步进式加热炉炉温智能集成优化控制策略研究

来源 :华西冶金论坛第26届(厦门)会议——全国能源与工业炉热工学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dewuwangwo
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  以湘潭钢铁集团五米宽厚板厂步进式加热炉为控制对象,充分考虑其加热过程特点,提出一种炉温智能集成优化控制策略。针对模糊控制参数整定不理想的问题,采用粒子群优化算法,对模糊控制参数进行寻优,以获得具有较强自适应能力的模糊控制器;同时基于含氧量检测值,设计了模糊控制器对空燃比进行优化;最后基于阀门开度控制策略,通过对煤气流量和空气流量的调节,实现对炉温实时控制。工业实际运行结果表明,炉温控制曲线整体比较平稳,控制效果明显改善,该智能集成优化控制策略,为加热炉炉温的优化控制提供一种有效可行的方法。
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介绍了蓄热燃烧技术在不锈钢1580mm热轧2#加热炉应用的技术特色和使用成效,通过合理选择排布蓄热式烧嘴、炉体材料、换向阀等,达到了节能减排和提高生产效率的目的。详细阐述了炉子的各段供热烧嘴形式和换向阀的结构,并分析了实际生产中的吨钢能耗、生产能力、炉子状况及存在问题和解决办法。
随着科学技术的发展,轧钢生产中所应用的新技术、新工艺主要围绕节约能源、降低成本、提高产品质量等进行。提高轧钢作业率是最有效的轧钢系统的节能降耗。从轧钢工序能耗构成及比例来看,轧钢系统工序能耗应以加热炉节能为重点。
通过对棒材厂中型线蓄热式步进加热炉热测试方法的确定及计算结果,对棒材厂中型线加热炉的利用情况进行全面评价,充分了解加热炉的各项热工指标,改进加热炉的操作工艺和热工制度,指导生产操作,达到稳产高产、节能降耗的作用。
蓄热式燃烧是通过高效回收烟气中热量,进行高温预热燃气与助燃空气的一项技术。随着节能意识与环保要求的不断提高,蓄热式烧嘴越来越多地应用于加热炉。蓄热式燃烧控制主要包括温度闭环控制、烧嘴换向控制等,控制功能使燃烧过程中产生的热量得到有效回收和再利用。
针对中厚板卷厂加热炉汽化冷却系统在运行过程中存在的主要问题提出改进方案和措施。经检验运行,取得良好的经济效益。
通过对新钢公司中厚板厂加热炉现状、钢坯加热要求及加热炉能源消耗等因素的分析,以及长期的热工工艺及加热制度的探索,对加热小炉采取有效的改进措施,提高了钢坯加热质量,增强了节能降耗效果,满足了生产线的加热需要。
以某钢厂台车式脉冲燃烧加热炉为研究对象,采用k-ε湍流双方程模型,对炉膛内温度场进行数值模拟和研究,得出了合理有效组织燃烧的饶嘴布置和偏移角度,为保证炉膛温度的均匀性、提高加热质量和优化炉型结构提供了参考依据。系统仿真和实际运行效果表明:炉膛内温度场的均匀性得到了很大提高,满足了钢坯高质量加热的需要。
在瞬态非线性热分析理论基础上,采用有限元方法,研究了中厚板坯加热过程中全时域内温度场变化规律。针对实际生产加热工艺,建立了邯钢中板厂3500mm轧机板坯加热过程分析模型,考虑了导热系效、比热变化对加热的影响,仿真了中厚板坯的加热过程,得出加热炉温度与加热速度对板坯加热质量的影响规律,优化了板坯加热工艺,降低了能源消耗。
优化大型加热炉钢坯加热制度的关键在于应用模型计算与实际生产相结合的方法,直接根据钢种、初始温度、目标温度及均热时间确定钢坯入炉顺序、加热炉各段温度控制值、加热时间和钢坯加热过程温度变化情况。在保证加热炉钢坯加热温度的同时,采用合理的钢坯在炉加热时间,有利于降低加热炉燃料消耗和减少钢坯氧化烧损。模型在迁钢公司2160 mm热轧生产线加热炉应用后取得一定效果。
主要介绍轧钢加热炉空燃比控制系统,讨论加热炉燃烧控制的总体方案,提出自寻优模糊控制空燃配比,使该控制系统具有良好的动态响应、高的稳定性等特点。文中还给出采用自寻优理论控制加热炉空燃比的系统框图以及控制策略,这些方法已在国内外众多钢铁厂加热炉控制系统中得到广泛应用,有较好的控制效果。