[發明專利]基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制方法

在審

• 申請號: 202010033646.5
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111088424A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 高毅夫;高劼
• 申請（專利權）人: 北京億希歐科技有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;C21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制方法，其特征在于根據加熱爐爐氣量調節引風機入口閥的開度，使入口閥開度與爐氣量相匹配，來控制加熱爐過量空氣系數，在此基礎上再根據爐膛壓力檢測調節引風機的速度，使爐膛壓力穩定保持在設定范圍內，采取這種控制策略來獲得良好的爐膛壓力控制效果、適宜的過量空氣系數，即獲得了提高加熱爐燃燒效率、減少煙氣總量、提高引風機節能量、減少污染排放量、降低鑄坯氧化燒損、實現加熱爐全自動控制、減輕操作者勞動強度，提高生產作業率的多重效果，獲得了節能減排、增產保質的多重效益；系統組成，加熱爐爐膛壓力動態優化數據信息處理及控制裝置(1)是基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制方法的核心，是以計算機工作站為基礎組成的數字式裝置，本身建有加熱爐爐氣量數據庫，并且實時從加熱爐工藝主控制系統(2)獲取生產運行聯鎖信息、設備狀態信息及有關系統參數，實時從加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)和基于爐氣量的過量空氣系數優化控制器(3)獲取引風機運行的有關信息和引風機入口閥開度的有關信息，根據這些信息、有關系統參數及爐氣量相關數據來確定引風機變速裝置的控制參數和引風機入口閥開度控制參數，通過加熱爐爐氣量數據庫可以方便、準確地計算出引風機入口閥開度值，然后輸出給基于爐氣量的過量空氣系數優化控制器(3)，對引風機入口閥開度進行動態控制，輸出變速控制參數給加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)，對引風機速度進行動態控制；基于爐氣量的過量空氣系數優化控制器(3)由DCS或同類數字式控制器組成，根據加熱爐爐膛壓力動態優化數據信息處理及控制裝置(1)的控制參數向引風機入口閥驅動裝置(5)輸出設定值；基于爐氣量的過量空氣系數優化控制器(3)、引風機入口閥驅動裝置(5)、引風機入口閥(6)、引風機入口閥開度傳感器(7)、工藝參數及設備狀態信息(8)和加熱爐工藝過程系統(13)構成了基于爐氣量的過量空氣系數優化控制單元；加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)由DCS或同類數字式控制器組成，接受來自加熱爐爐膛壓力動態優化數據信息處理及控制裝置(1)的爐膛壓力設定值，輸出給引風機變速裝置(9)；引風機變速裝置(9)根據加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)的指令對引風機電動機進行變速控制，并向加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)反饋電動機電流、變速裝置運行速度等信息；加熱爐爐膛壓力檢測器(12)與加熱爐工藝過程系統(13)相連接，信號送至加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)；加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)、引風機變速裝置(9)、引風機電動機(10)、引風機(11)、加熱爐爐膛壓力檢測器(12)、工藝參數及設備狀態信息(8)和加熱爐工藝過程系統(13)構成了爐膛壓力的閉環動態調節控制單元；工藝參數及設備狀態信息(8)分別與基于爐氣量的過量空氣系數優化控制器(3)、加熱爐爐膛壓力動態優化控制器(4)、加熱爐工藝過程系統(13)相連接；采用這樣的系統實現了基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于關于加熱爐爐氣量，在加熱爐運行期間，爐氣量是動態變化的，影響爐氣量的主要因素有助燃風機風量及成分、燃料流量及成分、空燃比系數、爐膛溫度、爐膛壓力，根據相關因素對爐氣量進行離線計算及在線修正計算，大量計算數據是構成計算機工作站數據庫的基礎；在實際運行中，當數據庫的數據與實際運行情況有出入時，須根據實際值對數據庫進行修正、更新。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于采取調節引風機速度對爐膛壓力進行動態閉環控制，因此須設置引風機變速裝置，采用變頻調速裝置、液力偶合器調速裝置、磁力耦合器調速裝置、永磁調速裝置或具有類似調速功能的變速裝置。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于關于爐膛壓力的檢測，根據加熱爐工藝設備的不同型式和不同布置，具有多重、多點設置壓力檢測器及多種方式處理壓力檢測信號的方式。