CC BY
10
», Л s^o Л «•. ."«, л Л •*» Л Л л Л Л л л я"« Л л »» »«"« л Л Л Л Л ж"» Л *Э Л Л Л »% в*» Л Л Л Л л л •"« л Л Л л **"о Я^в Л Л в*« «"о »П л 5я*» 0™с
УДК 669.184.15:681.5
А.С.АНАШКИН
Металлургический факультет, аспирант кафедры печей, контроля и автоматизации металлургического производства
Для повышения степени утилизации диоксида серы, образующегося в процессе продувки медно-никелевых штейнов в горизонтальных конвертерах, разработана система автоматического управления газовым режимом конвертерного передела. Система состоит из трех уровней иерархии: на нижнем решаются задачи стабилизации технологических параметров процесса конвертирования штейнов, определяющих газовый режим агрегата; на среднем производится оптимизация газового режима отдельных конвертеров с целью сокращения выброса газов в цех; на верхнем осуществляется управление перераспределением газовых потоков конвертеров плавильного цеха с целью подачи на сернокислотное производство газов с максимальным содержанием диоксида серы, Изложена методика идентификации параметров нечеткой системы управления газовым режимом горизонтальных конвертеров, работающей на среднем уровне иерархии, разработанной автором для плавильного цеха ГМК «Печенганикель» в ходе выполнения договора на научные исследования.
The optimal administration system developed for optimization of gas conditions in basic converter section is proposed. It is planned to obtain substantial economical effect after putting this system into practice, owing to stabilization of operation of sulfuric acid production and cut of electric power expenses. It is also planned to improve ecological situation at the enterprise via decrease of gas emissions in a shop and sulfur utilization from most concentrated converter gases. This article is devoted to elaboration of the automation control system for gases regime of the «PechengaNicebr s converters, based by the fuzzy logic algorithms.
При переработке конвертных газов на серную кислоту газы отдельных конвертеров при помощи дымососов подаются на очистку в электрофильтрах, после чего следуют в цех производства серной кислоты (СКЦ). Для обеспечения требуемых технико-экономических показателей сернокислотного производства необходимо, чтобы в цех поступали газы в требуемом количестве, обусловленном его производительностью, с содержанием диоксида серы не менее 2,7-3%[1].
После декомпозиции задачи применительно к ГМК «Печенганикель», была предложена трехуровневая иерархическая струк-
190__
тура системы управления газовым режимом конвертерного передела, Нижний уровень представлен системами стабилизации технологических параметров конвертера, влияющих на его газовый режим.
На среднем уровне иерархии производится оптимизация газового режима отдельных конвертеров. Оптимизация газового режима конвертера заключается в поддержании в его газовом тракте разрежения, максимизирующего содержание диоксида серы в газах при исключении их выброса в цех из-под напыльника с учетом ограничений, налагаемых на температуру газового потока условиями сохранности дымососов.
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. ТЛ52
к)
1
10 Л,к, ММ ВОД. СТ
Рис. 1. Пример линеаризованной функции принадлежности оценки отклонения разрежения от нормы
в вид
А
V
1 z
ПГ £4
в < о, а < а
пред
где [802] ™ соде;
ры, %;
тт
Ли
3
/с*
Эи 9
пред
О
7ТТ
°с
с
Управляющим воздействием в данной
о
уро
О1
производство газов с максимальным содер
и
пг 1
и
ствии со сформулированной целью состоит в отсутствии технических средств, позво-
¿г
что при отсутствии количественной мации о состоянии воспользоваться математическим аппаратом теории нечетких множеств, позволяющим
лингвистические оценки то-
Возможные состояния газового режима
А.
• имеет место подсос воздуха под на
п
5
\
лоеотклонение
• (розШуе зшаГ
положительно
нг--у *
1
/
или иному состоянию характеризуется ли
и
пример которой показан на рис. 1.
Санкт Петербург, 2002
Возможные состояния газового режима конвертера в зависимости
от отклонений параметров и Рпм
Отклонение Уд Отклонение Рих
РВ= 2 PS = 1 ZR-Q г 5-Н II <: NB = 2
РВ = 2 Н г УГ СГ СГ
II CL, п н г УГ СГ
ZR = 0 УП п н г УГ
н СП УП п н г
NB = 2 СП СП УП п н
После присвоения параметру соответствующего нечеткого значения производится оценка газового режима по базе правил логического вывода, содержащей следую-
щие импликации:
V =
v д
¡.к »«• ч ТСЗ Y
где - расход дутья, подаваемого в кон
, м"/ч; Рпж
?
разрежение в пылевой
; Y-
База правил логического быть представлена в виде В зависимости от
с
Vi
С
система вычисляет управляющее воздеи-
виде изменения задания на разре-газовом тракте конвертера, отра-системой нижнего уровня, по
и = ДРДр,
_L
ВС
где АР-
в виде синглтона
и
5
U
М-Рп.к )
оценки характера газоудаления; цвс
оценки температуры газов Для
кого регулятора системы управления вым режимом горизонталь] на ГМК «Печенганикель» был произведен опрос экспертов. В качестве респондентов опроса выступали сотрудники плавильного
нечет газо
должностях (конвертерщики, операторы дымососов, мастера).
оценить их мнение о соответствии той или иной лингвистической
v>
ленным числовым значениям параметров
листов
цы существования отдельных термов отклонений
распределения этих оценок), а также запол
о tbS «
лингвистические оценки технологической
система управления мо-в виде многослойной
че-
туации и .2
принятии решений, показанной на
стрелками пока-потоки. На вход сети
руемых технологических ходе имеем управляющее ме нижнего уровня и информацию для выше стоящей системы, системы управления в сетей рассматривается как перспективное на правление дальнейших исследований.
ISSN 0135-3500, Записки Горного института. Т.152
Слой ввода исходных данных
Слой вывода результатов
Задание системе нижнего уровня
Информация системе верхнего уровня
Рис.2. Интерпретация системы среднего уровня в виде нейронной сети
По результатам внедрения описаннои системы на комбинате «Печенганикель» ожидается следующий эффект:
• сокращение выброса диоксида серы в окружающую среду;
• повышение содержания диоксида серы в газах, поступающих на сернокислотное производство, с 2-2,5 до 4-5 %;
• экономия электроэнергии около 3500 МВт-ч в год.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анашким А. С. Система оптимального управления газовым режимом конвертерного отделения плавильного цеха комбината «Печенганикель» / А.С.Анашкин, К.П.Власов, А.А.Гальнбек, Ю.А.Чумаков // Цветные металлы. 2000. № 8.
2. Терехов В.А. Нейросетевые системы управления / В.А.Терехов, Д.В.Ефимов, И.Ю.Тюкин, В.Н.Антонов. СПб: Изд-во СПГУ, 1999.
3. Тэрано Т\ Прикладные нечеткие системы / Т.Тэрано, К.Асаи, М.Сугэно. М.: Мир, 1993.
Научный руководитель д.т.н. проф. КП.Власов
Л
Санкт Петербург. 2002
