本發(fā)明屬于燒結(jié)點(diǎn)火爐自動(dòng)控制燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)，燒結(jié)點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制一直是個(gè)難題困擾著鋼鐵企業(yè)。因?yàn)闊Y(jié)點(diǎn)火爐溫度的合理控制不僅是保證燒結(jié)礦燒結(jié)質(zhì)量的前提，而且在節(jié)能減排的大背景下，能夠明顯減少燒結(jié)過(guò)程的煤氣消耗，減少由于非完全燃燒造成的污染氣體的排放。因此本發(fā)明的提出和實(shí)施將為燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程和整個(gè)鋼鐵廠的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供很好地指導(dǎo)，對(duì)企業(yè)降本增效提供實(shí)質(zhì)性的幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于點(diǎn)火爐溫差變化、溫差變化率、燒結(jié)機(jī)機(jī)速變化和目標(biāo)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)煤氣、空氣閥位的方法，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制、燒結(jié)機(jī)停機(jī)煤氣自動(dòng)關(guān)閉控制、燒結(jié)機(jī)開(kāi)機(jī)自動(dòng)點(diǎn)火控制。

一種燒結(jié)點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制節(jié)能方法，操作步驟如下：

步驟一：控制參數(shù)的設(shè)定：系統(tǒng)運(yùn)行前需要對(duì)必要的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，主要包括：

溫差死區(qū)為d，按照不同燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐溫度的控制精度，溫差在死區(qū)d內(nèi)，模型不調(diào)節(jié)，取值范圍5-10℃；溫度允許最大偏差為de，表明溫度偏差過(guò)大，模型不調(diào)節(jié)，取值范圍100-120℃；機(jī)速v0，用于判別燒結(jié)機(jī)是否處于停機(jī)狀態(tài)的最小速度設(shè)定值；計(jì)算周期為t：模型投運(yùn)后的調(diào)節(jié)周期，取值范圍100-200s；加權(quán)數(shù)k1，用于流量增量f1的計(jì)算，表示的是溫度偏差戰(zhàn)最終流量增量的比例，取值范圍0-1；開(kāi)機(jī)煤氣閥位為w0，燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)時(shí)給定的初始煤氣閥位值；系數(shù)k2，用于流量增量f2的計(jì)算，表示機(jī)速變化引起的流量增量比例，取值范圍50-150；設(shè)定空燃比為c，用于計(jì)算空氣量的條件，取值范圍5.8-6.2；關(guān)機(jī)時(shí)的空氣流量值為fa0；煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w，周期內(nèi)煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量，取值范圍2％-4％；周期t內(nèi)煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w的判斷時(shí)間為m，取值范圍10-30s；計(jì)算周期內(nèi)溫度偏差過(guò)大值為△e，在調(diào)整周期內(nèi)，溫度偏差在可調(diào)de范圍內(nèi)，大于該值時(shí)，且距離本周起結(jié)束時(shí)間大于時(shí)間m，執(zhí)行一次煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w，取值范圍20-30℃；周期內(nèi)執(zhí)行煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w判斷并計(jì)算溫度偏差變化率的時(shí)間為ce，取值范圍20-30s。系數(shù)k3，用于閥位增量w1計(jì)算的參數(shù)，取值范圍0-1；煤氣、空氣閥位增量限定值為w，每次煤氣、空氣閥開(kāi)度調(diào)整量的最大值，，取值范圍1％-3％。

步驟二：燒結(jié)機(jī)開(kāi)、停機(jī)狀態(tài)的判斷：設(shè)定完必要的參數(shù)后，需要對(duì)燒結(jié)機(jī)目前狀態(tài)進(jìn)行判斷：

開(kāi)機(jī)狀態(tài)：燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>v0，說(shuō)明燒結(jié)機(jī)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。如果燒結(jié)機(jī)正在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，則將公共參數(shù)中的開(kāi)機(jī)煤氣閥位w0賦值給煤氣閥位wg；空氣量直接讀取實(shí)時(shí)的空氣流量或閥位；如果燒結(jié)機(jī)處在正常生產(chǎn)狀態(tài)，則直接讀取實(shí)時(shí)空氣量、煤氣量或空氣閥位、煤氣閥位，進(jìn)行步驟三的操作。

