一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统.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CN106591526A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611258484.5(22)申请日2016.12.30(71)申请人山东和隆优化能源科技有限公司地址250117山东省济南市槐荫区绿地中央广场C-1B栋1305室(72)发明人范义春薛孟孙光耀王孝伟(51)Int.Cl.C21B9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统(57)摘要本发明提供一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统，该系统不需要配置流量仪表和含氧分析仪表等，基于现有压力、温度和调节阀门，通过热风炉专家知识库和模型算法直接调节阀门执行机构实现智能燃烧控制，有效提升热风炉燃烧控制系统自控率，较人工操作明显提高送风质量，减少能源消耗。CN106591526ACN106591526A权利要求书1/1页1.一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统，其特征在于设有煤气和助燃风总管压力调节模块、三段燃烧初始阀位模块和三段燃烧过程煤气和助燃风阀位调节模块，煤气和助燃风总管压力调节模块根据煤气总管压力和助燃风总管压力专家知识库，得出正常烧炉煤气和助燃风总管压力比值；根据实时压力比值，判断煤气和助燃风是否有不足现象，进而确定煤气跟随助燃风调整还是助燃风跟随煤气调整；根据各热风炉拱顶温度和送风温度趋势综合评价煤气质量，对压力比值进行修正；该模块对煤气总管阀门和助燃风总管阀门进行粗调，以稳定煤气和助燃风用量比值，三段燃烧初始阀位模块根据热风炉送风制度，将两烧一送和两烧两送的高炉热风炉烧炉过程分为三个阶段：两炉双烧时间段T1，单烧时间段T2，两炉双烧时间段T3；根据热风炉炉进入各烧炉时间段的初始时刻，通过调用三段燃烧初始阀位模块专家知识库，获得对应煤气和助燃风初始阀位，对热风炉煤气和助燃风阀门执行机构进行调节控制；三段燃烧初始阀位模块专家知识库是将对应煤气总管压力段内各热风炉在各时间段内拱顶温度变化趋势为正时的煤气和助燃风阀位进行统计，将统计均值存储在该专家知识库中，三段燃烧过程煤气和助燃风阀位调节模块该调节模块根据以下规则对各热风炉的煤气调节阀和助燃风调节阀进行控制：1）单烧时间段T2开始时刻至两炉双烧时间段T3结束时刻，根据烧炉时间和废气温度变化趋势对煤气阀位和助燃风阀位进行修正；2）根据当前热风炉的上一炉送风温度均值修正当前热风炉的煤气和助燃风阀位；3）通过拱顶温度变化量，对煤气和助燃风阀位进行调整获得最佳空燃配比，使得拱顶温度稳定在设定温度附近，具体步骤如下：根据热风炉专家知识库确定当前煤气和助燃风是否充足；根据热风炉专家知识库，结合拱顶温度变化量，确定煤气和助燃风阀位调整方向；根据拱顶温度变化量及其变化趋势，确定单位周期内煤气和助燃风阀位调整增量。2CN106591526A说明书1/3页一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统技术领域[0001]本发明涉及高炉热风炉燃烧自动控制技术领域，尤其涉及一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统领域。背景技术[0002]热风炉是高炉炼铁生产中的重要设备，自动化水平的提高不仅能大大减少人工操作强度，而且可以提高热风炉燃烧效率和送风质量，减少能源消耗。目前高炉热风炉自动控制系统都基于完善的流量检测仪表，模型算法最终通过煤气流量、助燃空气流量调节实现闭环控制。[0003]在热风炉生产现场流量检测仪表常见有孔板、V锥、文丘里管、巴类等差压式流量计、涡街流量计和靶式流量计等；热风炉燃气常见有高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气及其混合煤气，因煤气含尘、含水及其他杂质，成份复杂，随着时间推移导致测压原件堵塞或挂料结垢，流量值出现偏差、不成线性等，最终造成仪表故障，进而导致热风炉燃烧自动控制系统难以投用。发明内容[0004]本发明针对上述问题，提供一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统，该系统不需要配置流量检测仪表、含氧分析仪表，基于现有压力、温度和阀门，通过热风炉专家知识库和模型算法直接控制阀门执行机构，实现高炉热风炉智能燃烧控制，有效提升热风炉燃烧控制系统自控率，较人工操作明显提高送风质量和减少能源消耗。[0005]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统设有煤气和助燃风总管压力调节模块、三段燃烧初始阀位模块和三段燃烧过程煤气和助燃风阀位调节模块。[0006]煤气和助燃风总管压力调节模块根据煤气总管压力和助燃风总管压力专家知识库，得出正常烧炉煤气和助燃风总管压力比值；根据实时压力比值，判断煤气和助燃风是否有不足现象，进而确定煤气跟随助燃风调整还是助燃风跟随煤气调整；根据各热风炉拱顶温度和送风温度趋势综合评价煤气质量，对压力比值进行修正；该模块对煤气总管阀门和助燃风总管阀门进行粗调，以稳定煤气和