专利汇可以提供一种混合式高炉热风炉优化控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种混合式 高炉 热 风 炉优化控制方法,采用 计算机系统 、开发工具,功能模 块 包括 数据采集 、物理模型、 人工智能 模型、混合模型、输出控制等模块,系统开发工具采用Exsys 专家系统 ,其优化控制过程包括:数据采集、 信号 显示及 数据处理 、人工输入信息、优化控 制模 型运算和判别、控制量输出和模型自适应和人工智能方式判别与修正。实现对 热风炉 加热的输入的 燃料 量及空气量进行优化控制并显示热风炉的状态和有关热工参数及操作方式等。本发明的优点在于:适用于使用各种形式热风炉的高炉热风炉投入燃料优化控制,且低成本。,下面是一种混合式高炉热风炉优化控制方法专利的具体信息内容。
1.一种混合式高炉热风炉优化控制方法,其特征在于:采用计算机系统、开发工具,人工输入信息、优化控制模型运算和人工智能模型推断及判别、控制量输出、模型自适应和人工智能方式修正;功能模块包括数据采集、物理模型、人工智能模型、混合模型、输出控制模块,系统开发工具采用Exsys专家系统,其优化控制过程包括:(1)数据采集:通过计算机系统的模-数变换插件直接采集测量热风炉的各个参数的变送器的数据或通过网络从热风炉基础自动化系统采集有关数据,并进行处理与判别;(2)、物理模型:物理模型是用以计算出与送风温度和送风流量相适应的优化各个时期投入燃料量所需的空气量、所需的高炉煤气及转炉煤气混合比、拱顶温度和废气温度管理期的煤气及空气量;物理模型由下面的5个子模型构成:a、混合煤气混合比计算模型:它是根据允许的最高拱顶温度,并由燃烧火焰温度-拱顶温度的回归式得出火焰温度,然后计算出所需的混合煤气混合比:高炉煤气与焦炉煤气或转炉煤气混合;b、蓄热计算模型:蓄热量计算模型按实测的蓄热室平均温度和此时计算的蓄热室时系列数据来求出蓄热室平均温度-蓄热量的回归方程,其中蓄热室平均温度Xi是按拱顶温度T1~2、格子砖表面温度T5、格子砖中段温度T6和炉篦子温度T7均为实测值,并考虑各测点所在区域的尺寸(l1、l2、l3)按下列公式计算:蓄热室平均温度Xi,℃={[l1(T1~2,j+T5,i)/2+l2(T5,i+T6,i)/2+l3(T6,i++T7,i)/2]/(l1+l2+l3)}-{[l1(T1~2,s+T5,s)/2+l2(T5,s+T6,s)/2++l3(T6,s+T7,s)/2]/(l1+l2+l3)}式中i——热风炉炉号;S——上次送风结束时相应温度;而蓄热量Yi则由下式求得:蓄热量Yi=燃烧生成物热焓-废气热焓=∑{(燃烧反应物热焓)j+(标准燃烧热)j-(废气热焓)j}式中i——燃烧开始经过时间,j——自燃烧开始起的蓄热量开始时间,支管混合煤气流量计算模型:按下式计算现在到燃烧结束时应存储的热量Q:Q=(下次送风所需的热量)-(现在蓄热量)j现在蓄热量是首先计算现在时刻的蓄热室平均温度:拱顶、格子砖表面温度、格子砖中段和炉篦子温度并按类似于蓄热量计算模型的方法进行计算,但减去下次送风结束时蓄热室平均温度而得出,然后按上述的蓄热室平均温度-蓄热量回归曲线得出;根据应存储的热量Q和煤气的发热值就可计算出烧炉的煤气流量,再根据所设定的空燃比和计算出烧炉的煤气流量,就可计算出助燃空气流量;c、拱顶温度控制模型:包括两个子模型,子模型1是按规定的最大拱顶温度计算控制火焰温度,然后反推煤气的热值,因而决定转炉煤气与高炉煤气混合比;子模型2是计算当拱顶温度越限时,所须增加的助燃空气流量;d、废气温度控制模型:本模型是在废气温度管理期,即废气温度或炉篦子温度超过管理开始温度起到燃烧结束为止的一段时间,逐步减少混合煤气支管流量使废气温度或炉篦子温度在燃烧结束时均不超过其上限温度的模型。