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高炉热风炉智能燃烧控制系统开发与应用


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高炉热风炉智能燃烧控制系统开发与应用 作者:吴剑雯 周文华 周本胜 来源:《科技创新与应用》2014 年第 32 期 摘 要:热风炉操作的智能燃烧系统计算机控制具有提高风温,节约煤气,热风炉寿命 长、减排低碳环保和操作稳定等优点。工业试验表明:通常情况下,采用智能控制燃烧系统可 提高风温 10℃以上,节约煤气 2.6

-5.0%。 关键词:燃烧控制;自动化;热风炉 引言 钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业,担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁 材料的生产重任。随着当前铁矿石和焦炭价格的飙升,炼铁原燃料消耗所占炼铁制造成本大幅 度地增长,高炉热风温度和喷煤工序的降耗作用愈加突显。提高热风温度和节约煤气资源实现 循环经济不再是工艺技术的“细节”问题,已转化成为提升钢铁企业核心竞争力的主角。为了应 对炼铁工序高成本的压力和进一步研究探讨未来我国炼铁工作的发展方向,全国炼铁企业关注 节能减排新工艺、新技术,并实际应用于降低成本、降低工序能耗和环境友好,实现我国炼铁 生产可持续发展。 丹东屹欣高炉热风炉智能控制燃烧系统目的在于实现钢厂炼铁高炉热风炉提高风温、缩短 烧炉有效时间,平稳烧炉过程温度的高低波动、节约燃气、减少残氧排放量以实现低碳生产、 延长热风炉的使用寿命、减轻操作人员劳动强度等功能及指标。旨在对现有钢厂的高炉热风炉 燃烧系统进行控制技术优化并提升企业设备的技术功能和操作稳定等优点,已成为降低成本和 增加经济效益的深受欢迎的项目之一。该技术已成功的运用在国内诸多钢铁企业中。 1 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术开发与特点 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术是改造现有高炉热风炉的烧炉方式,采用外加一套智能 控制燃烧系统来实现烧炉过程的自动化。从而达到提高风温、节约煤气以及自动烧炉的目的。 1.1 系统设计及技术方法 高炉热风炉智能控制燃烧系统包括测量单元、调节单元和执行单元三个部分。测量单元和 执行单元即为现场仪表和模拟量输出调节控制的现场执行器。调节单元指本系统的优化调节, 将神经网络、模糊技术和遗传算法三大信息科技有机的集合起来。本系统硬件的高可靠性和软 件的灵活性相结合,再在分析上控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则 的在线修改和隶属函数的自动更新,使模糊控制具有自学习和适应能力,在控制上保证了系统 稳定的工作在工艺要求范围内。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 1.2 系统技术特点 1.2.1 实现热风炉燃烧过程的自动控制,实现分阶段自动调节热风炉燃烧的空燃比,使热 风炉燃烧的煤气流量和空气流量均尽量处于最佳配比状态,整个燃烧过程自动完成。 1.2.2 能够根据外网煤气压力波动自动转换控制方案。 1.2.3 可使热风炉无论在快速加热期还是在保温期都能保证大部分时间处于最佳配比状 态,稳定拱顶温度,延长热风炉的使用寿命。 1.2.4 可协助热风炉所提供给高炉的热风温度达到高炉生产的要求,提高高炉产量,减少 原材料浪费,增加经济效益。 1.2.5 可节约高炉煤气的消耗量,降低炼铁工序的能耗,提高企业的经济效益和社会效 益。 1.2.6 能大大地降低对热风炉操作工人烧炉的技术要求,减轻其劳动强度。 2 工业试验结果及经济效益分析 2.1 项目应用及其效果 到目前为止,以应用于大小高炉热风炉 130 余座,轧钢加热炉数座。凡采用智能控制燃烧 系统的钢铁厂高炉热风炉在提高风温、节约煤气方面效果十分显著,达到预期目标。 2.2 经济效益分析 在

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