首钢京唐AV100--17高炉鼓风机控制系统的研究与应用

摘要

本课题详细介绍了首钢京唐AV100-17高炉鼓风机组控制系统及电机变频控制系统的研究及应用。该机组控制系统采用西门子公司的PSC7控制系统，实现了对重要设备的计算机自动控制。 高炉鼓风机是为高炉提供冶炼用风的重要设备，是炼铁冶炼中制约高炉生产的重要原因之一。为了满足高炉冶炼的需求，在高炉冶炼过程中常采用定风压、定风量、手动调节三种方式，为了提高高炉鼓风机运行的稳定可靠性，控制上采取防喘振保护，逆流保护，防阻塞控制，拨风控制等。 本论文以首钢京唐AV100-17鼓风机给5500m3高炉供风为背景，结合3#高炉鼓风机改造工程，以高炉鼓风机的防喘振控制改进需求为出发点，在对高炉鼓风机控制工艺深入分析和研究基础上，对变频软启动控制、风机定风量/定风压控制系统，喘振及拨风控制进行了研究。结合首钢京唐3#高炉鼓风机控制系统所需要改进的具体要求，给出了本次工程中的控制方案，流程图以及相关的控制算法，进行了优化温度补偿工作逆流保护“三选二”改造，并结合1#鼓风机年休情况进行防喘校验、阻塞线添加。另外，本文对高炉鼓风机的定风量/定风压模糊自适应PID控制策略进行了探讨。本文中变频软启动控制、静叶定风量、定风压PID自适应模糊控制技术，防喘控制、逆流保护三选二判断、阻塞线控制、手动/自动拨风技术研究等先进的控制思想获得了较大的应用。研究和完善鼓风机的控制系统，对提高机组的性能和保护机组的安全可靠稳定运行意义深远。 高炉鼓风机是影响高炉冶炼工艺的重要设备，鼓风机的运行状态关系着高炉的产量乃至整个企业的效益。既要挖掘鼓风机机组的潜能，又要使得保护功能和自动控制很好的给鼓风机服务，满足高炉冶炼对风量、风压的需求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1高炉鼓风机系统

1．2控制系统

1．3课题的目的与意义

1．4论文完成的主要工作

第2章 变频软启动控制

2．1变频器的技术数据及其组成

2．2变频器及功率部分

2．3同步电动机软启动原理

2．4软启动器的控制

2．4．1软启动控制原理及过程

2．4．2电机启动过程的顺序控制

2．5励磁系统

2．6本章小结

第3章 定风量/定风压控制系统的分析

3．1静叶可调概念

3．2静叶调节机构系统的组成

3．3静叶定位系统的内容

3．4定风量控制分析

3．5定风压控制分析

3．6定风量/定风压之间关系

3．6．1手动控制

3．6．2定风量/定风压切换

3．7流量与压力调节控制流程

3．8静叶角度程序调节逻辑解析

3．9风量风压PID控制算法介绍

3．10大型轴流风机风量风压PID控制Simulink仿真

3．11风量风压模糊自适应整定PID控制系统

3．11．1模糊自适应整定PID控制原理

3．11．3模糊自适应PID控制器参数整定算法

3．11．4大型轴流风机风量风压模糊自适应整定PID控制设计

3．11．5大型轴流风机风量风压模糊自适应整定PID控制系统Simulink仿真

3．12本章小结

第4章 防喘振、逆流控制系统

4．1喘振的产生

4．2喘振的机理研究

4．3影响喘振的因素

4．4防喘控制

4．5逆流控制

4．5．1逆流的概念

4．5．2逆流检测保护系统

4．5．3逆流保护系统逻辑框图

4．5．4逆流保护系统改造的原因及目标

4．5．5逆流保护系统改造方案及实施过程

4．5．6逆流保护系统程序修改及实现功能

4．5．7逆流保护系统中需要注意的问题

4．6阻塞线控制

4．6．1阻塞线添加

4．6．2校验阻塞线

4．6．3实现报警功能

4．6．4防阻塞控制系统的构成原则

4．7本章小结

第5章 拨风控制

5．1拨风概述

5．2拨风系统拨风量计算

5．3拨风系统控制设计

5．4拨风实例效果

5．5本章小结

第6章 总结

6．1结论

6．2进一步的研究方向

参考文献

致谢

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