專利名稱：一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦爐領(lǐng)域，特別涉及頂裝焦爐爐型和搗固焦爐爐型中不同推焦串序和爐孔數(shù)的焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置和方法。
背景技術(shù)：
焦爐集氣管壓力調(diào)節(jié)是保障焦爐穩(wěn)定生產(chǎn)的重要調(diào)節(jié)方式之一，是防止焦爐冒煙的和化產(chǎn)流程正常工作的重要手段，所以在焦化生產(chǎn)中起著重要的作用。在過去的設(shè)計中，在整段集氣管上只取一個測點，代表整個集氣管的壓力，并以此為依據(jù)通過調(diào)節(jié)閥實行集氣管的自動調(diào)節(jié)。當焦爐在不同爐孔進行推焦裝煤操作時和焦爐處于不同的結(jié)焦階段時，由于焦爐 的產(chǎn)氣量不同，引起單點的壓力測點的壓力值也隨之引起波動，某一點壓力值不能在整個周轉(zhuǎn)時間內(nèi)代表整段集氣管的壓力，這樣的測量方式顯示整段集氣管的壓力波動很大，同時也可能由于壓力過大引起集氣管放散系統(tǒng)誤動作，造成生產(chǎn)紊亂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置和方法，通過焦爐DCS系統(tǒng)編程并將準確的計算結(jié)果發(fā)送到放散點火系統(tǒng)和鼓風機控制系統(tǒng)，從根本上解決上述問題，更好的控制集氣管的壓力。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置，包括測點，該測點的設(shè)置個數(shù)為3個或3個以上的奇數(shù)個，其中一個設(shè)置在集氣管的中部連接吸氣管的位置處，其他測點對稱均勻布置在集氣管的中心點的兩側(cè)。所述測點位于距離集氣管兩端2個或3個爐孔的位置。使用上述裝置的一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量方法，對每一測點的測量結(jié)果進行平均加權(quán)，由各測點擬合后的平均值代表整個集氣管的壓力，并以此為依據(jù)實現(xiàn)集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、放散點火自動放散系統(tǒng)和鼓風機吸力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實時自動調(diào)節(jié)。所述平均加權(quán)處理時，某測點的權(quán)值可為O。所述平均加權(quán)處理包括三種計算模式，分別為實時模式，周期模式和手動模式；實時模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)根據(jù)該點之前的測量值而實時改變；周期模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)在某周期內(nèi)保持不變；手動模式是人為根據(jù)一段時間內(nèi)的良好表現(xiàn)而將這一段時間內(nèi)所采用的各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)作為日后固定的均壓值參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是焦爐集氣管內(nèi)多測點壓力平均加權(quán)處理方法，從根本上解決了由于焦爐的產(chǎn)氣量不同，而引起的測點壓力值波動問題，通過焦爐DCS系統(tǒng)編程并將準確的計算結(jié)果發(fā)送到放散點火系統(tǒng)和鼓風機控制系統(tǒng)，能更好地控制集氣管的壓力穩(wěn)定，防止由于壓力過大引起集氣管放散系統(tǒng)的誤動作，對焦爐的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保證。


圖I是本發(fā)明實施例一測點分布結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例二測點分布結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-測點2-集氣管3-上升管 4-焦爐 5-放散點火自動放散系統(tǒng)6-鼓風機吸力調(diào)節(jié)系統(tǒng)
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明
如圖1，是本發(fā)明一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置實施例一測點分布結(jié)構(gòu)示意圖，測點I的設(shè)置個數(shù)為三個，其中一個設(shè)置在集氣管2的中部連接吸氣管的位置處，其他測點對稱均勻布置在集氣管2的中心點的兩側(cè)，位于距離集氣管兩端2個或3個爐孔的位置，集氣管2經(jīng)上升管3與焦爐4相連。如圖2，是本發(fā)明一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置實施例二測點分布結(jié)構(gòu)示意圖，測點I的設(shè)置個數(shù)為五個，其中一個設(shè)置在集氣管2的中部連接吸氣管的位置處，其他測點對稱均勻布置在集氣管2的中心點的兩側(cè)，集氣管2經(jīng)上升管3與焦爐4相連。本發(fā)明一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量方法，焦爐DCS系統(tǒng)對每一測點的測量結(jié)果進行平均加權(quán)，由各測點擬合后的平均值代表整個集氣管的壓力，并以此為依據(jù)實現(xiàn)集氣管壓力調(diào)節(jié)以及放散點火自動放散系統(tǒng)5和鼓風機吸力調(diào)節(jié)系統(tǒng)6的實時自動調(diào)節(jié)。平均加權(quán)處理時，并不是所有測點得值都是有效值，以三個測點情況為例，可能三個測點都是有效測點，也可能只有兩個測點是有效測點，其中的某個點不參與計算，其權(quán)值為O。若在集氣管中心兩側(cè)取一點P2，集氣管中心測壓點為P1，則有P2=P1+ Δ P此ΛΡ既為要求的P2點的均壓值參數(shù)，ΛΡ的值可根據(jù)多次采樣值，由最小二乘法，按如下公式計算首先定義函數(shù)F(AP) = S (P1-P'其中P1為P2對P1點壓力的擬合值，則有P' !