[發(fā)明專利]煉焦?fàn)t自動加熱控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010613986.1
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102020996A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳凱;張紀(jì)民;邢建通;張智勇;傅培眾;張峰;陳旋
• 申請（專利權(quán)）人: 安陽鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C10B21/10
• 分類號: C10B21/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 徐皂蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)窯爐領(lǐng)域，具體涉及一種煉焦?fàn)t自動加熱控制方法。

背景技術(shù)

煉焦?fàn)t是一種特殊的工業(yè)窯爐，具有大時滯、大慣性、強(qiáng)非線性、多因素耦合、變參數(shù)的特點，煉焦?fàn)t燃燒室立火道溫度的穩(wěn)定性直接關(guān)系到焦炭質(zhì)量和爐體壽命，當(dāng)前我國焦?fàn)t燃燒過程大部分采用人工調(diào)節(jié)的方法，每隔4小時做一次人工測溫，通過此法獲取立火道溫度，進(jìn)行調(diào)節(jié)，其控制效果完全依賴于操作人員的實際經(jīng)驗和個人預(yù)測能力。不同班次的測溫工和調(diào)火工進(jìn)行調(diào)節(jié)的時間和力度均不相同，可能造成燃燒室溫度較大波動而超出允許范圍，造成焦炭質(zhì)量下降和能源浪費(fèi)，也影響煉焦?fàn)t的使用壽命。目前的煉焦?fàn)t雖然有一些自動加熱技術(shù)，但存在著控制不夠精確，成本過高，或控制精度低等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

由鑒于此，本發(fā)明提供了一種煉焦?fàn)t自動加熱控制方法，根據(jù)立火道和蓄熱室的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了立火道的連續(xù)測溫，進(jìn)而實現(xiàn)了煉焦?fàn)t自動加熱的精確控制。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種煉焦?fàn)t自動加熱控制方法，包括如下步驟：

第一步，煉焦?fàn)t目標(biāo)溫度控制步驟，將煉焦?fàn)t的進(jìn)焦側(cè)和出焦側(cè)各選多個蓄熱室，多次采集蓄熱室和火道的平均溫度，建立火道溫度與蓄熱室溫度之間的函數(shù)關(guān)系，控制器根據(jù)火道溫度與蓄熱室溫度之間的函數(shù)關(guān)系，計算出火道溫度；

第二步，前饋供熱量控制步驟，控制器將第一步得到的火道溫度與標(biāo)準(zhǔn)火道溫度進(jìn)行對比，根據(jù)對比結(jié)果對焦?fàn)t所需煤氣量的溫度、壓力進(jìn)行補(bǔ)償校正，當(dāng)焦?fàn)t工作狀態(tài)下的煤氣流量達(dá)到預(yù)設(shè)值時，由控制器控制進(jìn)入第三步；

????第三步，煙道吸力控制步驟，控制器根據(jù)目標(biāo)煉焦?fàn)t爐頂壓力和實測煉焦?fàn)t爐頂壓力的偏差對煙道吸力的反饋控制，由煤氣流量得到煙道吸力值。

進(jìn)一步，所述第一步中，火道溫度與蓄熱室溫度之間的函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

T=-AT_X²+BT_X+C???????????①??????

T=DT_X²+FT_X+G　??????????②

①、②為煉焦?fàn)t一個換向周期內(nèi)上升段和下降段火道與蓄熱室關(guān)系模型，①為溫度上升段數(shù)學(xué)模型，②為溫度下降段數(shù)學(xué)模型，T為火道溫度；T_X為蓄熱室頂部溫度；A、B、D、F分別為相關(guān)系數(shù)；C、G為常數(shù)。

?進(jìn)一步，所述第二步中，煙道煤氣流量與煙道溫度、壓力的數(shù)學(xué)關(guān)系模型為：?

Q=?Q0／KT·KP?

Q為煙道工作狀態(tài)下的煤氣流量，Q0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煤氣流量，KT為溫度校正系數(shù)，KP為壓力校正系數(shù)。

進(jìn)一步，所述第三步中，煙道吸力與煤氣流量的數(shù)學(xué)模型為：?P_N=K_Y，N*Q_Nⁿ?????????

P_N為第N步的煙道吸力；K_Y，N為第N步的吸力控制系數(shù)，Q_N為第N步的瞬時煤氣流量，n為指數(shù)，煙道吸力與煤氣流量對應(yīng)的廢氣流量的比例系數(shù)。?

一種煉焦?fàn)t自動加熱控制系統(tǒng)，其中，煉焦?fàn)t自動加熱控制系統(tǒng)包括煉焦?fàn)t目標(biāo)溫度控制模塊、煙道吸力控制模塊、前饋供熱量控制模塊和控制器，控制器分別連接煉焦?fàn)t目標(biāo)溫度控制模塊、煙道吸力控制模塊和前饋供熱量控制模塊。?

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提高了煉焦?fàn)t的穩(wěn)定性，對于焦?fàn)t煤氣加熱，±5℃的安定系數(shù)，從運(yùn)行前的0.78，提高到0.90以上，對于煤氣加熱，±7℃的安定系數(shù)，提高到0.93以上；耗熱量降低2.5%，焦炭質(zhì)量指標(biāo)也有明顯提高，焦炭抗碎強(qiáng)度M40提高了0.81%，耐磨強(qiáng)度M10降低了0.84%，高爐焦比降低4.8%。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書或者附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

具體實施方式

本發(fā)明包括如下步驟：

第一步，煉焦?fàn)t目標(biāo)溫度控制步驟，將煉焦?fàn)t的進(jìn)焦側(cè)和出焦側(cè)各選多個蓄熱室，多次采集蓄熱室和火道的平均溫度，建立火道溫度與蓄熱室溫度之間的函數(shù)關(guān)系，控制器根據(jù)火道溫度與蓄熱室溫度之間的函數(shù)關(guān)系，計算出火道溫度。