一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法.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CN110030842A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910238843.8(22)申请日2019.03.27(71)申请人福建三钢闽光股份有限公司地址365000福建省三明市梅列区工业中路群工三路申请人福建省三钢（集团）有限责任公司(72)发明人潘建洲(74)专利代理机构泉州市博一专利事务所35213代理人方传榜(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法(57)摘要一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，涉及燃烧的调节或控制技术领域，利用神经网络的学习能力，通过不断的对实验数据的训练，确定出最优的阀位控制模型。具体是通过历史数据分析并结合工艺人员经验，确定如下影响控制阀位开度的参数,结合之前不同控制策略情况下阀位开度值（网络输出层）训练该人工神经元网络模型，调整模型中的权重。得到最佳影响因素权重后，利用现有输入（阀位影响因素的实际采样值）确定当前工况条件下的阀位设定值。本发明针对蓄热式加热炉换向操作导致的炉压波动剧烈、炉气氛围不均，提出了一种间歇延时换向控制方法,能够在稳定控制温度和炉压的基础上，有效的解决钢坯出炉温度的均匀性问题，提高加热质量。CN110030842ACN110030842A权利要求书1/1页1.一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，其特征在于：以燃烧工况和加热条件为输入，阀位开度值为输出构建人工神经元网络模型，并对人工神经元网络模型不断训练，得到最优的阀位控制模型；再使用阀位控制模型根据目前的燃烧工况与加热条件，确定每个燃烧段煤气阀的调节阀位。2.如权利要求1所述的一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，其特征在于：所述人工神经元网络模型的输入为：烧嘴数量、坯料规格、入炉温度与煤气总管压力，采用Sigmoid激活函数，结合之前不同控制策略情况下阀位开度值训练该人工神经元网络模型，调整模型中的权重。3.如权利要求2所述的一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，其特征在于：人工神经元网络模型的具体训练过程如下：（1）、选择之前不同的工况参数和实际阀位值为样本，包括工况参数数据DATA，实际阀位AY；（2）、以实验数据为样本通过默认权重的神经元网络模型计算出此时的计算输出值，即计算阀位CY；（3）、计算实际阀位和计算阀位的误差D=AY-CY；（4）、根据误差D调整权重矩阵W；（5）、对每个样本重复上述过程，直到对整个样本集来说，误差不超过规定范围。4.如权利要求1至3任一所述的一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，其特征在于：确定了阀门开度之后，采用闭环控制，根据炉温温度的偏差量来确定每个燃烧控制段的烧嘴开闭时间，达到稳定炉内温度均匀性的目的。5.如权利要求4所述的一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法，其特征在于：通过如下公式确认每对烧嘴的占空比时间；其中，表示一对烧嘴完整的换向周期时间；，表示根据温度偏差值确定的目前所需煤气流量，表示当前工况下的额定流量。2CN110030842A说明书1/4页一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法技术领域[0001]本发明涉及燃烧的调节或控制技术领域，更具体地说是指一种蓄热式加热炉间歇延时换向控制方法。背景技术[0002]蓄热式加热炉的控制模式一般为“前馈型双交叉限幅燃烧控制”。此控制模式本质上是一种双环控制策略。外环将温度偏差作为前馈量，确定系统燃气的流量输出，进而根据空燃比确定系统的空气流量，内环则根据流量偏差确定具体的阀门开度，进而达到快速响应温度控制的需求。然而，由于加热炉是一个大惯性的控制系统，因此为了达到理想的炉温响应速度，必须要时刻调整每个燃烧控制段煤气与空气支管的阀门。在此情况下，炉压会产生极大的变化，而烧嘴排烟温度是个大滞后的参数调节，为了调节炉压，煤烟及空烟阀门会在烧嘴排烟温度发生变化后再进行动作，因此，炉压与烧嘴排烟温度达到相对稳定的状态需要一个较长的调节周期。[0003]目前针对加热炉炉温、炉压控制的相关公开技术有：专利申请号为201510697152.6的中国发明专利申请《一种退火炉炉压控制方法及退火炉》公开了一种退火炉炉压控制方法：当喷冷段有风机启动时，对喷冷段进行充气升压，以使喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；充气压力值大于工作炉压，小于报警炉压；当满足第一预设条件时，停止对喷冷段进行充气升压，以使喷冷段的压力回复至工作炉压。该方案具有一定的创新性，但是由于该方案只针对退火炉炉压控制，针对蓄热式加热炉并不能适用，蓄热式加热炉强行充气升压会破坏炉内气氛，导致炉温达不到控制要求，并且对轧制品质量造成影响。[0004]专利申请号为201210034821.8的中国发