摘要：寶鋼股份煤調濕系統采用的是STD（蒸汽管式干燥機）＋I(I-Inertia，惰性)煤調濕技術(shù)，主要是在STD系統中加入惰性化設計，利用寶鋼現有管網(wǎng)中的低壓蒸汽作為熱載體，對裝爐煤料進(jìn)行干燥處理。寶鋼的煤調濕從工藝流程上可以劃分為五個(gè)小系統：煤輸送系統、干燥機系統、煙氣系統、尾氣系統、除塵系統，煤調濕控制系統的設計思路基本上按照工藝系統劃分來(lái)設計，包括煤料輸送控制、干燥機控制、除塵系統、電源系統監視、機側非停和中央非停等功能。本文主要解決了干燥機系統控制系統設計的原理問(wèn)題。

寶鋼的煤調濕從工藝流程上可以劃分為五個(gè)小系統：煤輸送系統、干燥機系統、煙氣系統、尾氣系統、除塵系統，因此，我們在設計煤調濕工藝控制系統的時(shí)候，基本上也是按照工藝系統劃分情況來(lái)設計的。煤調濕控制系統的功能設計涵蓋了煤料輸送控制功能、干燥機控制功能（包含煙氣控制功能、尾氣控制功能）、除塵控制功能，此外煤調濕控制系統還包括電源系統監視功能、機側非停和中央非停等功能。其中#關(guān)鍵、難度#高的是干燥機系統的控制，本文將對干燥機系統的控制原理進(jìn)行闡述。寶鋼煤調濕干燥機控制系統包括干燥機本體控制系統、閃蒸罐控制系統等。

1干燥機本體控制系統

1.1干燥機出口物料濕度的控制

干燥機出口物料濕度的控制可以采用以下兩種控制方式（根據系統實(shí)際運行的效果進(jìn)行選擇）。

（1）采用公式法。直接求出干燥機所需蒸汽量Fset，K1、K2、K3為計算系數，初始值為1，當干燥機出口粉煤濕度有誤差時(shí)，可修改此參數。Fset作為流量PID控制回路FIQ（蒸汽）的流量給定值，蒸汽流量PID控制回路由蒸汽流量測量變送器FT（蒸汽）、控制器FIC（蒸汽）和蒸汽管道上的調節閥FCV（蒸汽）組成,計算公式如下：

其中，Fset為干燥所需蒸汽量（kg/h）；K1、K2、K3為計算系數；F1為干燥機進(jìn)口煤粉量（Kg/h）；A1為進(jìn)口煤粉水含量；T1為干燥機進(jìn)口煤粉溫度（℃）。

（2）采用前饋加反饋的方式進(jìn)行控制。如果干燥機出口粉煤濕度的控制采用前饋加反饋的方式進(jìn)行控制，那么前饋控制量為根據公式計算出的蒸汽前饋量Fff與PID控制回路AIC（蒸汽）的輸出蒸汽量相加后，作為蒸汽流量PID控制回路FIQ（蒸汽）的流量給定值，蒸汽流量PID控制回路由蒸汽流量測量變送器FT（蒸汽）、控制器FIC（蒸汽）和蒸汽管道上的調節閥FCV（蒸汽）組成。

FIC（蒸汽）調節回路初始參數設置：設置FIC（蒸汽）調節回路給定值SP為18000kg/h、比例度設置為60%、積分時(shí)間為30s；斷開(kāi)FIC（蒸汽）調節回路，將閥門(mén)FCV（蒸汽）設置到手動(dòng)輸出狀態(tài)，并設定閥門(mén)開(kāi)度為0%。

兩種控制方式要求根據實(shí)際運行情況可以方便切換，所以在程序中，必須添加兩種控制方式的切換程序，#終在HMI上只用一個(gè)按鈕就可以實(shí)現控制方式的切換。

