一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法与流程

本发明涉及自动控制，特别涉及一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法。

背景技术：

1、高炉热风炉是给高炉提供风温的设备，烧炉主要烧拱顶温度和废气温度，对于拱顶温度和废气温度主要是通过控制空气支管和煤气支管的流量，对空气和煤气混合燃烧提供热量，对于自动控制来说选择固定煤气还是固定空气控制是有一定的意义。

2、因外界不确定因素干扰，比如空气压力低，煤气压力低，外界压力波动大等因素影响，使系统不能保持最佳的稳定燃烧，导致热风炉在自动烧炉过程中蓄热无法达到最佳状态。

3、因大多数热风炉自动控制烧炉都是固定空气或者固定煤气，灵活性和适应性都比较单一且还存在煤气和空气在不够的情况下人工进行控制，这样不仅仅无法实现自动化，同时更无法实现智能化。

技术实现思路

1、基于此，本申请实施例提供了一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法，有效解决在热风炉智能自动烧炉空气压力或煤气压力低以及空气煤气压力波动大的问题，通过智能自动烧炉过程中空气与煤气合理跟踪控制，保证烧炉能够达到最大的蓄热量，保证提供给高炉的风温稳定。

2、第一方面，提供了一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法，该方法包括：

3、s1，获取高炉热风炉在烧炉过程中的空气和煤气的流量信号；

4、s2，对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据；

5、s3，根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识；

6、s4，根据所述受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式；其中，所述控制方式包括煤气跟踪空气控制或空气跟踪煤气控制。

7、可选地，对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据，包括：

8、根据空气和煤气的气体流程、偏差以及跟踪轨迹时间进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据。

9、可选地，根据空气和煤气的气体流程、偏差以及跟踪轨迹时间进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据，包括：

10、令vc为处理后的流量，v为原始流量，p1为偏差，t跟踪轨迹时间常数，vn处理信号流量n周期数据，vn-1处理流量信号n-1周期数据，vn′为处理信号流量n周期数据，vn′-1处理流量信号n-1周期数据，α为振幅偏差，β为滤波系数，vq内部运算变量；

11、vn＝vn-1+(1-α)(v-vn-1)

12、vn′＝βvn+(1-β)vn′-1β＝2t

13、如果|v-vn′|＞p1则认为信号存在问题或者信号波动剧烈信号进行，此时信号跟踪触发，并且保持t1时间输出信号前一时刻的数值vq，且β＝1，则有；

14、vc(n)＝vq(n-1)

15、v′＝v

16、n n

17、触发信号经过保持t1或|v-vn′|＞p1时自动解除触发信号，此时恢复正常信号跟踪模式β＝2t，则有；

18、v＝v′

19、c n

20、vn′＝βvn+(1-β)vn′-1。

21、可选地，根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件未受限时，进行煤气跟踪空气控制。

22、可选地，在根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识中，约束条件具体包括：

23、空气体流量上下限、煤气体流量上下限、空气阀门开度、煤气阀门开度、空气阀门上下限、煤气阀门上下限；

24、受限标识具体包括：空气体流量受限标识、煤气体流量受限标识、空气阀门受限标识、煤气阀门受限标识。

25、可选地，根据所述受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式，包括：

26、当仅有空气流量受限时，进行煤气跟踪空气控制；

27、当仅有煤气流量受限时，进行空气跟踪空气控制；

28、当空气流量和煤气流量均受限时，在t时间内对实际空燃比与优化空燃比进行比较，根据比较结果确定控制方式。

29、可选地，在t时间内对实际空燃比与优化空燃比进行比较，根据比较结果确定控制方式，包括：

30、当实际空燃比大于等于优化空燃比时，进行空气跟踪煤气控制；

31、当实际空燃比小于优化空燃比，进行煤气跟踪空气控制。

32、可选地，所述方法还包括：

33、当受限状态变化或者受限未发生变化时，通过状态信号和时间进行内部循环判断，保证最优控制方式。

34、可选地，通过状态信号和时间进行内部循环判断包括：

35、每当检测到受限状态变化时，控制系统会启动一个内部循环判断流程；其中，受限状态变化包括受限标识的状态从未触发变为已触发，或从已触发变为未触发；

36、以及如果受限状态未发生变化时，根据预设的时间间隔启动内部循环判断流程；

37、在内部循环判断中，首先检查当前的受限情况，并基于受限标识的状态来确定当前的跟踪方式。

38、第二方面，提供了一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节系统，该系统包括：

39、信号获取模块，用于获取高炉热风炉在烧炉过程中的空气和煤气的流量信号；

40、信号处理模块，用于对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据；

41、条件约束模块，用于根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识；

42、空气煤气协调处理分析模块，用于根据所述受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式；其中，所述控制方式包括煤气跟踪空气控制或空气跟踪煤气控制。

43、本申请实施例提供的技术方案中首先获取高炉热风炉在烧炉过程中的空气和煤气的流量信号；然后对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据；之后根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识；最后根据受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式。可以看出，本发明的有益效果在于：

44、(1)解决了因流量受自身和外界因素影响频繁波动问题，影响自动控制过程中设定值不稳定的问题。

45、(2)解决了现场空气煤气流量或阀门受限优化跟踪问题，尤其现场空气和煤气同时达到受限条件，存在自动烧炉控制不好以及蓄热不稳定的问题。

技术特征：

1.一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据空气和煤气的气体流程、偏差以及跟踪轨迹时间进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件未受限时，进行煤气跟踪空气控制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识中，约束条件具体包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在t时间内对实际空燃比与优化空燃比进行比较，根据比较结果确定控制方式，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过状态信号和时间进行内部循环判断包括：

10.一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本申请公开了一种高炉热风炉自动烧炉空气与煤气跟踪自动调节方法。本方法首先获取高炉热风炉在烧炉过程中的空气和煤气的流量信号；然后对空气和煤气的流量信号进行处理得到稳定的空气和煤气流量数据；之后根据预设的约束条件对处理后的空气和煤气流量数据进行检查，当检查出条件受限时，根据受限的条件释放对应的受限标识；最后根据受限标识进行空气煤气协调处理，确定出对应控制方式本方法有效解决在热风炉智能自动烧炉空气压力或煤气压力低以及空气煤气压力波动大的问题，通过智能自动烧炉过程中空气与煤气合理跟踪控制，保证烧炉能够达到最大的蓄热量，保证提供给高炉的风温稳定。技术研发人员：李明党,王哲,李鹏受保护的技术使用者：北京和隆优化科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14