本實(shí)用新型涉及高焦混合煤氣的輸送管道，具體涉及一種用于混合煤氣加壓的主、副管切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在工業(yè)正常生產(chǎn)中，高、焦混合煤氣被廣泛的應(yīng)用在日常生產(chǎn)中，高焦混合煤氣熱值通常采用比例調(diào)節(jié)控制方式，即采用PID功能控制高煤調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定加壓機(jī)機(jī)前混合壓力，焦?fàn)t煤氣根據(jù)高爐煤氣流量與設(shè)定的比例系數(shù)乘積最終為焦煤調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值通過PID功能調(diào)節(jié)焦煤管道流量，達(dá)到高焦煤氣按照設(shè)定的比例進(jìn)行混合的目的。往往一個(gè)混合煤氣加壓站要供應(yīng)后續(xù)多個(gè)煤氣用戶，混合煤氣流量跨幅很大，為滿足最大生產(chǎn)負(fù)荷，煤氣管道以及測(cè)量?jī)x表往往都按照最大流量進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)后續(xù)煤氣用戶大部分停產(chǎn)只有小部分工序生產(chǎn)，煤氣用量很低（低于最大用量的30%）時(shí)，就會(huì)使得高、焦煤氣流量測(cè)量以及調(diào)節(jié)閥開度控制存在較大誤差，導(dǎo)致高、焦煤氣實(shí)際混合比值與設(shè)定比值產(chǎn)生較大偏差，造成混合煤氣熱值無法控制，進(jìn)而影響后續(xù)煤氣用戶用量的生產(chǎn)。為緩解這一缺陷所造成的影響，在煤氣用量較小時(shí)，崗位運(yùn)行人員必須將混合煤氣放散閥門打開，避免煤氣用量低于30%以下，確?；旌厦簹鉄嶂捣€(wěn)定。但這樣勢(shì)必造成能源的極大浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述出現(xiàn)的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于混合煤氣加壓的主、副管切換系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種用于混合煤氣加壓的主、副管切換系統(tǒng)，包括安裝有高煤主管調(diào)節(jié)閥的高煤主管道和安裝有焦煤主管調(diào)節(jié)閥的焦煤主管道，高煤主管道的輸出端與焦煤主管道的輸出端通過第一管段接通，第一管段中安裝有加壓機(jī)，還包括安裝有高煤副管調(diào)節(jié)閥的高煤副管道、安裝有焦煤副管調(diào)節(jié)閥的焦煤副管道，高煤副管道與高煤主管道并聯(lián)，焦煤副管道與焦煤主管道并聯(lián)；加壓機(jī)輸入端的管段中安裝有混合煤氣機(jī)前壓力表，高煤主、副管調(diào)節(jié)閥分別設(shè)有各自調(diào)節(jié)閥控制單元，且兩調(diào)節(jié)閥控制單元均與混合煤氣機(jī)前壓力表電連，高煤主、副管調(diào)節(jié)閥設(shè)有主副管切換控制單元；主副管切換控制單元與混合煤氣機(jī)前壓力表電連；焦煤主、副管道調(diào)節(jié)閥的輸出端分別設(shè)有各自的氣體流量計(jì)，焦煤主管道調(diào)節(jié)閥設(shè)有焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元，高煤主管道調(diào)節(jié)閥的輸出端安裝有高煤主管煤氣流量計(jì)，高煤主管煤氣流量與焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元電連由其控制，焦煤副管道調(diào)節(jié)閥設(shè)有焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元，高煤副管調(diào)節(jié)閥的輸出端設(shè)有高煤副管煤氣流量計(jì)，高煤副管煤氣流量計(jì)與焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元電連由其控制，焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元與焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元之間電連高、焦煤氣配比系數(shù)調(diào)整表。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型高、焦煤氣管道分別采用主副管控制方式，即在煤氣用量小的情況下采用副管（小管徑）運(yùn)行，確保流量測(cè)量及調(diào)節(jié)閥控制精度；在煤氣用量大的情況下，采用主管（大管徑）運(yùn)行，滿足后續(xù)用戶用量需求。主副管的切換根據(jù)煤氣使用總量變化，通過切換控制單元進(jìn)行自動(dòng)切換。

2、本實(shí)用新型當(dāng)混合煤氣高用量時(shí)，使用主管運(yùn)行滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求；當(dāng)混合煤氣低用量，主管無法保證高、焦煤流量測(cè)量精度時(shí)，采用副管運(yùn)行，提高混合煤氣配比精度保證混合煤氣熱值穩(wěn)定。

3、本實(shí)用新型混合煤氣低用量時(shí)采用副管運(yùn)行，避免了調(diào)節(jié)閥在小開度區(qū)域工作，使得焦煤流量控制更加平穩(wěn)，保證了混合煤氣熱值穩(wěn)定。

4、本實(shí)用新型主管與副管之間切換通過切換控制單元完成，在生產(chǎn)過程中進(jìn)行主副管切換時(shí)混合煤氣壓力及熱值比較平穩(wěn)，不會(huì)影響后續(xù)工序生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)無擾切換。

