專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
錦疆化工公司合成氨尿素項(xiàng)目氣化裝置自2012年6月開(kāi)車(chē)以來(lái)，在半年的運(yùn)行期間，氣化爐出現(xiàn)多次因過(guò)氧引起的氧煤比高、氧煤比高高和煤漿流量低低跳車(chē)。根據(jù)該公司氣化爐運(yùn)行半年來(lái)跳車(chē)次數(shù)，就其原因本申請(qǐng)人做了認(rèn)真總結(jié)和分析，發(fā)現(xiàn)造成多次氧煤比高、氧煤比高高、煤漿流量低低跳車(chē)的原因，主要是由于高壓煤漿泵運(yùn)行不正常，單缸或多缸不打量。對(duì)于煤漿泵不打量的問(wèn)題，本申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)多次拆檢進(jìn)出口單向閥和隔膜，發(fā)現(xiàn)其并無(wú)異常，而趨勢(shì)顯示煤漿泵電流II_P1301立即有較大下降；煤漿泵出口壓力ΡΙ_13001和氣化爐燒嘴壓差I(lǐng)3DT13005有較大下降。初步判定為煤漿顆粒不均勻，造成進(jìn)口單向閥卡住或者煤漿夾氣造成煤漿泵空打。在對(duì)趨勢(shì)做進(jìn)一步分析可以看到，雖然煤漿流量降低引起氣化爐聯(lián)鎖跳車(chē)會(huì)有3種情況:①氧煤比高600延時(shí)30S，②氧煤比高高695延時(shí)20S，③煤漿流量低低18Μ3/Η。但最終都轉(zhuǎn)化為煤漿流量低低跳車(chē)(僅A、C爐各一次為氧煤比高高跳車(chē))，趨勢(shì)顯示從第一次氧煤比高報(bào)到煤漿流量低低引起跳車(chē)大概有20S時(shí)間，但由于操作人員經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和操作水平限制，造成在氧煤比高時(shí)不能及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的采取措施。由相應(yīng)的趨勢(shì)圖和統(tǒng)計(jì)表可以看出:在煤漿流量開(kāi)始降低到人工開(kāi)始調(diào)節(jié)滯后IOS以上，導(dǎo)致煤漿流量達(dá)到低低值最終引發(fā)跳車(chē)。由此本申請(qǐng)人可以看出事故跳車(chē)主要是由于手動(dòng)加負(fù)荷滯后造成。當(dāng)發(fā)生高壓煤漿泵不打量或者是打量不正常時(shí)，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)確判斷出來(lái)、及時(shí)采取措施，輕者引起系統(tǒng)停車(chē)。重者氣化爐發(fā)生過(guò)氧而大幅度超溫甚至在碳洗塔發(fā)生閃爆的危險(xiǎn)。所以，如果設(shè)計(jì)一套煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，在煤漿量開(kāi)始下降時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到并自動(dòng)跟蹤煤漿量變化，完全有時(shí)間處理單缸或雙缸不打量的情況。綜上所述，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在自動(dòng)化程度低、控制的精確性和及時(shí)性均較差、以及安全性差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高、控制的精確性和及時(shí)性均較好、以及安全性好的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括第一檢測(cè)裝置和第二檢測(cè)裝置，用于基于給定量、第一檢測(cè)裝置輸出的第一測(cè)量值Z和第二檢測(cè)裝置輸出的第二測(cè)量值h進(jìn)行比較并輸出偏差e的比較器，以及依次連接在所述比較器的輸出端的控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象；所述執(zhí)行器的輸出端輸出控制量q、并與第二檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接，所述被控對(duì)象的輸入端用于接受控制量q和干擾作用f，被控對(duì)象的輸出端輸出被調(diào)參數(shù)y、并與第一檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接。進(jìn)一步地,所述控制器,包括分散控制系統(tǒng)(distributed control systems,簡(jiǎn)稱(chēng)DCS) ο進(jìn)一步地，所述執(zhí)行器包括變頻器。進(jìn)一步地，所述被控對(duì)象包括高壓煤漿泵。進(jìn)一步地，所述第一檢測(cè)裝置包括實(shí)際流量變送器。進(jìn)一步地，所述第二檢測(cè)裝置包括理論流量變送器。進(jìn)一步地，所述比較器包括DCS內(nèi)部比較運(yùn)算模塊。進(jìn)一步地，所述控制量包括變頻器轉(zhuǎn)速，所述被控量包括煤漿流量，所述給定量包括煤漿流量允許波動(dòng)值。本發(fā)明各實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，由于包括第一檢測(cè)裝置和第二檢測(cè)裝置，用于基于給定量、第一檢測(cè)裝置輸出的第一測(cè)量值z(mì)和第二檢測(cè)裝置輸出的第二測(cè)量值h進(jìn)行比較并輸出偏差e的比較器，以及依次連接在比較器的輸出端的控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象；執(zhí)行器的輸出端輸出控制量q、并與第二檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接，被控對(duì)象的輸入端用于接受控制量q和干擾作用f，被控對(duì)象的輸出端輸出被調(diào)參數(shù)y、并與第一檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接；可以自動(dòng)跟蹤過(guò)程中，隨時(shí)人工干預(yù)，并充分考慮了系統(tǒng)掃描周期給跟蹤系統(tǒng)帶來(lái)的誤差；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)化程度低、控制的精確性和及時(shí)性均較差、以及安全性差的缺陷，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高、控制的精確性和及時(shí)性均較好、以及安全性好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，主要用于解決氣化高壓煤漿泵進(jìn)口單向閥卡、煤漿夾氣，造成煤漿流量大幅波動(dòng)，人工干預(yù)嚴(yán)重滯后引起氣化爐過(guò)氧、超溫、氣體組分大幅波動(dòng)甚至跳車(chē)的問(wèn)題。