1.2干燥機進(jìn)口煤粉量的計算

干燥機進(jìn)口煤粉量數據直接來(lái)自于現場(chǎng)定量切出裝置的輸出�，F場(chǎng)測量裝置把通過(guò)傳感器測量送來(lái)的皮帶負荷率、皮帶速度等相關(guān)參數加以計算，得到皮帶的流量，并把它輸入到PLC中�，F場(chǎng)總共有兩套定量切出單元，可以同時(shí)使用，也可以單好使用。如果只用其中一套，就以這一套輸入的流量作為干燥機進(jìn)口煤粉量的輸入數據。如果兩套單元同時(shí)使用，那么就以?xún)蓚�(gè)測量單元的流量之和作為干燥機進(jìn)口煤粉量輸入。由于干燥機本身處理的限制,同時(shí)進(jìn)入干燥機的濕煤量不能大于400t/h,當大于380t/h時(shí),系統進(jìn)行高報警；大于400t/h時(shí),系統進(jìn)行報警并立即停止CFW的切出。

1.3干燥機進(jìn)口煤粉溫度的測量

干燥機進(jìn)口煤粉溫度的值通過(guò)現場(chǎng)安裝的紅外式輻射溫度計直接測量得到。溫度正常（傳感器正常）時(shí),參與蒸汽流量的連鎖控制；異常（傳感器故障）時(shí)，禁止蒸汽流量公式法的使用。

1.4干燥機進(jìn)口壓力的控制

干燥機進(jìn)口壓力的控制主要是為了保證干燥機在一定的負壓下工作，從而防止干燥機內粉煤爆炸，設置壓力PIC（進(jìn)口）控制回路，由壓力變送器PT（進(jìn)口）、控制器PIC（進(jìn)口）、引風(fēng)機C（進(jìn)口）的變頻調速器組成，控制方式為PID控制。

引風(fēng)機電機轉速加快，會(huì )加速干燥機內氣體的排出，從而使干燥機內部的負壓變大。引風(fēng)機電機轉速減慢，會(huì )減緩干燥機內部氣體的排出，從而使干燥機內部的負壓減小。因此，當壓力變送器PT（進(jìn)口）測出的干燥機內部壓力小于設定值時(shí)，PID調節模塊輸出給引風(fēng)機的變頻調速器的電流就會(huì )減小，從而減緩引風(fēng)機電機的轉速；當壓力變送器測出的干燥機內部壓力大于設定值時(shí)，PID調節模塊輸出給引風(fēng)機的變頻調速器的電流就會(huì )增大，從而加速引風(fēng)機電機的轉速，從而到達控制的目的。PIC（進(jìn)口）調節回路初始參數設置：設置PIC（進(jìn)口）調節回路給定值SP設置為-100Pa，比例度設置為40%；積分時(shí)間設置為60s；斷開(kāi)PIC（進(jìn)口）調節回路，將閥門(mén)PIC（進(jìn)口）設置到手動(dòng)輸出狀態(tài)，并設定閥門(mén)開(kāi)度為50%，即C（進(jìn)口）風(fēng)機電機控制變頻調速器輸入為25Hz。

1.5干燥機出口物料溫度的控制

干燥機出口物料溫度的控制,為防止干燥機出口物料溫度TE（出口）過(guò)高，引起下游皮帶的損壞，設置了控制回路TIC（出口）。此回路由干燥機出口設置的熱電阻TE（出口）、控制器TIC（出口）、控制閥TCV（出口）組成。當測量溫度高報警時(shí)，控制回路由手動(dòng)切換到自動(dòng)，按照操作人員設置的溫度給定值進(jìn)行自動(dòng)控制，控制閥TCV（出口）打開(kāi)，給干燥機出口物料端噴水，降低物料溫度。當高報警結束并延時(shí)判斷后，調節回路由自動(dòng)切換到手動(dòng)，輸出設置為0。當測量溫度高高報警時(shí)，干燥機停止加熱。

