高炉热风炉控制系统的研究与应用

• 作 者: 史东磊
• 发表日期: 2011年01期
• 关键词: 热风炉 控制 空燃比 模糊控制

高炉热风炉燃烧过程是一种复杂的工业过程,具有多变量、非线性、大时滞、时变、难以建立数学模型等控制难点。空燃比和煤气流量是影响热风炉燃烧过程的重要工艺参数,如何确定合适的煤气流量和空气流量,保证热风炉的蓄热效率,使热风炉处于最优的燃烧状态,是热风炉燃烧过程自动控制的关键性问题。高炉热风炉燃烧过程控制复杂,对各种参数,包括温度、流量和压力等的在线检测的前提下,分别对热风炉进行分阶段控制,同时针对国内钢铁企业热风炉送风温度不高、燃烧煤气热值低、缺乏检测设备的普遍现状,通过分析热风炉内气体流动的特点,针对不同的工况,采用模糊控制和专家经验相结合的方式,建立调节阀开度与煤气流量之间的关系模型,实时优化控制煤气流量和空气流量跟随空燃比和煤气流量的优化设定值,使热风炉处于最佳燃烧状态。论文以首钢迁安钢铁有限公司铁厂2号高炉热风炉控制系统为研究背景,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了控制技术的发展历程,对热风炉自动控制方法进行了深入的研究。主要完成了以下几个方面的工作：概述了控制原理,分析了影响燃烧的诸项因素,综合介绍了热风炉燃烧控制技术及发展趋势。介绍了热风炉燃烧控制的原理,论述了热风炉燃烧的控制方法以及控制参数的意义。热风炉燃烧控制是改善供高炉热风质量的重要手段之一。将模糊控制理论引入到热风炉自动控制中,建立起热风炉燃烧模型,取得了很好的效果,对提高热风质量起到了重要作用。完成了热风炉燃烧系统设计,实现了热风炉燃烧的模糊控制,并且在实际中进行应用。运行结果表明,所设计的热风炉燃烧控制器性能良好。