基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115576194A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202211258982.5(22)申请日2022.10.14(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人江旭张凯(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102专利代理师黄帅(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，该方法通过数据拟合煤气管道压力调节阀的点火的烧嘴数量Num与阀门开度CV之间的特性；在控制炉区热负荷率变化时，烧嘴点火的数量也与之改变，此时根据阀门特性可直接计算出当前点火烧嘴数量Num下维持煤气压力稳定所需的阀门开度CVy，叠加PID控制器输出的CV′，则煤气调压阀的实际开度为CV＝CVy+CV′，采用前馈控制+PID控制的模式来调节煤气压力。本发明可在烧嘴点火数量变化速度很快的情况下，使阀门能快速响应至对应开度，且在PID控制器的双重作用下，保证煤气压力调节效果又快又稳，从而保证退火炉稳定生产。CN115576194ACN115576194A权利要求书1/1页1.一种基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、数据采集在煤气总管压力正常时，采集点火的烧嘴数量Num与煤气压力调节阀的阀门开度CV；S2、曲线拟合对点火的烧嘴数量Num与煤气压力调节阀的阀门开度CV的关系进行曲线拟合，得到拟合曲线：CV＝f(Num)；其中，Num为整数且0≤Num≤N，N为烧嘴总数；S3、前馈准备设置第一PID控制器、第二PID控制器以及前馈控制器；前馈控制尚未投入时，由第一PID控制器对煤气总管压力进行自动调节，实时计算煤气压力调节阀的阀门开度为CV并直接输出给煤气压力调节阀；前馈控制器根据拟合曲线和当前点火的烧嘴数量Num，实时计算出当前点火烧嘴数量Num下维持煤气总管压力所需的阀门开度为CVy，第二PID控制器为手动且其开度则为CV′＝CV‑CVy；S4、前馈投入当前馈控制投入时，第二PID控制器立即置为自动，开始实时计算煤气压力调节阀的阀门开度为CV′，同时第一PID控制器置为手动；煤气压力调节阀的阀门开度CV由前馈控制器实时计算的阀门开度CVy及第二PID控制器实时计算的阀门开度CV′叠加得到，即CV＝CVy+CV′，并通过手动的第一PID控制器输出给煤气压力调节阀；S5、前馈切出当前馈控制切出时，第一PID控制器重新切为自动，第二PID控制器切为手动，并进入步骤S3的前馈准备。2.根据权利要求1所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，数据采集时，仅由第一PID控制器对煤气总管压力进行自动调节。3.根据权利要求1或2所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，煤气总管压力PV满足下式时，煤气总管压力正常：SP‑σ≤PV≤SP+σ式中，SP为压力设定值，σ为偏差。4.根据权利要求1所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，曲线拟合公式为：CV＝aeb*Num+ced*Num式中，a、b、c和d均为系数。5.根据权利要求1或4所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，采用levenberg‑marquardt算法对曲线进行拟合。6.根据权利要求1所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，采集的点火的烧嘴数量Num覆盖0～N时，再进行曲线拟合。7.根据权利要求1所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，前馈准备时，对第二PID控制器的输出进行约束，约束条件为：‑CVy≤CV′≤100‑CVy。8.根据权利要求1所述的基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法，其特征在于，退火炉炉区热负荷率变化时或点火的烧嘴数量变化快时，进行前馈投入。2CN115576194A说明书1/4页基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法技术领域[0001]本发明属于退火炉煤气总管压力控制技术领域，具体涉及一种基于脉冲燃烧连续退火炉的煤气总管压力控制方法。背景技术[0002]脉冲燃烧是一种通过控制烧嘴的燃烧时间、烧嘴数量及烧嘴位置分布来控制炉子温度的技术，这种控制方法不需要对单个烧嘴的燃料流量和助燃空气流量进行调节，单个烧嘴的用量是固定的。[0003]由于脉冲燃烧的特性，使得实际生产过程中，特别在升温及降温阶段，点火的烧嘴数量变化特别快且数量相差大，煤气总管压力控制如果采用单一的PID反馈控制很容