上述實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，針對(duì)煤漿泵單缸或多缸不打量，造成氧煤比大幅波動(dòng)，頻繁跳車(chē)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的實(shí)際情況，設(shè)想如果本申請(qǐng)人能快速提高高壓煤漿泵變頻器轉(zhuǎn)速，加快煤衆(zhòng)流速，減少大顆粒沉積，就能有效解決單向閥卡的情況?？刂蒲趺罕?，穩(wěn)定爐溫，穩(wěn)定下游負(fù)荷的目的。鑒于手動(dòng)調(diào)節(jié)滯后的情況。設(shè)計(jì)使用煤漿流量自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。該煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是在煤漿泵運(yùn)行不正常，引起煤漿流量值大幅波動(dòng)而低于設(shè)定值時(shí)，能及時(shí)將氧煤比調(diào)節(jié)系統(tǒng)由比值控制自動(dòng)轉(zhuǎn)入煤漿流量自動(dòng)跟蹤，根據(jù)煤漿偏差值快速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并隨時(shí)監(jiān)控氧煤比，當(dāng)氧煤比恢復(fù)到正常值時(shí)能停止跟蹤。極端情況煤漿量無(wú)法正確跟蹤能在設(shè)定的原始煤漿可跟蹤范圍內(nèi)自動(dòng)停止。如圖1所示，本實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，主要由控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置和比較器六個(gè)部分組成。其中，控制器可以是DCS，執(zhí)行器可以是變頻器，被控對(duì)象可以是高壓煤漿泵，第一檢測(cè)裝置可以是實(shí)際流量變送器，用FY13001A1表示；第二檢測(cè)裝置可以是理論流量變送器，用FY13001A表示；比較器可以是DCS內(nèi)部比較運(yùn)算塊。控制量為變頻器轉(zhuǎn)速、被控量為煤漿流量、給定量為煤漿流量允許波動(dòng)值。上述實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作原理為:為清楚說(shuō)明煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各部分(環(huán)節(jié))之間相互關(guān)系和信號(hào)聯(lián)系，用以上方塊圖(參見(jiàn)圖1)表示煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作過(guò)程。該方塊圖中每個(gè)方塊代表煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，方塊之間用一條帶箭頭的直線(xiàn)表示他們相互間的關(guān)系，箭頭所指向表示信號(hào)傳遞方向，線(xiàn)上字母說(shuō)明信號(hào)的名稱(chēng)。圖1中煤漿流量就是生產(chǎn)過(guò)程中要求保持定值的參數(shù)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中稱(chēng)為被控參數(shù)，用符號(hào)y表示，y是被控對(duì)象方塊的輸出信號(hào)。在該煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中，影響煤漿流量y波動(dòng)的因素可能是煤質(zhì)問(wèn)題、進(jìn)口單向閥卡澀、煤漿泵本身缺陷等。這種引起被控參數(shù)波動(dòng)的外來(lái)因素稱(chēng)為干擾作用，用符號(hào)f表示。干擾作用是作用于被控對(duì)象的輸入信號(hào)，用箭頭指向被控對(duì)象方塊。由圖1可見(jiàn)，變頻器轉(zhuǎn)速的改變是由于變頻器動(dòng)作引起的，那么變頻器轉(zhuǎn)速既為執(zhí)行器方塊的輸出信號(hào)。同時(shí)，變頻器轉(zhuǎn)速的變化影響煤漿流量起到調(diào)節(jié)作用，所有也是作用于被控對(duì)象的輸入信號(hào)，用帶箭頭的直線(xiàn)的箭頭指向被控對(duì)象方塊，而尾端連接于執(zhí)行器方塊。同時(shí)變頻器轉(zhuǎn)速的變化影響到煤漿理論流量的變化，所以也是作用于第二檢測(cè)裝置的輸入信號(hào)，用箭頭指向第二檢測(cè)裝置方塊，第二檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)h (煤漿理論流量)進(jìn)入比較機(jī)構(gòu)。被調(diào)參數(shù)y (煤漿流量信號(hào))是第一檢測(cè)裝置的輸入信號(hào)，而第一檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)z (煤漿流量)也進(jìn)入比較機(jī)構(gòu)與第二檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)h和給定值信號(hào)X進(jìn)行比較，得到偏差信號(hào)e (e=x-z-h)，并被送往控制器。控制器根據(jù)偏差信號(hào)e，按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果，發(fā)出控制信號(hào)P至執(zhí)行器，使變頻器動(dòng)作，改變其轉(zhuǎn)速，使被調(diào)參數(shù)y煤漿流量穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。上述實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn):
⑴在煤化工行業(yè)內(nèi)首次提出煤漿自動(dòng)跟蹤概念，并付諸實(shí)施；
