大型高炉热风炉燃烧控制系统的设计与实现

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高炉热风炉是高炉炼铁工艺过程中的重要设备,它将煤气燃烧所产生的热量通过热交换储存在热风炉中,同时在送风时将高炉鼓风机站送来的冷风通过热交换变为热风送至高炉炼铁,是保证高炉能够连续平稳生产的关键设备。一个好的燃烧控制系统可以提高热风炉风温,降低能耗,提升产品的质量,对于高炉炼铁生产具有重要意义。本文以ISDEMIR 4号高炉热风炉为背景,详细介绍了高炉热风炉过程检测与控制系统的设计和实现。本文首先简单介绍了热风炉的发展历程,阐述了燃烧控制对于热风炉控制所具有重大的意义。为优化热风炉的燃烧操作,提高热风炉的送风温度,针对热风炉燃烧过程的三个阶段,即燃烧初期、拱顶温度管理期和废气温度管理期,分别投入模糊控制器来修正空燃比。燃烧初期,采用最大煤气量,在保证烟气残氧含量的前提下,通过燃烧初期的模糊控制器辅助修正空燃比,使拱顶温度尽快上升到设定值;拱顶温度管理期,在保证拱顶温度的前提下,通过拱顶温度管理期的模糊控制器辅助修正空燃比,使烟气温度按照设定的温度升高,保证热风炉的蓄热时间;废气温度管理期,通过废气温度管理期的模糊控制器来修正空燃比,使烟气温度达到设定值,完成热风炉的燃烧。使用分段控制的模糊控制器来修正空燃比,达到提高热交换效率、节约能源的目的。本文主要完成了热风炉的过程检测与控制系统的设计,在PLC程序中实现了分阶段燃烧的空燃比修正模糊控制器,并进行了现场调试,通过现场实际的运行结果反馈,上述控制方法取得了良好的控制效果。
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