2018-03-12 15:37:39
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五矿营钢高炉热风炉节能燃烧控制系统

完成单位:五矿营口中板有限责任公司

登记编号:ZSCX-2021-GT-J-2-14      登记年份:2021      登记日期:2021-04-29

项目概况
      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。