=P2- Δ PF ( Δ P) + Σ (P1-P2+ Δ P)2Λ P的值應(yīng)滿足F(AP)取最小值，對F(AP)求導數(shù)，并令導數(shù)等于零，則有2 Σ (P1-P2+ Δ P) =0所以Σ Δ P= ( Σ P2- Σ P1)如采樣次數(shù)為η次則有Δ P= ( Σ P2- Σ P1) /n本發(fā)明平均加權(quán)處理中主要的算法在于各測點均壓值參數(shù)的設(shè)定，根據(jù)采樣方式的不同包括三種計算模式，分別為實時模式，周期模式和手動模式；實時模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)根據(jù)該點之前的測量值而實時改變；周期模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)在某周期內(nèi)保持不變；手動模式是人為根據(jù)一段時間內(nèi)的良好表現(xiàn)而將這一段時間內(nèi)所采用的各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)作為日后固定的均壓值參數(shù)。實施例I中，測點個數(shù)為3個，5個測壓點的情況可以此類推，具體計算步驟如下I)設(shè)定采樣周期I*和測點個數(shù)；2)確定工作模式，實時，周期還是手動；3)在實時模式下，首先選擇每次參加迭代的采樣次數(shù)n，計算公式如下
AP2=(2P' 2-SP' J/nAP3=(IP/ 3-2P' J/n其中P2表不第二點過去的米樣值，SP2表不第二點過去前n次的米樣值之和，SP1表不第一點過去前n次的米樣值之和，2 P3表不第三點過去前n次的米樣值之和,均壓值參數(shù)八匕和AP3在每次采樣周期結(jié)束時更新一次。再由公式g = p: — A P2g = P3 — A P3R = P其中P2表不第二點的實時壓力值,P1表不第一點的實時壓力值,P3表不第三點的實時壓力值。6既為第一,#實時_均靈值，g既為第二點實時的均壓值，^既為第三點實時的均壓值。4)在定周期模式下，首先選擇周期的長度T和參加每周期內(nèi)均壓值參數(shù)計算的采樣次數(shù)n，每周期結(jié)束前開始計算下一周期的均壓值參數(shù)，計算均壓值參數(shù)時，每次采樣觸發(fā)一次運算，運算公式如下AP' 2=AP' 2+P' 2-P':AP' 3= AP' 3+P' 3-P' j其中P2表不第二點本次的米樣值,P1表不第一點本次的米樣值,P3表不第三點本次的采樣值，八己和AP3均為中間變量，每周期內(nèi)重復運算n次后，由公式A P2= A P' 2/nA P3= A P' 3/n得到均壓值參數(shù)AP2和AP3。均壓值參數(shù)AP2和AP3在一個周期內(nèi)保持不變。再由公式R = P, - A P,^ = P, - A P3
R = P1計算出實時均壓值■。其中P1表示第一點的實時壓力值，P2表示第二點
的實時壓力值，P3表示第三點的實時壓力值。5)在手動模式下，選取一個時間段，由公式ΔΡ2=(ΣΡ/ 2-ΣΡ/ D/nΔΡ3=(ΣΡ/ 3-ΣΡ/ ^/η計算出固定的均壓值參數(shù)AP2和ΛΡ3。其中SP1表示在此時間段內(nèi)第一點的所有采樣值之和，ΣΡ2表示在此時間段內(nèi)第二點的所有采樣值之和， ρ3表示在此時間段內(nèi)第三點的所有采樣值之和，η為此時間段內(nèi)的總采樣次數(shù)。再由公式
權(quán)利要求
1.一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置，包括測點，其特征在于，該測點的設(shè)置個數(shù)為3個或3個以上的奇數(shù)個，其中一個設(shè)置在集氣管的中部連接吸氣管的位置處，其他測點對稱均勻布置在集氣管的中心點的兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置，其特征在于，所述測點位于距離集氣管兩端2個或3個爐孔的位置。
3.使用權(quán)利要求I所述裝置的一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量方法，其特征在于，對每一測點的測量結(jié)果進行平均加權(quán)，由各測點擬合后的平均值代表整個集氣管的壓力，并以此為依據(jù)實現(xiàn)集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、放散點火自動放散系統(tǒng)和鼓風機吸力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實時自動調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量方法，其特征在于，所述平均加權(quán)處理時，某測點的權(quán)值可為O。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量方法，其特征在于，所述平均加權(quán)處理包括三種計算模式，分別為實時模式，周期模式和手動模式；實時模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)根據(jù)該點之前的測量值而實時改變；周期模式是各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)在某周期內(nèi)保持不變；手動模式是人為根據(jù)一段時間內(nèi)的良好表現(xiàn)而將這一段時間內(nèi)所采用的各測點參加擬合計算的均壓值參數(shù)作為日后固定的均壓值參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及焦爐領(lǐng)域，特別涉及一種焦爐集氣管壓力數(shù)據(jù)測量裝置和方法，包括測點，其特征在于，該測點的設(shè)置個數(shù)為3個或3個以上的奇數(shù)個，其中一個設(shè)置在集氣管的中部連接吸氣管的位置處，其他測點對稱均勻布置在集氣管的中心點的兩側(cè)。對每一測點的測量結(jié)果進行平均加權(quán)，由各測點擬合后的平均值代表整個集氣管的壓力，并以此為依據(jù)實現(xiàn)集氣管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、放散點火自動放散系統(tǒng)和鼓風機吸力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實時自動調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是從根本上解決了由于焦爐的產(chǎn)氣量不同，而引起的測點壓力值波動問題，通過焦爐DCS系統(tǒng)編程并將準確的計算結(jié)果發(fā)送到放散點火系統(tǒng)和鼓風機控制系統(tǒng)，能更好地控制集氣管的壓力穩(wěn)定。
文檔編號C10B27/00GK102977900SQ20121055254
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者劉曉東, 那賀, 李剛, 吳瑋, 張超, 白曉倩, 解春雪 申請人:中冶焦耐工程技術(shù)有限公司