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:优化控制过程包括:数据采集和人工智能模型;人工智能模型是以有经验的操作工操作热风炉的方式,并使用Exsys专家系统开发工具,写成产生式规则,进行与送风温度和送风流量相适应的各个时期投入燃料量和所需的高炉煤气、所需的空气量、及转炉煤气混合比、拱顶温度和废气温度管理期的煤气及空气量等自动控制,并预测到达燃烧结束时与允许的最大炉篦子温度之差进行修正煤气及空气量,以达到:到达燃烧结束与到达允许的最大炉篦子温度目的;人工智能模型包括:a、按照快速烧炉的原则,组成五段式的基本煤气、空气流量设定;b、废气温度达到上限应停止加热,同时把该炉子转为送风,由于干扰或其它原因废气温度虽达到上限但未到换炉时间,为避免闷炉,需在达到上限前,预测达到上限时刻及其与规定的换炉时间是否有差别,即是否有剩余时间,并按下式进行修正投入燃料量,以使废气温度和换炉时间“双达到”;剩余时间ts计算公式为:ts=tr-tj-(350℃-T1)/烟气升温速度应减少煤气流量QT1计算公式为:QT1=KG×ts应减少空气流量VT1计算公式为:VT1=KA×ts式中tr:燃烧终点时间;tj:已燃烧时间;KG:煤气流量减少系数;KA:空气流量减少系数;c、设有过程信息的判断,为了有效利用热风炉的蓄热量,应该使送风时从热风炉带走的热量正好等于烧炉时的蓄热量;按送风终了时炉热水准现在值残余量、过去几个周期到现在的变化,送风的热风炉出口的风温进行判断以混风阀开度进行评价,炉热不足时将在送风结束前阀门即已开到下限值而无法再控制温度;故在送风终了前达到下限值的程度就可表示炉热水准,并把过去3个周期的混风阀开度来评价炉热水准的增减趋势;上述信息按人工判定“高”、“适中”、“低”,如果没有装设混风阀位置检测的炉子,可测量热风炉送风末期、换炉之前的热风炉出口的风温与高炉所需的设定的风温进行比较,在单炉送风时,若热风炉出口的风温等于或低于高炉所需的设定的风温,无法控制温度,需要换炉,故其差值可作为热水准判断;在热并联送风时,先行炉出口风温低于高炉所需的设定风温,此时可用冷风调节阀位置或先行炉出口风温作为热水准判断;d、经过2~3个周期,该热风炉从送风转为燃烧为该热风炉的周期,热水准仍超过规定的剩余数值,就发出“变更”信号,经操作员认可后,基础自动化的设定值将按“变更”信号改变,即改变热风炉燃烧控制系统的煤气流量设定,“变更”信号的大小,可以是专家知识,即经验值或模糊推论方法运算,即使用隶属度函数模糊集合方法;对于煤气流量设定,在热水准有富裕将可降低所设定的煤气量,反之,应增加所设定的煤气量;由于熟练操作工人或专家设定的各个时期的煤气和助燃空气流量都是标准情况下的数值,当偏离标准情况时应予以补偿;e、如果由于高炉操作,改变风温风量而导致未达到规定的换炉时间,热水准就已不足,此时也将报警,由高炉工长确认后将进行自动换炉。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:优化控制过程包括:数据采集和混合模型;混合模型是指物理模型与人工智能模型的混合方式,是人工智能模型的按混风阀位置修正部分和预测达到上限时刻及其与规定的换炉时间是否有差别部分与物理模型混合的方式;本混合模型的工作是:按物理模型的公式计算计算出烧炉的煤气量及助燃空气流量,但按人工智能模型的按混风阀位置判断热水准是否合适,如果热水准合适,则计算出烧炉的煤气量及助燃空气流量不进行自适应修正,反之,如果“过高”或“过低”,则乘以修正系数,修正系数的大小按模糊逻辑方式决定;拱顶温度控制模型与物理模型相同,废气温度控制模型则加上预测达到上限时刻和有偏差时进行修正模型的系数。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
空燃比偏移装置及方法 | 2020-05-13 | 782 |
退火炉空燃比优化方法 | 2020-05-13 | 136 |
空燃比控制装置 | 2020-05-11 | 241 |
内燃机空燃比控制设备 | 2020-05-14 | 411 |
一种空燃比检测装置 | 2020-05-15 | 991 |
发动机空燃比控制系统 | 2020-05-15 | 665 |
内燃机空燃比控制设备 | 2020-05-15 | 398 |
空燃比控制阀 | 2020-05-12 | 437 |
空燃比检测系统 | 2020-05-12 | 235 |
空燃比控制装置 | 2020-05-11 | 807 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。