附圖說明

圖1 .高、焦混合煤氣主副管控制工藝及控制關(guān)系圖；

圖2.高、焦混合煤氣主副管切換控制原理圖。

圖中：1—高煤副管調(diào)節(jié)閥，2—焦煤副管調(diào)節(jié)閥，3—高煤副管道，

4—焦煤副管道，5—加壓機(jī)，6—混合煤氣機(jī)前壓力給定器，7—混合煤氣機(jī)前壓力表，8—高煤副管煤氣流量計(jì)，9—焦煤副管煤氣流量計(jì)，10—高、焦煤氣配比系數(shù)調(diào)整表， 11—高煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元，12—焦煤副管比例調(diào)節(jié)控制單元，13—高煤主副管切換控制單元，14—高煤主管調(diào)節(jié)閥，15—焦煤主管調(diào)節(jié)閥，16—高煤主管道，17—焦煤主管道， 21—高煤主管煤氣流量計(jì)，22—焦煤主管煤氣流量計(jì)， 24—高煤主管調(diào)節(jié)閥控制單元，25—焦煤主管比例調(diào)節(jié)控制單元。

具體實(shí)施方式

一種用于混合煤氣加壓的主、副管切換系統(tǒng)，包括安裝有高煤主管調(diào)節(jié)閥的高煤主管道和安裝有焦煤主管調(diào)節(jié)閥的焦煤主管道，高煤主管道的輸出端與焦煤主管道的輸出端通過第一管段接通，第一管段中安裝有加壓機(jī)5，還包括安裝有高煤副管調(diào)節(jié)閥1的高煤副管道3、安裝有焦煤副管調(diào)節(jié)閥2的焦煤副管道4，高煤副管道3與高煤主管道16并聯(lián)，焦煤副管道4與焦煤主管道17并聯(lián)；加壓機(jī)5輸入端的管段中安裝有混合煤氣機(jī)前壓力表7，高煤主管調(diào)節(jié)閥14和高煤副管調(diào)節(jié)閥1分別設(shè)有各自調(diào)節(jié)閥控制單元，且兩調(diào)節(jié)閥控制單元均與混合煤氣機(jī)前壓力表7電連，高煤主、副管調(diào)節(jié)閥設(shè)有主副管切換控制單元13；主副管切換控制單元13與混合煤氣機(jī)前壓力表7電連；焦煤主、副管道調(diào)節(jié)閥的輸出端分別設(shè)有各自的氣體流量計(jì)，焦煤主管道調(diào)節(jié)閥15設(shè)有焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元25，高煤主管道調(diào)節(jié)閥14的輸出端安裝有高煤主管煤氣流量計(jì)21，高煤主管煤氣流量21與焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元25電連由其控制，焦煤副管道調(diào)節(jié)閥2設(shè)有焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元12，高煤副管調(diào)節(jié)閥1的輸出端設(shè)有高煤副管煤氣流量計(jì)8，高煤副管煤氣流量計(jì)8與焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元12電連由其控制，焦煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元12與焦煤比例調(diào)節(jié)控制單元25之間電連高、焦煤氣配比系數(shù)調(diào)整表10。

使用時(shí)，當(dāng)用戶量較小時(shí)，高、焦煤氣主管不參與自動(dòng)調(diào)節(jié)且為完全關(guān)閉狀態(tài)，高煤副管調(diào)節(jié)閥根據(jù)機(jī)前壓力SP進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，焦煤副管調(diào)節(jié)閥根據(jù)所設(shè)定的混合控制比值系數(shù)以及高煤副管實(shí)際流量進(jìn)行焦煤流量自動(dòng)控制。當(dāng)用戶量較大時(shí)，高、焦煤氣副管不參與自動(dòng)調(diào)節(jié)且為完全關(guān)閉狀態(tài)，高煤主管調(diào)節(jié)閥根據(jù)機(jī)前壓力SP進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，焦煤主管調(diào)節(jié)閥根據(jù)所設(shè)定的混合控制比值系數(shù)以及高煤主管實(shí)際流量進(jìn)行焦煤流量自動(dòng)控制。焦煤主管、副管調(diào)節(jié)閥分別根據(jù)流量比值系數(shù)進(jìn)行控制。控制單元進(jìn)行自動(dòng)切換，當(dāng)需要進(jìn)行主管切換至副管運(yùn)行時(shí)，高煤主管調(diào)節(jié)閥設(shè)定值為SP - △P，副管設(shè)定值為SP；需要進(jìn)行副管切換至主管運(yùn)行時(shí)，高煤副管設(shè)定值為SP - △P，主管設(shè)定值為SP。 一種用于混合煤氣加壓系統(tǒng)主、副管切換的方法如下：

(1) 首先分別在高、焦煤氣主管道增設(shè)一根輔助管道做為副管，副管道安裝與主管道同樣的設(shè)備設(shè)施,包括：壓力表、流量計(jì)、溫度測(cè)量點(diǎn)以及調(diào)節(jié)閥門。

