[实用新型]高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及齿轮箱控制设备，更具体地说，涉及一种高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统。 

背景技术

高炉炉顶齿轮箱里面运转着各种不同规格的减速器，这些减速器是在中温(200℃)高压(200～250kpa)下工作，需要靠高压惰性气体来冷却和密封(防止高炉煤气灰进入齿轮箱)和高压水来冷却。 

目前，国内现有的高炉大多采用手动调节冷却介质阀门来调整冷却介质的流量，以控制齿轮箱温度。这种控制技术存在的缺陷是控制粗糙、反应慢、精度不准、冷却制度不合理导致了冷却和密封介质大大浪费。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种通用性好、自动化程度高的高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

该高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统系统包括用于炉顶齿轮箱密封和冷却的介质输送管道、设于介质输送管道上的调节阀，还包括用于实时测量炉顶齿轮箱温度的热电偶和PID控制器，热电偶的输出端连接至PID控制器，PID控制器的输出端连接至调节阀上。 

所述的介质输送管道包括分别通入炉顶齿轮箱内的氮气管道和高压冷却水管道。 

所述的调节阀包括分设于氮气管道和高压冷却水管道上的高压水流量调节阀和高压氮气调节阀。 

所述的PID控制器的输出端分别连接至高压水流量调节阀和高压氮气调节阀。 

所述的热电偶为铂铑热电偶。 

在上述技术方案中，本实用新型的高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统包括用于炉顶齿轮箱密封和冷却的介质输送管道、设于介质输送管道上的调节阀，还包括用于实时测量炉顶齿轮箱温度的热电偶和PID控制器，热电偶的输出端连接至PID控制器，PID控制器的输出端连接至调节阀上。通过PID控制器能够根据实测的齿轮箱温度，进行智能模糊和PID计算，从而能够能对齿轮箱进行全天候在线跟踪及自适应闭环控制，维持齿轮箱温度在目标温度范围内，不但减轻了齿轮箱温度的波动，有益于齿轮箱寿命的提高，而且还减少了密封和冷却介质的浪费，提高企业效益。 

附图说明

图1是本实用新型的高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统的结构原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。 

请参阅图1所示，本实用新型的高炉炉顶齿轮箱温度闭环控制系统包括用于炉顶齿轮箱1密封和冷却的介质输送管道、设于介质输送管道上的调节阀，还包括用于实时测量炉顶齿轮箱1温度的热电偶4和PID控制器，热电偶4的输出端连接至PID控制器9，PID控制器9的输出端连接至调节阀上。作为一个实施例，所述的介质输送管道包括分别通入炉顶齿轮箱1内的氮气管道5和高压冷却水管道6。所述的调节阀包括分设于氮气管道5和高压冷却水管道6上的高压水流量调节阀7和高压氮气调节阀8。所述的PID控制器9的输出端分别连接至高压水流量调节阀7和高压氮气调节阀8。所述的热电偶4为铂铑热电偶。图1中的2和3分别为高炉炉顶的溜槽和封罩。 

该控制系统的工作原理如下： 

将PID控制器9的模糊算法设计为三挡运算： 

第一挡：当齿轮箱实测温度T＜40℃，调节阀7和8开度控制在50％～65％，模糊算法取第一挡开度中间值57.5％； 

第二挡：当齿轮箱实测温度40≤T＜70℃，调节阀7和8开度为65％～80％，模糊算法取第二挡开度中间值72.5％； 

第三挡：当齿轮箱实测温度70≤T＜100℃，调节阀7和8开度为80％～100％，模糊算法取第三挡开度中间值90％； 

因此，当根据热电偶4测出温度初始T1，首先做出初步模糊算法，选择合适运算挡位，并通过PID控制器9的模糊算法给调节阀7和调节阀8一个初始阀门开度V1指令，经调节阀7和8执行后，热电偶4再次将测出来温度T2与目标温度T0进行比较，若热电偶4测出值T2在T0范围内就执行现在的开度，若T2不在目标温度T0内，将实测值T2反馈给PID控制器9，PID控制器9自动执行精确PID算法，给调节阀8和调节阀7一个更加接近目标温度T0的精确度高的开度V2，经整个系统多次闭环自适应运算之后，使齿轮箱实际温度维持在目标温度T0内。 

采用本实用新型的控制系统具有以下优点： 

1、采用智能模糊-PID算法，成功实现了高炉炉顶齿轮箱1温度的闭环控制自适应，能够实现齿轮箱温度能全天候在线跟踪自适应闭环控制，维持齿轮箱温度在目标温度范围内，减轻了齿轮箱温度的波动，有益于齿轮箱寿命的提高。