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高炉煤气余压发电装置(简称TRT装置)技术,是利用了高炉炼铁工艺中所产生煤气的压力能驱动透平发电,将原本通过减压阀消耗掉的压力能转变为电能,同时还减弱了由减压阀组产生的噪音污染,因此TRT是一种低投入、高产出的高技术环保节能设备。但由于TRT装置的高炉顶压的稳定性是影响主流程高炉生产工艺的重要因素,因此如何解决安装TRT装置后的高炉顶压稳定性问题对于TRT技术的质量和推广是很关键的。本论文的研究通过对顶压稳定性的分析,研制了控制软件,成功地解决了顶压稳定性的控制问题。 论文的研究工作是由陕鼓集团主持的“高炉TRT环保节能技术产业化示范工程”项目的一部分,该项目已被国家计委列入“国家高技术产业发展项目计划”。本论文具有重要工程应用意义和经济价值。 本文基于流体力学理论对TRT系统中的顶压波动进行了深入的理论分析和研究,建立了TRT管路系统的流体力学平衡控制方程;同时首创性地设计和建造了TRT装置模拟试验台,并制定了TRT装置顶压稳定性问题的实验方案;本文根据流体力学控制模型成功地研制出基于SIEMENS WINCC组态平台的TRT顶压稳定性控制软件(STPC),并在TRT装置模拟试验台上对STPC软件进行了反复试验,结果表明该软件对模拟炉顶压力波动和重故障紧急停机切换过程,控制准确、有效,精度高,可以工程应用。 论文的创新点主要表现在: .(1)首次对TRT装置中管路系统压力流量变化进行流体力学理论分析,建立了控制顶压稳定性的理论模型与数学方程,并据此研制出顶压稳定性软件。 (2)设计并制造了TRT装置的模拟试验台,并成功地进行了项压稳定性的控制软件的模拟试验。这在国内是首创的,国际上也未见报道。 (3)采用本论文的控制软件,通过在模拟试验台上的实验,表明该软件对于顶压稳定性的控制精度大大高于目前工程中所采用的PID控制精度,在国内是领先的,国际上居先进水平。 本论文的成果已经通过陕西省科技厅主持的成果鉴定,并获得“中国机械工业科学技术”二等奖。