[實用新型]基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制系統

有效

• 申請號: 202020068801.2
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN211645345U
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 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

本實用新型基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制系統屬于加熱爐控制技術，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，可應用于新建和擴建或改造的各類軋鋼加熱爐系統、煉化加熱爐及其它行業的類似工況的加熱爐系統。

技術領域

本實用新型屬于加熱爐控制技術，具體涉及軋鋼加熱爐的爐膛壓力控制。

背景技術

加熱爐是軋鋼廠重要的設備之一，也是軋鋼廠的燃料耗能大戶，其耗能約占軋鋼廠燃料耗能的70％左右。軋鋼廠如何降低加熱爐的燃料消耗，對于提高加熱爐的熱效率和節能減排都具有重大的意義。

隨著世界氣候環境的變化越來越嚴峻，國家對企業能源消耗和環境影響的要求日趨嚴格，如何降能增效、提高節能減排的競爭能力，是鋼鐵企業面臨的重要課題。

目前控制軋鋼加熱爐爐膛壓力的方法，是根據檢測的爐膛壓力來調節引風機入口閥門開度或者引風機速度，使爐膛壓力保持在某一范圍內，但由于軋鋼加熱爐是個具有大慣性、純滯后、多變量、時變參數的復雜對象，加熱爐負荷變化或燃燒擾動是個復雜的非線性時變過程，兩者的性質和特點也不同，煙氣量變化引起的壓力變化亦是非線性時變過程，因此，僅僅依賴常規控制手段，只調節一個過程參數顯然不會得到預期效果，且容易產生系統超調或不穩定的結果，即使是采用幾組不同控制參數，也難以獲得好的控制效果，難以獲得爐膛壓力的穩定控制。此外，由于現有技術沒有根據爐氣量變化來適當調整管網特性，致使引風機始終運行在高負荷狀態下，增加了系統能耗損失，且易于引起引風機不穩定運行。特別是現有技術的控制策略從根本上缺乏對加熱爐過量空氣系數的控制能力，所以在提高加熱爐熱效率、降低鑄坯氧化燒損率、提高引風機節能量、降低加熱爐污染排放量方面仍然有較大提升空間。

軋鋼加熱爐爐膛壓力穩定控制是典型的、長期困擾人們的工業控制疑難問題，是具有類似工況加熱爐的共性問題，是業內稱之為復雜工業系統控制的問題，極具代表性。現有技術采用了幾乎所有現代控制理論和技術來解決爐膛壓力穩定控制問題，但迄今為止沒有獲得理想結果，因為實質上現有技術對現代控制理論和技術的運用還是僅僅局限在常規控制手段，只采用單一控制回路，只調節一個過程參數，即使是最復雜的雙模糊控制理論的應用也沒能擺脫這個桎梏。

隨著技術進步，加熱爐工藝及裝備技術得到了不斷的改進和完善，但爐膛壓力控制技術幾十年來一直停滯不前，沒有明顯的實質性進展。

綜上所述，現有技術從根本上適應不了爐膛壓力穩定控制的需求，理論研究和應用技術亟待有所突破。

基于爐氣量的加熱爐爐膛壓力動態優化控制系統還未見到公開發表的出版物、文獻或資料。

發明內容

本實用新型的目的是根據軋鋼加熱爐運行工況的特點，研究開發與其工況相適應的爐膛壓力動態優化控制系統，以實現爐膛壓力的穩定控制。