加热炉炉温均匀性优化控制研究
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焦炉炉温预测及智能优化控制系统的研究的开题报告一、研究背景与意义焦化工业是重要的能源工业,其产品——焦炭被广泛应用于钢铁冶炼、铝电解、铜冶炼、化工等多个领域。
炉温是焦炉的重要参数之一,它与炉膛内煤气化和焦炭生长等过程密切相关,对炉内理化反应和安全生产具有重要影响。
因此,研究焦炉炉温预测及智能优化控制系统具有重要实际意义。
目前,国内外研究焦炉炉温预测及智能优化控制系统的研究已取得了一定的进展,但仍存在许多问题。
如:计算方法不精确、控制算法不够智能化、信息采集不完善等。
因此本项目旨在探究焦炉炉温预测算法、优化控制算法及其性能,在提高焦炉炉温预测精度和实现智能化优化控制方面开展研究。
二、研究内容和方法(一)研究内容1. 焦炉炉温预测模型研究及优化算法设计基于在研究生期间积累的工作经验,将结合预测模型和控制算法来开发基于复合控制的智能优化控制系统。
在此过程中考虑炉温控制的有效性和实用性。
2. 焦炉燃气控制系统构建将基于焦炉燃气控制系统的调整和优化完成智能优化控制。
3. 焦炉炉膛压力控制系统研究建立合理的炉膛压力控制系统,使炉膛内压力稳定控制在安全区,预测和控制炉膛内的反应和偏差。
(二)研究方法本项目主要采用多学科交叉研究和理论与实践相结合的方法,包括数值仿真、实验室测试、数据分析等手段。
在整个研究过程中,我们将注重实现算法的精度和高效性,并且将通过相关的软件工程手段开发一个符合实际场景的智能优化控制系统。
三、预期成果及应用价值(一)预期成果1. 建立比较完整的焦炉炉温预测模型,并通过实验室测试和数据分析予以验证。
2. 设计出基于复合控制的智能优化控制系统,并进行仿真验证。
3. 构建满足实际场景需求的焦炉智能优化控制系统(二)应用价值该研究项目有望通过优化算法和系统构建,提高焦炉炉温预测精度和安全性,实现智能化控制,有效降低能耗,提高焦化工业生产效益和生产安全。
本项目成果将为焦化工业的技术革新和智能化转型提供理论和实践支持,并且具有很好的应用发展前景。
加热炉炉效软测量与优化控制摘要:近年来,在电厂中越来越多的测量方式使用了软测量,主要针对在锅炉运行过程中难以直接测量的相关参数,例如在锅炉效率计算中,如果用直接测量和计算需要有效利用的热量和送入锅炉的总热量,但是这种方法在电厂现场是很困难的,所以需要通过间接地方法测量和计算炉效,即通过各部分的热损失和总热量,那么就可以相对准确地计算出锅炉效率。
关键词:加热炉;软测量;燃烧优化控制1加热炉的工艺及分类简介根据生产工艺的不同所需的加热炉也大不相同,一般在轧钢车间使用连续式加热炉,而锻造车间大多使用室式加热炉。
连续式加热炉根据运料方式的不同,又可细分为步进式加热炉和推钢式加热炉。
室式炉根据炉底能否移动,分为固定炉底室式炉和台车炉。
蓄热式加热炉可以回收废气的余热,节能减排效果显著,是目前大力提倡的加热炉。
由于本文所研究的是蓄热式锻造加热炉,所以以下内容主要针对室式炉和蓄热式加热炉进行介绍。
第一,室式炉。
室式炉属于间歇式加热炉,与连续式加热炉相比结构较为简单,一般用于钢锭锻压前的加热。
炉内温度一般不分段,要求炉膛各处的温度均匀。
在室式炉工作过程中钢锭不移动,对于加热一些大型钢锭,通常采用周期性加热,即按照加热时间划分为预热期、加热期和均热期,从而确保钢锭内外温度均匀,达到锻造所要求的温度分布。
