[發(fā)明專利]一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210225805.0
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114610093B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王筱圃;張永強;張慶;張弢;鐘智敏;陳波
• 申請（專利權(quán)）人: 科大智能物聯(lián)技術(shù)股份有限公司;江蘇永聯(lián)慧科物聯(lián)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 婁岳

本發(fā)明公開了一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法，包括歷史數(shù)據(jù)的獲取與預(yù)處理、構(gòu)建可變送風(fēng)周期模型，生成可變?nèi)紵芷诘娜紵呗浴Ｍㄟ^構(gòu)建可變送風(fēng)周期模型，預(yù)測出送風(fēng)結(jié)束時長，在給高爐進行送風(fēng)時保證了送風(fēng)溫度，同時充分利用以往生產(chǎn)過程中燃燒周期和送風(fēng)周期的數(shù)據(jù)進行計算處理，使送風(fēng)周期和燃燒周期根據(jù)實際燒爐和送風(fēng)情況可以調(diào)整變化，打破現(xiàn)有傳統(tǒng)的固定燃燒周期和送風(fēng)周期的限值；將燃燒期與送風(fēng)期的數(shù)據(jù)作為輸入變量進行聯(lián)動分析，并根據(jù)分析結(jié)果對應(yīng)生成燃燒期的燃燒策略和生成送風(fēng)期的送風(fēng)策略，保證了燃燒和送風(fēng)過程中的溫度及其穩(wěn)定性，采用最優(yōu)煤氣?助燃空氣比燒爐，保證煤氣充分燃燒，避免資源浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法。

背景技術(shù)

在高爐煉鐵生產(chǎn)過程中，需要向高爐內(nèi)注入大量的助燃空氣，促進高爐內(nèi)煉鐵反應(yīng)的進行，由于高爐內(nèi)部溫度很高，注入常溫空氣將會導(dǎo)致高爐內(nèi)溫度快速下降，不利于煉鐵反應(yīng)的進行，因此需要注入高溫空氣。熱風(fēng)爐的作用就是把低溫助燃空氣加熱到高溫，熱風(fēng)爐的工作周期分為燃燒期和送風(fēng)期。

其中，燃燒期主要是將熱風(fēng)爐格子磚加熱到一定溫度后，關(guān)閉冷風(fēng)入口和熱風(fēng)出口，按一定比例將煤氣和空氣從燃燒器送入，煤氣燃燒，煙氣經(jīng)格子磚由出口過煙道并從煙囪排出，廢氣流經(jīng)格子磚加熱到需要的高溫，然后轉(zhuǎn)入送風(fēng)期；送風(fēng)期主要是將鼓風(fēng)機送來的冷風(fēng)加熱到要求溫度送入高爐。此時燃燒器和煙氣出口關(guān)閉，冷風(fēng)入口和熱風(fēng)出口打開，由鼓風(fēng)機經(jīng)冷風(fēng)管和送風(fēng)管道送入高爐。經(jīng)過一段時間后，格子磚存儲的熱能減少，進入的冷風(fēng)不能加熱到預(yù)期的溫度，這時由送風(fēng)期轉(zhuǎn)入燃燒期。一座熱風(fēng)爐經(jīng)過燃燒器和送風(fēng)期即完成了一個循環(huán)，熱風(fēng)爐就是這樣燃燒和送風(fēng)完成了一個循環(huán)。這樣熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫空氣保證了高爐中的鐵礦石的還原反應(yīng)能夠快速充分進行。

目前燒爐方式都是采用了固定燃燒時長、送風(fēng)時長，這樣就會在一些時間點高爐煤氣熱值很高，熱風(fēng)爐能很快達(dá)到送風(fēng)條件，如果繼續(xù)按照固定時長燃燒就會造成煤氣的浪費。本發(fā)明針對這個缺點采用了可變?nèi)紵芷诤涂勺兯惋L(fēng)周期，從而避免煤氣浪費，使得實際送風(fēng)溫度高于生產(chǎn)要求的送風(fēng)溫度。有的研究體現(xiàn)出可變周期現(xiàn)象，但是然后都是按照固定的煤氣流量來燃燒，沒有達(dá)到節(jié)約煤氣的目的。針對以上問題，我們提供一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題為：

（1）如何通過構(gòu)建可變送風(fēng)周期模型，預(yù)測出送風(fēng)結(jié)束時長，同時也是決定同時期燃燒爐的燃燒周期，在給高爐進行送風(fēng)時保證了送風(fēng)溫度，同時充分利用以往生產(chǎn)過程中燃燒周期和送風(fēng)周期的數(shù)據(jù)進行計算處理，達(dá)到送風(fēng)周期和燃燒周期根據(jù)實際燃燒情況可變的效果，解決現(xiàn)有技術(shù)中固定燃燒周期和送風(fēng)周期機制導(dǎo)致的送風(fēng)溫度不高和溫度波動幅度大的問題；

（2）如何將燃燒期與送風(fēng)期的數(shù)據(jù)作為輸入變量進行聯(lián)動分析，并根據(jù)分析結(jié)果對應(yīng)生成燃燒期的燃燒策略和生成送風(fēng)期的送風(fēng)策略，保證了燃燒和送風(fēng)過程中的溫度及其穩(wěn)定性，燃燒期采用LSTM模型對拱頂與煙道溫度進行預(yù)測，充分考慮到時序性，進行最優(yōu)煤氣-助燃空氣比燒爐，保證煤氣充分燃燒，達(dá)到節(jié)省煤氣，避免資源浪費。

本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種基于熱風(fēng)爐可變周期預(yù)測的燒爐送風(fēng)控制方法，該方法包括：

步驟一：獲取歷史數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，對預(yù)處理后的歷史數(shù)據(jù)進行整理劃分，整理劃分后的歷史數(shù)據(jù)包括爐況特征數(shù)據(jù)，燃燒特征數(shù)據(jù)和送風(fēng)特征數(shù)據(jù)。爐況特征數(shù)據(jù)一般包括：爐子燃燒的最后燃燒時刻的通常可以決定送風(fēng)溫度的一些特征數(shù)據(jù)，例如，熱值，煤氣流量，助燃空氣流量，拱頂溫度；燃燒特征數(shù)據(jù)一般包括熱值，煤氣流量，助燃空氣流量，拱頂溫度，煙道溫度，煤氣閥門開度，空氣閥門開度，預(yù)測送風(fēng)結(jié)束時間（即該燃燒爐的燃燒時間）。送風(fēng)特征數(shù)據(jù)一般包括拱頂溫度，送風(fēng)溫度。