停機(jī)狀態(tài)：燒結(jié)機(jī)機(jī)速v≤v0，說(shuō)明燒結(jié)機(jī)處于停機(jī)或正在停機(jī)的狀態(tài)。將0賦值給煤氣閥位wg，如果空氣流量fa<fa0，則令fa＝fa0；如果空氣流量fa>＝fa0，則保持當(dāng)前的空氣流量fa不變。

步驟三：點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制：

煤氣閥位wg＝wg0+w1+w2；

空氣閥位值wa＝wa0+w1+w2。

wg0、wa0分別為煤氣和空氣閥位初始值，是上一執(zhí)行周期計(jì)算的煤氣、空氣閥位；w1是根據(jù)各參數(shù)和溫度偏差e和溫度變化率ec計(jì)算得來(lái)的閥門(mén)調(diào)整量，周期t進(jìn)行判斷是否需要調(diào)整煤氣閥門(mén)，即w1＝k3*(k1*e+(1-k1)*ec)。如果w1>w，則w1＝w；如果w1<-w，則w1＝-w。如果當(dāng)前時(shí)間距本周期調(diào)整結(jié)束時(shí)間間隔大于m秒、當(dāng)前時(shí)間前ce秒的溫度與當(dāng)前時(shí)間溫度的偏差變化率與本周期溫度變化率同向，且溫度偏差大于偏差過(guò)大值△e，則在本周期內(nèi)還應(yīng)給煤氣、空氣閥門(mén)加個(gè)補(bǔ)償量△w，即wg0＝wg0+△w，wa0＝wa0+△w。w2是根據(jù)機(jī)速變化率ec和參數(shù)計(jì)算得來(lái)的調(diào)整量，如果在本周期內(nèi)燒結(jié)機(jī)機(jī)速變化，需要計(jì)算調(diào)整量w2，即w2＝ec*k2*k3。實(shí)際空燃比c1＝當(dāng)前空氣值/當(dāng)前煤氣值。調(diào)整分類(lèi)情況如下：

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>v0且d≤|e|≤de時(shí)：

c-1≤c1≤c+1，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0+w1+w2；

c1≤c-1且w1<0或w2<0，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0；

c+1≤c1且w1>0或w2>0，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0。

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>v0且|e|≤d時(shí)：w1＝0，則wg＝wg0+w2，wa＝wa0+w2。

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>v0且|e|>de時(shí)：w1＝0，則wg＝wg0+w2，wa＝wa0+w2。

本發(fā)明方法的實(shí)施，大幅提高了點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制水平，保證了點(diǎn)火爐溫度的穩(wěn)定和燒結(jié)礦質(zhì)量，避免異?？杖急仍斐傻奈ｋU(xiǎn)情況的發(fā)生，減少了生產(chǎn)過(guò)程煤氣的消耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的燒結(jié)點(diǎn)火節(jié)能自動(dòng)控制方法流程圖。

圖2為本發(fā)明所述的點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制流程圖。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

所述的一種燒結(jié)點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制節(jié)能方法，操作步驟如下：

步驟一：控制參數(shù)設(shè)定：

溫差死區(qū)為d，按照不同燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐溫度的控制精度，溫差在死區(qū)d內(nèi)，模型不調(diào)節(jié)，取值范圍10℃；溫度允許最大偏差為de，表明溫度偏差過(guò)大，模型不調(diào)節(jié)，取值范圍120℃；機(jī)速v0，用于判別燒結(jié)機(jī)是否處于停機(jī)狀態(tài)的最小速度設(shè)定值，0.3m/s；計(jì)算周期為t：模型投運(yùn)后的調(diào)節(jié)周期，取值范圍120s；加權(quán)數(shù)k1，用于流量增量f1的計(jì)算，表示的是溫度偏差戰(zhàn)最終流量增量的比例，取值范圍0.4；開(kāi)機(jī)煤氣閥位為w0，燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)時(shí)給定的初始煤氣閥位值，30％；系數(shù)k2，用于流量增量f2的計(jì)算，表示機(jī)速變化引起的流量增量比例，取值范圍100；設(shè)定空燃比為c，用于計(jì)算空氣量的條件取值范圍，6；關(guān)機(jī)時(shí)的空氣流量值為fa0，10000nm³/h；

煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w，周期內(nèi)煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量，取值范圍3％；周期t內(nèi)煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w的判斷時(shí)間為m，取值范圍25s；計(jì)算周期內(nèi)溫度偏差過(guò)大值為△e，在調(diào)整周期內(nèi)，溫度偏差在可調(diào)de范圍內(nèi)，大于該值時(shí)，且距離本周起結(jié)束時(shí)間大于時(shí)間m，執(zhí)行一次煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w，取值范圍20℃；周期內(nèi)執(zhí)行煤氣、空氣閥位補(bǔ)償量為△w判斷并計(jì)算溫度偏差變化率的時(shí)間為ce，取值范圍25s。系數(shù)k3，用于閥位增量w1計(jì)算的參數(shù)，取值范圍0.1；煤氣、空氣閥位增量限定值為w，每次煤氣、空氣閥開(kāi)度調(diào)整量的最大值，，取值范圍2.5％。

步驟二：控制參數(shù)設(shè)定完后，需要對(duì)燒結(jié)機(jī)目前狀態(tài)進(jìn)行判斷：

開(kāi)機(jī)狀態(tài)：燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>0.3m/s，說(shuō)明燒結(jié)機(jī)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。如果燒結(jié)機(jī)正在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，則將煤氣閥位開(kāi)到30％；空氣量直接讀取實(shí)時(shí)的空氣流量或閥位；如果燒結(jié)機(jī)處在正常生產(chǎn)狀態(tài)，則直接讀取實(shí)時(shí)空氣量、煤氣量或空氣閥位、煤氣閥位，進(jìn)行步驟三的操作。

停機(jī)狀態(tài)：燒結(jié)機(jī)機(jī)速v≤0.3m/s，說(shuō)明燒結(jié)機(jī)處于停機(jī)或正在停機(jī)的狀態(tài)。將煤氣閥位全關(guān)，如果空氣流量fa<10000nm³/h，則令fa＝10000nm³/h；如果空氣流量fa>＝10000nm³/h，則保持當(dāng)前的空氣流量fa不變。

步驟三：點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制：

圖2為本發(fā)明所述的點(diǎn)火爐溫度自動(dòng)控制流程圖。

煤氣閥位值wg＝wg0+w1+w2；

空氣閥位值wa＝wa0+w1+w2。

wg0、wa0分別為煤氣和空氣閥位初始值，是上一執(zhí)行周期計(jì)算的煤氣、空氣閥位；w1是根據(jù)各參數(shù)和溫度偏差e和溫度變化率ec計(jì)算得來(lái)的閥門(mén)調(diào)整量，以周期120s進(jìn)行判斷是否需要調(diào)整煤氣閥門(mén)，即w1＝k3*(k1*e+(1-k1)*ec)。如果w1>2.5％，則w1＝2.5％；如果w1<-2.5％，則w1＝-2.5％。如果當(dāng)前時(shí)間距本周期調(diào)整結(jié)束時(shí)間間隔大于20s、當(dāng)前時(shí)間前25s的溫度與當(dāng)前時(shí)間溫度的偏差變化率與本周期溫度變化率同向，且溫度偏差大于偏差過(guò)大值25℃，則在本周期內(nèi)還應(yīng)給煤氣、空氣閥門(mén)加個(gè)補(bǔ)償量3％，即wg0＝wg0+3％，wa0＝wa0+3％。w2是根據(jù)機(jī)速變化率ec和參數(shù)計(jì)算得來(lái)的調(diào)整量，如果在本周期內(nèi)燒結(jié)機(jī)機(jī)速變化，需要計(jì)算調(diào)整量w2，即w2＝ec*100*0.1。實(shí)際空燃比c1＝當(dāng)前空氣值/當(dāng)前煤氣值。調(diào)整分類(lèi)情況如下：

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>0.3m/s且10℃≤|e|≤120℃時(shí)：

5≤c1≤7，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0+w1+w2；

c1≤5且w1<0或w2<0，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0；

7≤c1且w1>0或w2>0，則wg＝wg0+w1+w2，wa＝wa0。

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>0.3m/s且|e|≤10℃時(shí)：w1＝0，則wg＝wg0+w2，wa＝wa0+w2。

燒結(jié)機(jī)機(jī)速v>0.3m/s且|e|>120℃時(shí)：w1＝0，則wg＝wg0+w2，wa＝wa0+w2。

以上所述實(shí)施方式中用到的具體參數(shù)值，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要根據(jù)不同的燒結(jié)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的修改，但是本發(fā)明所提供的燒結(jié)點(diǎn)火節(jié)能控制方法適用于所有的燒結(jié)機(jī)。粗略估計(jì)該控制方法的實(shí)施，將節(jié)省0.2m³/t煤氣用量。