基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111088424A(43)申请公布日2020.05.01(21)申请号202010033646.5(22)申请日2020.01.13(71)申请人北京亿希欧科技有限公司地址102100北京市延庆区中关村延庆园风谷四号8号院27号楼2733(72)发明人高毅夫高劼(51)Int.Cl.C21D9/70(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制方法(57)摘要本发明基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制方法属于加热炉控制技术，根据加热炉炉气量调节引风机入口阀的开度，使入口阀开度与炉气量相匹配，来控制加热炉过量空气系数，在此基础上再根据炉膛压力检测调节引风机的速度，使炉膛压力稳定保持在设定范围内，采取这种控制策略来获得良好的炉膛压力控制效果、适宜的过量空气系数，即获得了提高加热炉燃烧效率、减少烟气总量、提高引风机节能量、减少污染排放量、降低铸坯氧化烧损、实现加热炉全自动控制、减轻操作者劳动强度，提高生产作业率的多重效果，获得了节能减排、增产保质的多重效益，可应用于新建和扩建或改造的各类轧钢加热炉系统、炼化加热炉及其它行业的类似工况的加热炉系统。CN111088424ACN111088424A权利要求书1/2页1.一种基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制方法，其特征在于根据加热炉炉气量调节引风机入口阀的开度，使入口阀开度与炉气量相匹配，来控制加热炉过量空气系数，在此基础上再根据炉膛压力检测调节引风机的速度，使炉膛压力稳定保持在设定范围内，采取这种控制策略来获得良好的炉膛压力控制效果、适宜的过量空气系数，即获得了提高加热炉燃烧效率、减少烟气总量、提高引风机节能量、减少污染排放量、降低铸坯氧化烧损、实现加热炉全自动控制、减轻操作者劳动强度，提高生产作业率的多重效果，获得了节能减排、增产保质的多重效益；系统组成，加热炉炉膛压力动态优化数据信息处理及控制装置(1)是基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制方法的核心，是以计算机工作站为基础组成的数字式装置，本身建有加热炉炉气量数据库，并且实时从加热炉工艺主控制系统(2)获取生产运行联锁信息、设备状态信息及有关系统参数，实时从加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)和基于炉气量的过量空气系数优化控制器(3)获取引风机运行的有关信息和引风机入口阀开度的有关信息，根据这些信息、有关系统参数及炉气量相关数据来确定引风机变速装置的控制参数和引风机入口阀开度控制参数，通过加热炉炉气量数据库可以方便、准确地计算出引风机入口阀开度值，然后输出给基于炉气量的过量空气系数优化控制器(3)，对引风机入口阀开度进行动态控制，输出变速控制参数给加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)，对引风机速度进行动态控制；基于炉气量的过量空气系数优化控制器(3)由DCS或同类数字式控制器组成，根据加热炉炉膛压力动态优化数据信息处理及控制装置(1)的控制参数向引风机入口阀驱动装置(5)输出设定值；基于炉气量的过量空气系数优化控制器(3)、引风机入口阀驱动装置(5)、引风机入口阀(6)、引风机入口阀开度传感器(7)、工艺参数及设备状态信息(8)和加热炉工艺过程系统(13)构成了基于炉气量的过量空气系数优化控制单元；加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)由DCS或同类数字式控制器组成，接受来自加热炉炉膛压力动态优化数据信息处理及控制装置(1)的炉膛压力设定值，输出给引风机变速装置(9)；引风机变速装置(9)根据加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)的指令对引风机电动机进行变速控制，并向加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)反馈电动机电流、变速装置运行速度等信息；加热炉炉膛压力检测器(12)与加热炉工艺过程系统(13)相连接，信号送至加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)；加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)、引风机变速装置(9)、引风机电动机(10)、引风机(11)、加热炉炉膛压力检测器(12)、工艺参数及设备状态信息(8)和加热炉工艺过程系统(13)构成了炉膛压力的闭环动态调节控制单元；工艺参数及设备状态信息(8)分别与基于炉气量的过量空气系数优化控制器(3)、加热炉炉膛压力动态优化控制器(4)、加热炉工艺过程系统(13)相连接；采用这样的系统实现了基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于关于加热炉炉气量，在加热炉运行期间，炉气量是动态变化的，影响炉气量的主要因素有助燃风机风量及成分、燃料流量及成分、空燃比系数、炉膛温度、炉膛压力，根据相关因素对炉气量进行离线计算及在线修正计算，大量计算数据是构成计算机工作站数据库的基础；在实际运行中，当数据库的数据