第 31 卷 第 5 期 2009 年 10 月
山
东
冶
金
Shandong Metallurgy
Vol.31 No.5 October 2009
信息化建设
1 前 言
随着煤气系统内各种技术节能方法的逐渐采 用, 煤气系统化节能的要求越来越迫切.仿真技术 的应用是分析研究系统化节能的一种有效手段. 目前, 钢铁行业仿真的开发主要针对单体设备, 如 加热炉, 热风炉的仿真应用.为了减少操作的盲目
热 风 炉 炉 型 焦 小 房 一 炉 锅 包
性, 实现整个煤气系统的动态现场实际再现, 需建 立全厂煤气仿真系统, 作为济钢整个煤气系统的分 析研究平台, 为调度及工艺人员优化生产运行, 进 行事故分析, 技术改进和设计验证提供试验 "软" 环 境, 以期达到节能降耗, 优化资源利用, 调整能源结 构, 降低生产成本, 系统化节能的目的.
2 煤气系统运行流程
济钢区域内的煤气根据其产出点不同, 分为焦 炉煤气 (COG) 高炉煤气 , (BFG) 和转炉煤气 (LDG) , 根据不同煤气用户对热值的不同要求, 3 种煤气 将 混合得到混合煤气 (MG) . 以高炉煤气为例介绍煤气的运行流程, 高炉煤 气运行流程见图 1.高炉煤气是高炉冶炼的副产 品, 高炉煤气产生后, 经过降压, 降温, 除尘, 脱水等 工艺, 到达高炉煤气净管道, 然后分 3 种渠道供给各 级用户: 单一高炉煤气用户, 1) 如炼铁热风炉自用; 2) 与焦炉煤气经混合加压后送各级用户, 2#,#,# 如 3 4 混合站; 与转炉煤气混合加压后供给低热值要求 3) 的用户, 1#混合加压站, 如 球团竖炉等.气柜是重要 的缓冲设备, 用于保持煤气净管的压力稳定. 煤气系统的仿真就是模拟系统流程中由产出 至用户入口包括存储环节在内的各种设备, 管网, 用户, 自动控制系统, 建立相对应的模型, 模仿煤气
收稿日期: 2009-07-13 作者简介: 崔雪梅, 1969 年生, 女, 1990 年毕业于沈阳工业大学电子 仪器及测量技术专业.现为济钢自动化部高级工程师, 从事自动 化控制系统开发调试工作.
系统仿真技术在济钢煤气系统中的应用
崔雪梅, 姬厚华
(济钢集团有限公司 自动化部, 山东 济南 250101)
摘
要: 为动态再现整个煤气系统, 济钢建立了全厂煤气仿真系统.该系统由支撑平台, 实时数据库, 数学模型模块, 网络
平台, 操作站及控制站等组成, 并按煤气介质进行分类.应用表明, 仿真系统直观地反映了各车间各岗位的真实情况, 但系 统仿真度还有待提高. 关键词: 煤气系统; 系统仿真技术; 模型; 模块 中图分类号: 号 TP391.9 文献标识码: A 文章编号: 1004-4620 (2009) 05-0037-03 放散阀
高炉 重力除尘器
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TRT
气柜
1#混合 2#混合 3#混合 4#混合 发电 发电 加压站 加压站 加压站 加压站 一期 二期 混合站 混合站 烤 团 钢 司 球 炼 公 一 制 机 60, 板 90 烧 结 厚 板 中 中 轧 热 燃气发电
图1
高炉煤气运行流程
系统主要的物理特性, 真实地再现煤气系统的运行 过程, 提供连续实时的运行环境, 根据具体的运行 工况, 计算出相应的煤气系统运行参数, 并在操作 员站显示出来.煤气仿真系统可模拟各种设备故 障及故障对整个系统的影响, 可根据实际故障情况 进行事故重演, 便于工艺人员进行事故分析, 为日 后煤气系统的安全运行, 经济性计算, 故障诊断提 供仿真技术支持.
3 仿真系统构成
3.1 开发与运行环境 整个煤气运行过程仿真系统采用跨平台操作 环境, 按其用途不同分为 3 部分, 每个部分根据其不 同要求运行在不同的操作环境下.仿真系统实时 运行在支撑平台, 该平台为 Unix 环境, 服务器选用 SGI 350, 操作系统为 IRIS 6.5; 流体网络的建模采用 工具软件 AdmireF, AdmireL, AdmireE, AdmireEN, 基 于 Unix, X-Window 环 境 , 用 标 准 X-Window 级 采 Motif 库函数编写; 人机接口软件, 如可视化绘图软 件, 仿真控制站软件 INS, 采用 C++语言开发, 操作站 及控制台的软件运行系统为 Windows XP 或 Windows 2000 平台. 3.2 系统及模块结构 在煤气仿真模型软件的开发过程中, 需要对各 个分系统进行模块化编程, 因此根据煤气系统的工

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