台车退火炉保护气氛注入系统的改造设计

　　新的台车退火炉保护气氛注入系统采用在原气氛注入系统上增加一路纯H2，直接注入快冷段的模式。该设计在投入生产时有两种注入方式可以选择∶Nz+H2和HNx+H2模式；其中H2表示氢气直接注入，N2和HNx表示混合气站其它区域的保护气氛注入。

　　新的纯H2注入系统设计安装了两套管路，一套用于向快冷段直接注入氢气，在注入过程中完成管路阀门调节等基本的控制；另一套用于氮气吹扫，当快冷段高氢注入结束或现场发生意外情况时，通过此管路对快冷段进行30～40分钟氮气吹扫稀释保护气氛，降低氢气含量保持平安。氢气管路和氮气管路包括有开关阀、压力开关、压力变送器、压力控制器、流量控制阀和温度检测装置（Pt100）等相关电气设备。

　　对新增的传感器、执行器以及现场检测仪器的仪表等电气元件的选型、配置具体介绍如下∶

　　（1）硬件选型要适配现场工业环境生产要求，防爆等别达输送氢气的防爆等别。

　　（2）硬件的体积和重量应尽量小、牢靠性高、调整参数方便等目标要求，并为以后可能的设计改造留有一些富余量。

　　（3）为便于与原系统匹配，装置应与现场已安装仪表设备尽可能相同。基于以上，台车退火炉保护气氛注入系统的硬件改造设计方案如下：

　　为在快冷段注入高氢时获得较高的氢含量,此设计采用了串级控制方式,串级控制特点如下：

　　（1）在系统结构上它是由主、副PID两个组成的双闭环式控制系统，系统通过设置副变量来增进主变量控制的质量；

　　（2）由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有越前控制的作用，在干扰影响主回路前，副回路可整体或大部将其消除。在台车退火炉的控制系统中，主参数是主要的控制目标，而副参数是中间变量，对其控制质量要求不高。