稳，会引起炉况波动，严重时会损坏设备。因此，为获得一个稳定的高炉炉顶压力，梅钢公司4号TRT顶压控制采用TRT与4个减压阀共同控制顶压，同时引进设计和设备厂家的3H专利技术，确保在正常或异常状志下高炉顶压波动均能维持在士4kPa以内，
2.1高炉顶压控制对象
如图1所示，高炉煤气经重力除尘，煤气净化除尘后，经过TRT 的进口炼阀等进人TRT透平机做功，带动发电机发电，做功后煤气经出口炼阀等进入煤气管网。当机组正常停机或者发生重故障停机时，进口快切阅动作，静叶关闭，务通快开阅打开，经过一定时间后，旁通快开阅关闭，将顶压控制权交给减压阀组。
由图可以看出参与高炉顶压控制的设备主要有： 2.1.1炉项压力检测设备
由于高炉顶压控制的目标即为顶压，所以炉顶压力测量尤为关键，4号TRT控制系统炉顶压力检测设备包括P101A，P101B、P1 01C三个压力变送器，3个检测点互为备用。
2.1.2减压阅组
梅钢4号TRT减压阀组包括4个阅门，分别为：
减压阀A(GY404)：电动减压阀，在3H-TRT控制系统中起辅助调节作用。
减压阀B(GY401)：液动减压阅，在3H-TRT控制系统中起主要调节作用。
高护
80
P101A
181
lorys SAI11
THT e Zr100
TRT控制工艺流程压图1
数空落术与应用方方数据
SA105
文章编号：1007-9416(2010)08-0080-02
应用研究·
减压阀C(GY402)：液动快开减压阀，在3H-TRT控制系统中起主要调节作用和跳机时调节作用。
减压阀D(GY403)：液动快开减压阅，在3H-TRT控制系统中起主要调节作用和跳机时调节作用。
2.1.3 TRT
TRT主要是通过控朗可调静叶的开度来控制项压，在本项目上即为ZY100
高炉顶压控制棋型
2.2
高炉顶压波动值e=P(设定值)=PO(实际值)。描述顶压稳定性控制精度的指标为：正常控制精度εn
，即在TRT正常运行时项
压波动绝对值的上界，切换控制精度eX，即在TRT系统故障时，透平机紧急停机，高炉煤气将从通往透平机管道紧急切换到旁通阅管道，质压波动绝对值的上界，切换时间ts，即在TRT故障停机而切换煤气流动管道时，顶压波动峰值超过正常控制精度的时间间隔，由此可见，高炉顶压控制模型须按照不同的工作状态建立：
2.2.1正常发电状态
正常发电工况下，通过媒气透平静叶调节高炉顶压，由煤气透平静叶、高炉顶压测量信号、高炉顶压设定值及STPC06专家控制软件保证高炉顶压的稳定，
STPC控制系统，是将Fuzzy控制算法和常规PID控制算法组合起来使用的一套完整的控制算法。基本思路是根据流体力学的控制原理建立的管路静、动态控制模型，计算静叶开度值。它具有自诊断功能，自动判断质压波动的理论调节量所执行控制效果的优劣和误差，不断修正程序中的计算参数和控制参数，自动完善计算方法和控制，因此，该系统使用时间越长，顶压稳定性控制效果就越好。
2.2.2
TRT停机状态
当TRT停机时，系统根据高炉给出的质压控制值及顶压反馈值调节减压刚组各阀门的开度以控制高炉顶压。
2.3顶压控制方案
2.3.1TRT控制顶压
该控制方式包括减压阅控制顶压的调节同路和在TRT控制顶压的调节回路。减压阀控制顶压的调节回路需处于自动状态。在T RT控制顶压的调节国路中可设定调节输出的上限值，以实现TRT 机组的正常开/停机的功能。在减压阅控制项压的调节回路调节信号>2%时，TRT控制预压的调节回路处于手动状态（上限值控制）。在减压阅控制顶压的调节回路调节信号<2%时，TRT控制顶压的调节回路处于自动状态，TRT控制顶压的调节间路的顶压设定值应略低于项压实际设定值，
2.3.2
减压阅控制顶压
自动状态：(1)减压阅A，B、D自动，减压阀C手动。减压阅A，B 控制顶压，在高炉质压超过顶压设定值+5%时报警，超过设定值+ 10%时减压阀D快开，在高炉顶压低于顶压设定值+5%时取消D阀动作，低于设定值+3%时减压阅D慢关。（2)减压阅A，C，D自动，减压阀B手动。减压阀A，C控制顶压，其控制流程(1)状态相同，
半自动状态：(1)减压阀B、D自动，减压阀A、C手动。减压阀B控制顶压。在高炉顶压超过顶压设定值+10%时减压阅D快开，低于设定值+5%时取消减压阀D阀动作，低于设定值+3%时减压阅D慢关。(2)减压阀C、D自动，减压阀A、B手动，减压阀C控制顶压，其控制流程(1)状态相网。