随着我国近几年要将高耗能产业列为重点改造项目,尤其侧重于工业的节能降耗,在工业方面钢铁行业是重点,高炉炼铁是工业中耗能最大,同样也是污染最严重的环节,其中高炉热风炉是而对高炉能耗大小和污染是否严重起着重要作用的设备,目前我国热风炉工作状态大部分是定空燃比燃烧,然而在燃气压力不断波动的情况下,固定空燃比燃烧状态,会不断导致过氧燃烧和不充分燃烧的情况间断出现,从而引起热风炉燃烧效率低下、高炉生产状态差等现象。所以要想做到合理生产、有效利用燃气能源、减少能耗、降低污染排放,及时准确控制空燃比例及检测燃气热值对整个生产过程有着重要的意义。为了解决以上出现的问题,本文设计的改进型定残氧燃烧热值仪作为工作在热风炉的前馈系统,让燃气和空气在送入热风炉之前先进入定残氧燃烧热值仪,对燃气和空气流量、压力做检测之后,通入热值仪燃烧室内做定残氧燃烧,在燃烧过程中检测烟道残氧含量和温度以及CO含量对整个燃烧空燃比做出优化,将优化后的空燃配比作用到热风炉工作过程中。针对以上燃气热值工作流程,本文做了如下详细相关工作及解决办法:改善燃气热值仪控制平台:对燃气热值仪空气调节阀进行进一步改进,通过更换原有空气调节阀,并将原有PID控制策略换为模糊PI控制策略,将原有的空气调节阀更换为反应动作更快的新调节阀(之前在2分钟内完成的调节,现在变成30秒);将之前PID控制空气调节阀,在专家经验指导和现场试验后,把原有的控制方式更新为模糊PI控制,使空气调节阀控制效果更好,减少开始反应时间,改善多余燃气被空气带走和空燃比例不均衡造成点火失败的情况发生。在改进空气调节阀的基础上,对MCGS组态显示画面做进一步改进增加烟道CO含量显示、燃气热值预测显示等功能,并对之前数据传输整理功能做改进和升级。对改进后的燃气热值仪进行定残氧燃烧,将残氧范围控制住1%-2%之间,并对燃气热值仪进行现场监控及数据采集,通过氧化锆检测器采集每个时刻对应的残氧含量,将每个时刻的残氧含量和化验后的各种燃气热值进行比对,寻找残氧含量和燃气热值是否有相关性,之后将采集后的数据进行深入数据挖掘,寻找数据(空气流量、燃气流量、空气压力、燃气压力、残氧含量)和因变量燃气热值之间的线性关系。在残氧含量和燃气热值有相关性的情况下,为了验证是否可以利用已知数据(空气流量、燃气流量、空气压力、燃气压力、残氧含量),建立RBF神经网络模型对难以检测的燃热值进行在线预测。经过对燃气热值仪进行改进并对燃气热值数据进行采集和整理分析,最终对通入热风炉空气及燃气量提前做好预判准备,让受压力波动而影响送入热风炉中的空气和燃气比例不均衡而导致燃烧效率和生产效率低下得到有效的改善,可以对时刻变化的空气、燃气引起的空燃比例匹配不均匀做出实时调整,并对现场的燃气热值做到初步预判的可视效果从而辅助调节热风炉空燃比。