一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114540566A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210247386.0(22)申请日2022.03.14(71)申请人湖南华菱涟源钢铁有限公司地址417000湖南省娄底市黄泥塘(72)发明人柳干李劲柏黄兆军郑键冯力力容东阳梁剑波(74)专利代理机构湖南正则奇美专利代理事务所(普通合伙)43105专利代理师蔡敏(51)Int.Cl.C21B9/14(2006.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法(57)摘要本发明涉及高炉热风炉温度控制技术领域，公开了一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，包括以下步骤：预备区加热：按照初始的空燃比参数对空气阀和煤气阀进行预开启；非工作区加热：按照预设规则对空燃比参数进行调节；工作区加热：根据预设调控规则更新与每个控制周期对应的拱顶温度模型，由拱顶温度模型对当前控制周期的空燃比参数进行调节；当高炉热风炉的拱顶温度满足预设控制终止条件时，将当前控制周期的空燃比参数作为最优空燃比，并停止寻优，在工作区加热的阶段，在每个控制周期都会对拱顶温度模型进行在线更新，再根据更新后的拱顶温度模型对空燃比参数进行调节。CN114540566ACN114540566A权利要求书1/1页1.一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：预备区加热：按照初始的空燃比参数对空气阀和煤气阀进行预开启；非工作区加热：按照预设规则对空燃比参数进行调节；工作区加热：根据预设调控规则更新与每个控制周期对应的拱顶温度模型，由所述拱顶温度模型对当前控制周期的空燃比参数进行调节；当高炉热风炉的拱顶温度满足预设控制终止条件时，将当前控制周期的空燃比参数作为最优空燃比，并停止寻优。2.根据权利要求1所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述预设调控规则包括：cFn(x)＝b+ax；其中，Fn(x)为高炉热风炉在第n个控制周期内的拱顶温度模型，Fn为高炉热风炉在第n个控制周期内的拱顶温度，x为加热时间，a、b、c均为影响因子；进入第n个控制周期时，选取至少三个模型构建基点，根据所述模型构建基点求得a、b、c的值，构建与所述模型构建基点对应的拱顶温度模型；根据构建的所述拱顶温度模型计算第n+1个控制周期内的拱顶温度为Fn+1；若第n+1个控制周期内实际的拱顶温度Qn+1与Fn+1的差Dn+1为负数，则调高空燃比参数，若第n+1个控制周期内实际的拱顶温度Qn+1与Fn+1的差Dn+1为正数，则调低空燃比参数。3.根据权利要求2所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述控制周期为1分钟。4.根据权利要求2所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述模型构建基点在不同且相邻的所述控制周期内选取。5.根据权利要求4所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，第n个控制周期的空燃比参数为Kn，Kn＝Kn‑1+d*p，其中，d为空燃比调节步长，p为当前控制周期对应模型构建基点之间的最大时间差。6.根据权利要求2所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述预设控制终止条件包括：Dn与Dn+1的符号相反。7.根据权利要求2所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述预设控制终止条件包括：加热时间达到预设终止时间。8.根据权利要求2所述的高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，其特征在于，所述预设控制终止条件包括：拱顶温度终止寻优值为Tg_s，Fn>＝Tg_s*98％。2CN114540566A说明书1/4页一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法技术领域[0001]本发明涉及高炉热风炉温度控制技术领域，具体涉及一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法。背景技术[0002]以煤气为燃烧介质的工业炉窑的燃烧过程，是一个大时滞、非线性的过程。国际上通常采用空燃比自寻优方法来发现最佳空燃比，使燃烧充分而不过氧。再动态调节煤气流量，以达到稳定的目标拱顶温度。[0003]通常的自寻优方法存在多次寻优、局部高点的情况，同时，由于燃烧初始阶段工况多变、煤气热值与压力频繁大幅波动、检测灵敏度与执行机构的非线性，导致寻优过程可能会发散，从而寻优失败。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种高炉热风炉的拱顶温度模型辅助空燃比自寻优方法，解决以下技术问题：[0005]提高自寻优过程的效率，保证空燃比寻优质量。[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0007]一种高炉热风炉的拱