[發(fā)明專利]加熱爐群助燃風(fēng)量智能控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011289063.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112413639B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王憲玉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海呈彧智能科技有限公司
• 主分類號: F23N3/00
• 分類號: F23N3/00;F27D19/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種加熱爐群助燃風(fēng)量智能控制方法和系統(tǒng)，該方法包括：確定單個助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)向并聯(lián)的M臺助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)移動后，產(chǎn)生的風(fēng)量變化量，M為大于1的自然數(shù)；將單個助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)向M臺助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)移動的過程劃分為n個階段，確定每個階段的風(fēng)量調(diào)整區(qū)間，n為大于1的自然數(shù)；根據(jù)每個階段的風(fēng)量調(diào)整區(qū)間調(diào)節(jié)M臺助燃風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。從而可以適應(yīng)現(xiàn)場工況發(fā)生劇烈發(fā)動情況下，實(shí)現(xiàn)助燃風(fēng)機(jī)的快速響應(yīng)與調(diào)節(jié)。靈活配置爐群之間助燃風(fēng)機(jī)投用狀態(tài)，減少設(shè)備維護(hù)與備用量，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳工作點(diǎn)，提升風(fēng)機(jī)使用效率。并能夠交叉限制風(fēng)機(jī)頻率與閥門開度控制，避免風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及加熱爐群助燃風(fēng)量智能控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

加熱爐是鋼材軋制的重要設(shè)備，在坯料的加熱過程中，由于生產(chǎn)節(jié)奏、冷熱混裝、軋制節(jié)奏倒換與鋼種混裝等情況出現(xiàn)，導(dǎo)致加熱爐內(nèi)的熱供給與熱需求始終處于一個動態(tài)的均衡過程中。例如，當(dāng)軋制節(jié)奏由慢轉(zhuǎn)快的過程中，由于熱需求增加，導(dǎo)致助燃風(fēng)跟隨著煤氣的供應(yīng)量增加而增加。此時(shí)，單一的一臺助燃風(fēng)機(jī)往往不能滿足系統(tǒng)控制的要求，需要設(shè)置兩臺風(fēng)機(jī)。但是，如果采用兩臺風(fēng)機(jī)為一臺爐子進(jìn)行鼓風(fēng)，則每臺風(fēng)機(jī)都不能工作在最佳工作點(diǎn)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振和冷風(fēng)倒灌。鑒于此，現(xiàn)場往往將兩臺甚至是多臺加熱爐的多臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)連接，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合助燃供風(fēng)。然而，由于加熱爐本身的大慣性、強(qiáng)滯后的控制特點(diǎn)，在助燃風(fēng)機(jī)流量計(jì)檢測到流量增大時(shí)，往往調(diào)整已經(jīng)過量，進(jìn)而需要再次對助燃風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整。從而導(dǎo)致在對加熱爐的空燃?xì)膺M(jìn)行配比時(shí)，產(chǎn)生控制的超調(diào)與穩(wěn)態(tài)誤差。同時(shí)，面對日益嚴(yán)峻的能耗要求，由于實(shí)際使用助燃風(fēng)機(jī)數(shù)量與性能不一，管網(wǎng)特性隨著實(shí)際使用風(fēng)機(jī)數(shù)量與組合的變化而發(fā)生變化，導(dǎo)致助燃風(fēng)機(jī)的助燃風(fēng)量始終處于不穩(wěn)定的調(diào)整狀態(tài)。此種情況下，極易造成空燃配比的失調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致能源消耗的浪費(fèi)，長此以往可以導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)安全隱患甚至是人身傷亡事故的發(fā)生。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索，申請?zhí)朇N201310039775.5，名稱為“加熱爐助燃風(fēng)壓力控制方法、裝置及系統(tǒng)”，公開了一種以PID控制為主的助燃風(fēng)壓力控制方法。PID控制往往以單一的控制對象為目標(biāo)，例如控制風(fēng)量大小。此種情況下，當(dāng)不考慮熱需求端與風(fēng)機(jī)數(shù)量和組合的變化時(shí)，風(fēng)機(jī)的自動控制往往達(dá)不到穩(wěn)定狀態(tài)。為了克服這種現(xiàn)象，操作人員結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值給出簡單的PID自動控制方式，即在壓力安全范圍內(nèi)，以目標(biāo)流量為控制對象進(jìn)行PID控制。此種情況，在面臨風(fēng)量需求量急劇發(fā)生變化，或者助燃風(fēng)機(jī)“起保停”切換過程中，極易誘發(fā)安全隱患，同時(shí)操作人員的操作負(fù)荷與強(qiáng)度非常巨大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種加熱爐群助燃風(fēng)量智能控制方法和系統(tǒng)。

第一方面，本發(fā)明提供一種加熱爐群助燃風(fēng)量智能控制方法，包括：

確定單個助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)向并聯(lián)的M臺助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)移動后，產(chǎn)生的風(fēng)量變化量，M為大于1的自然數(shù)；

將單個助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)向M臺助燃風(fēng)機(jī)穩(wěn)定時(shí)的工作點(diǎn)移動的過程劃分為n個階段，確定每個階段的風(fēng)量調(diào)整數(shù)值，n為大于1的自然數(shù)；

根據(jù)每個階段的風(fēng)量調(diào)整數(shù)值調(diào)節(jié)M臺助燃風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。

可選地，還包括：

根據(jù)管道的管網(wǎng)壓力，調(diào)節(jié)助燃風(fēng)機(jī)的出口閥開度，以使得助燃風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口壓力不低于空氣總管壓力。

可選地，還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔采集M臺助燃風(fēng)機(jī)的電流，當(dāng)助燃風(fēng)機(jī)的電流出現(xiàn)異常時(shí)，調(diào)節(jié)對應(yīng)助燃風(fēng)機(jī)的出口閥開度。

可選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔采集M臺助燃風(fēng)機(jī)的電流，當(dāng)助燃風(fēng)機(jī)的電流出現(xiàn)異常時(shí)，調(diào)節(jié)對應(yīng)助燃風(fēng)機(jī)的出口閥開度，包括：

根據(jù)N座加熱爐的管網(wǎng)并聯(lián)狀態(tài)，設(shè)置M臺助燃風(fēng)機(jī)出口閥開度，其中，N為大于0的自然數(shù)，且M≥N；