(2)在PLC控制器中增加模擬量輸入AI模板與輸出AO模板，在PLC控制器中針對(duì)高、焦煤副管道調(diào)節(jié)閥分別設(shè)計(jì)高煤副管調(diào)節(jié)閥控制單元11和焦煤副管比例調(diào)節(jié)控制單元12PID控制功能塊，將混合煤氣機(jī)前壓力7送入高煤副管道調(diào)節(jié)閥控制單元11PID控制塊中，對(duì)高煤副管道調(diào)節(jié)閥1進(jìn)行控制，使混合煤氣機(jī)前壓力7穩(wěn)定在混合煤氣機(jī)前壓力表給定器6給的設(shè)定值SP左右；將副管焦煤流量和副管高煤流量送入焦煤副管比例調(diào)節(jié)控制單元12的PID控制塊中，對(duì)焦煤副管道調(diào)節(jié)閥2進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)焦煤流量與高煤流量達(dá)到設(shè)定的比例。

(3)主副管切換流程：高、焦混合系統(tǒng)副管運(yùn)行時(shí)，高煤主管調(diào)節(jié)閥14和焦煤主管調(diào)節(jié)閥15關(guān)閉，當(dāng)混合煤氣用量增加且高于系統(tǒng)最大負(fù)荷的30%時(shí)，開始執(zhí)行高煤副管道3切高煤主管道16過程；切換過程中首先將高煤主管調(diào)節(jié)閥14設(shè)定值給定為SP，高煤副管調(diào)節(jié)閥1設(shè)定值為SP-△P（△P必須大于混合煤氣機(jī)前壓力表調(diào)節(jié)的最大壓力振幅），此時(shí)混合煤氣機(jī)前壓力在設(shè)定值SP上下波動(dòng)，高煤副管調(diào)節(jié)閥1通過PID控制功能關(guān)閉，并將混合煤氣機(jī)前壓力試圖穩(wěn)定在SP-△P上，一旦混合煤氣機(jī)前壓力下降，高煤主管調(diào)節(jié)閥14會(huì)通過PID控制功能將混合煤氣機(jī)前壓力試圖穩(wěn)定在SP上，這樣高煤主管調(diào)節(jié)閥14和高煤副管調(diào)節(jié)閥1相互調(diào)節(jié)開關(guān)，最終高煤副管調(diào)節(jié)閥1完全關(guān)閉，高煤主管調(diào)節(jié)閥14根據(jù)設(shè)定值SP進(jìn)行調(diào)節(jié)，高煤副管道3切高煤主管道16過程結(jié)束。切換過程中，混合煤氣機(jī)前壓力給定器6給定的高、焦煤氣配比設(shè)定值是不變的，焦煤主管比例調(diào)節(jié)控制單元25PID功能塊根據(jù)高煤主管流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，焦煤副管比例調(diào)節(jié)控制單元12PID功能塊根據(jù)高煤副管流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，焦煤副管調(diào)節(jié)閥2，最終跟隨高煤副管調(diào)節(jié)閥1關(guān)閉。

（4）高、焦混合系統(tǒng)主管運(yùn)行時(shí)，高煤副管調(diào)節(jié)閥1和焦煤副管調(diào)節(jié)閥2關(guān)閉，當(dāng)混合煤氣用量減小且低于系統(tǒng)最大負(fù)荷的40%時(shí)，開始執(zhí)行高煤主管道16切高煤副管道3過程；切換過程中首先將高煤副管調(diào)節(jié)閥1設(shè)定值給定為SP，高煤主管調(diào)節(jié)閥14設(shè)定值為SP-△P（△P必須大于混合煤氣機(jī)前壓力調(diào)節(jié)的最大振幅），當(dāng)混合煤氣機(jī)前壓力在設(shè)定值SP上下波動(dòng)時(shí)，高煤主管調(diào)節(jié)閥14通過PID控制功能，將混合煤氣機(jī)前壓力試圖穩(wěn)定在SP-△P上，一旦機(jī)前壓力下降，高煤副管調(diào)節(jié)閥1會(huì)通過PID控制功能將混合煤氣機(jī)前壓力試圖穩(wěn)定在SP上，這樣高煤主管調(diào)節(jié)閥14和高煤副管調(diào)節(jié)閥1相互調(diào)節(jié)開關(guān)，最終高煤主管調(diào)節(jié)閥14完全關(guān)閉，高煤副管調(diào)節(jié)閥1根據(jù)設(shè)定值SP進(jìn)行調(diào)節(jié)，高煤主管道16切高煤副管道3過程結(jié)束。切換過程中，混合煤氣機(jī)前壓力給定器給定的高、焦煤氣配比設(shè)定值6是不變的，焦煤副管比例調(diào)節(jié)控制單元12的PID調(diào)節(jié)根據(jù)高煤副管煤氣流量計(jì)8顯示的高煤副管流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，焦煤主管比例調(diào)節(jié)控制單元25的PID功能塊根據(jù)高煤主管煤氣流量計(jì)21顯示的高煤主管流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終焦煤主管調(diào)節(jié)閥15跟隨高煤主管調(diào)節(jié)閥14關(guān)閉。