⑵采用實(shí)際煤漿流量和理論煤漿流量的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)；
⑶氧煤比值控制和煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在線(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換；
⑷根據(jù)氣化爐負(fù)荷在煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)投入后，自動(dòng)進(jìn)行煤漿流量上下線(xiàn)箝位，使系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)欠調(diào)和過(guò)調(diào)現(xiàn)象，杜絕氣化爐調(diào)節(jié)過(guò)程中過(guò)氧，保證生產(chǎn)安全；
(5)特有的跟蹤系統(tǒng)標(biāo)志位，使跟蹤系統(tǒng)是否投入一目了然。上述實(shí)施例的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，可以與氣化爐安全聯(lián)鎖系統(tǒng)SIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，在使用過(guò)程中，煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)根據(jù)氣化爐負(fù)荷變化動(dòng)態(tài)修正煤漿流量低低跳車(chē)值，避免氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)煤漿流量變化造成跳車(chē)。該煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，至少可以達(dá)到以下有益效果:
(1)采用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)完全克服了手動(dòng)調(diào)節(jié)的滯后情況，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)性好、沒(méi)有延時(shí)； ⑵手動(dòng)跟蹤煤漿量時(shí)一個(gè)月發(fā)生5次跳車(chē)，投用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)后一個(gè)月統(tǒng)計(jì)沒(méi)發(fā)現(xiàn)跳
車(chē)；
⑶調(diào)節(jié)時(shí)氧煤比峰值明顯下降；
⑷氧煤比高持續(xù)時(shí)間(過(guò)氧時(shí)間)明顯縮短；
(5)沒(méi)有因?yàn)檠趺罕群兔簼{流量跳過(guò)車(chē)；
(6)氧煤比變化后能快速穩(wěn)定回歸到變化前的運(yùn)行值，爐溫變化在10°以?xún)?nèi)，下游工況穩(wěn)定。最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括第一檢測(cè)裝置和第二檢測(cè)裝置，用于基于給定量、第一檢測(cè)裝置輸出的第一測(cè)量值Z和第二檢測(cè)裝置輸出的第二測(cè)量值h進(jìn)行比較并輸出偏差e的比較器，以及依次連接在所述比較器的輸出端的控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象；所述執(zhí)行器的輸出端輸出控制量q、并與第二檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接，所述被控對(duì)象的輸入端用于接受控制量q和干擾作用f，被控對(duì)象的輸出端輸出被調(diào)參數(shù)y、并與第一檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器，包括分散控制系統(tǒng)DCS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行器包括變頻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述被控對(duì)象包括高壓煤漿泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測(cè)裝置包括實(shí)際流量變送器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述第二檢測(cè)裝置包括理論流量變送器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器包括DCS內(nèi)部比較運(yùn)算模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制量包括變頻器轉(zhuǎn)速，所述被控量包括煤漿流量，所述給定量包括煤漿流量允許波動(dòng)值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括第一檢測(cè)裝置和第二檢測(cè)裝置，用于基于給定量、第一檢測(cè)裝置輸出的第一測(cè)量值z(mì)和第二檢測(cè)裝置輸出的第二測(cè)量值h進(jìn)行比較并輸出偏差e的比較器，以及依次連接在所述比較器的輸出端的控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象；所述執(zhí)行器的輸出端輸出控制量q、并與第二檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接，所述被控對(duì)象的輸入端用于接受控制量q和干擾作用f，被控對(duì)象的輸出端輸出被調(diào)參數(shù)y、并與第一檢測(cè)裝置的反饋輸入端連接。本發(fā)明所述煤漿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)化程度低、控制的精確性和及時(shí)性均較差、以及安全性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高、控制的精確性和及時(shí)性均較好、以及安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103176456SQ20131005990
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者練建華, 賈克輝 申請(qǐng)人:奎屯錦疆化工有限公司