五矿营钢高炉热风炉节能燃烧控制系统

      五矿营钢高炉热风炉采用手动烧炉模式，需要生产操作人员不断地调整空气及煤气的供给量，但是在热风炉烧炉过程中，由于煤气热焓值及其他过程参数的频繁变化，尽管有经验丰富且勤快的优秀操作工频繁操作，也难于保证在烧炉过程中能够随时给出最佳空燃比、空气量及煤气量。因此开发建立营钢热风炉节能燃烧控制系统，采用模糊控制理念，结合案例学习、PID控制等控制方式，实现热风炉全自动节能优化燃烧，全自动调节空气、煤气阀门，实现最佳燃烧效果。
      系统设计了三个独立的模糊控制器，分别用来控制热风炉的拱顶温度、废气温度及空气和煤气压差，通过模拟优秀热风炉操作工的烧炉操作过程，不断的自动计算出最佳空燃比和最优的空气量和煤气量，控制相关阀门、执行器动作，使热风炉燃烧始终处于最佳状态，并且实时跟踪温升曲线，控制拱顶温度及废气温升速度，精确控制烧炉时间。保证燃烧前期拱顶温度的快速升温，燃烧中后期拱顶温度的平稳保持，同时进入废气管理阶段后，在保持拱顶温度平稳的前提下，控制废气温升速度，保证能够按照计划时间完成烧炉。控制系统在模糊控制的基础上，增加PID辅助判断控制程序，既可以满足拱顶温度、废气温度的高目标温度、低震荡的要求，又能够保证热风炉空气压力、煤气压力、空燃比、拱顶温度、废气温度等重要参数维持在合理的范围区间内，当炉况剧烈变化而影响热风炉燃烧效率时，又能够在最短的时间内迅速调整，使热风炉恢复到合理目标区间。
      本系统设置了案例自学习功能，通过分析、计算数据库中采集的数据，选取优质的设定数据作为案例参考，通过大量的数据积累，累积大量丰富的学习案例作为参考依据，如果当前参数状态与案例数据相符的状态下，可以快速调用案例数据作为设定数值，保证热风炉处于最佳燃烧状态。同时节能燃烧控制系统设计了诸多安全烧炉防护功能，可实现对热风炉的安全防护，延长热风炉及相关设备的使用寿命。
      五矿营钢2座2300m³大高炉热风炉节能燃烧控制系统投入运行后，系统自动投用率超过95%。以2021年1月高炉吨铁煤气消耗为参考标准，2021年3月大高炉投入热风炉节能燃烧控制系统后，吨铁煤气消耗节约8%以上，月节约效益199.86万元，大大降低公司炼铁经营成本。