1.6干燥機內氧含量的控制

為了防止干燥機內氧氣含量過(guò)高，引起粉煤爆炸，在干燥機載氣出口管道上設置含氧量分析儀AI（氧氣），當含氧量大于高報警設定值時(shí)，打開(kāi)控制閥給干燥機補充氮氣，當含氧量大于高高報警設定值時(shí)，同時(shí)打開(kāi)切斷閥和氮氣調節閥給干燥機內部以及布袋除塵器補充氮氣。另外當系統開(kāi)車(chē)和停車(chē)時(shí)，為防止粉煤爆炸，也應對干燥機填充氮氣。

2閃蒸罐的控制

閃蒸罐在煤調濕系統中的作用主要是把來(lái)自于冷凝罐的高溫高壓水瞬間變成蒸汽，形成的蒸汽一部分通入到空氣換熱器中與氮氣進(jìn)行換熱，另一部分通入到主排風(fēng)機后以便進(jìn)行罐內壓力調節。閃蒸罐的控制主要有閃蒸罐液位的控制和閃蒸罐壓力的控制兩部分。

2.1閃蒸罐的液位控制

閃蒸罐的液位控制,為了保證閃蒸罐的液位保持在設定值下工作。設置液位LIC（閃蒸罐）控制回路，由液位變送器LT（閃蒸罐）、控制器LIC（閃蒸罐）、控制閥LCV（閃蒸罐）組成，控制方式為PID方式。

閃蒸罐的液位控制原理是：液位變送器LT（閃蒸罐）把實(shí)時(shí)的閃蒸罐的液位測量值輸入到PLC中，PLC把閃蒸罐的液位輸入值與閃蒸罐液位的設定值進(jìn)行比較，通過(guò)PID模塊處理后輸出一個(gè)調節量，由這個(gè)量來(lái)控制控制閥LCV（閃蒸罐）的開(kāi)大或者關(guān)小，控制閥的開(kāi)大或者關(guān)小決定了閃蒸罐液位的升高還是降低。

LIC（閃蒸罐）調節回路初始參數設置：設置LIC（閃蒸罐）調節回路給定值SP設置為600mm，比例度設置為40%；將回路設定到自動(dòng)調節狀態(tài)；此外,為了防止閃蒸罐中的水不能及時(shí)排出，在閃蒸罐前面的管道上設置了一連接蓄水槽的旁路管道，管道上設置了切斷閥。當閃蒸罐液位高高報警時(shí)，直接打開(kāi)此切斷閥，把本應該進(jìn)入閃蒸罐的水直接排入到蓄水槽中，等到閃蒸罐液位恢復正常后關(guān)閉切斷閥。

2.2閃蒸罐的蒸汽壓力控制

閃蒸罐的蒸汽壓力控制,為了保證閃蒸罐的壓力保持在設定值下工作。設置壓力PIC（閃蒸罐）控制回路，由壓力變送器PT（閃蒸罐）、控制器PIC（閃蒸罐）、控制閥PCV（閃蒸罐）組成，控制方式為PID控制。

閃蒸罐的蒸汽壓力的控制原理是：把壓力變送器PT（閃蒸罐）測量的實(shí)時(shí)壓力值輸入到PLC中，PLC再把閃蒸罐的壓力輸入值與閃蒸罐壓力的設定值進(jìn)行比較，然后再通過(guò)PID模塊后處理后輸出一個(gè)調節量，由這個(gè)量來(lái)控制控制閥PCV（閃蒸罐）的開(kāi)大或者關(guān)小，控制閥的開(kāi)大或者關(guān)小決定了閃蒸罐壓力的升高還是降低。

PIC（閃蒸罐）調節回路初始參數設置：設置PIC（閃蒸罐）調節回路給定值SP設置為200kPa，比例度設置為40%；積分時(shí)間設置為60s；將回路設定到自動(dòng)調節狀態(tài)。

3結束語(yǔ)

寶鋼股份的煤調濕控制系統是由負責電氣、儀表設備的人員自主集成的�？刂葡到y的各個(gè)設計要點(diǎn)都是經(jīng)過(guò)自主討論、摸索、設計而成，在投產(chǎn)后續的維護過(guò)程中不斷進(jìn)行了完善，使整個(gè)煤調濕控制系統穩定順行。