室式炉完成对物料的加热后,炉门开启,锻造装取料机将物料取出,送到锻造机上进行锻造加工,然后再送到室式炉加热,循环往复,直到使钢锭达到所需的形状和内部质量。
第二,蓄热式加热炉。
加热炉是冶金行业最大的能耗设备之一,据相关数据表明,加热炉中高温烟气所带走的热能约占总热支出的30%~50%。
能否将这些热量合理、有效的利用成为加热炉节能减排的首要任务。
目前应用最广泛的是采用高温蓄热式燃烧技术(HTAC)回收加热炉高温烟气中的热能。
HTAC是一种革命性的全新燃烧方式,通过高效蓄热材料回收高温烟气中的热能,再将吸收的热量预热空气和燃料,可以回收烟气热损失80%左右的热量,从而大幅度提高了热能利用率,实现了节能减排。
确保炉温均匀的加热炉管理制度1. 引言2. 炉温测量为了确保炉温的均匀性,首先需要对加热炉内的温度进行准确的测量。
建议使用高精度的温度测量仪器,如热电偶或红外线测温仪,测量炉内多个位置的温度,以获取炉温的整体情况。
炉温测量应在合适的时间间隔内进行,以便及时发现和解决温度异常问题。
3. 炉温调节基于炉温测量的结果,需要对加热炉的温度进行调节,以确保炉温的均匀性。
调节炉温的方法包括:调节加热功率:根据炉温测量结果和设定的目标温度,调节加热功率的大小。
如果炉温偏高,可以减小加热功率;如果炉温偏低,可以增加加热功率。
调节加热时间:根据炉温测量结果和设定的目标温度,调节加热时间的长短。
如果炉温偏高,可以缩短加热时间;如果炉温偏低,可以延长加热时间。
炉温调节应根据实际情况进行,确保加热炉内的温度达到设定的目标温度,并且温度分布均匀。
4. 炉温均匀性检查1. 在加热炉内选择不同位置放置炉温计或热电偶,记录各位置的温度。
2. 将炉温计或热电偶放置在炉内的不同位置,记录不同位置的温度变化情况。
3. 根据记录的温度数据,绘制温度位置曲线,分析炉温的均匀性。
4. 如果发现温度差异较大的区域,需要进行相应的调整,以实现炉温的均匀。
炉温均匀性检查应定期进行,以确保加热炉的温度分布均匀,并且温度差异控制在合理范围内。
5. 炉温记录与报表日期和时间:记录炉温的日期和时间信息,以便追溯炉温的变化。
炉温测量点:记录炉温测量的位置信息,以便了解不同位置的温度差异。
炉温测量结果:记录炉温的测量结果,包括实际温度和目标温度。
炉温调节情况:记录炉温调节的情况,包括调节方式、调节时间和调节结果。
炉温报表应按照一定的格式进行统计和整理,以便分析和总结加热炉的温度变化情况,及时发现和解决问题。
6. 炉温异常处理在加热炉管理过程中,可能会发生炉温异常的情况,包括炉温偏高或偏低、温度波动较大等问题。
对于炉温异常,应及时采取相应的处理措施,包括:检查加热炉设备是否正常运行,如电源是否正常、传感器是否故障等。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
内热式多级连续真空炉炉温均匀性的测定及改善
内热式多级连续真空炉广泛应用于二元合金的分离中,但由于炉膛冷凝罩内温度均匀性差而影响了产品质量。
真空炉温度控制水平不高是导致真空炉炉温均匀性差,制约真空炉广泛应用和发展的重要原因。
本文以内热式多级连续真空炉温度控制为研究对象,利用模糊算法离线整定P
炉温均匀性是真空冶金炉的主要性能指标,是保证产品质量的重要工艺参数。
内热式多级连续真空炉作为真空冶金的代表性设备之一,应用于多种二元合金的分离,特别在分离Sn-Pb 二元合金中,因其处理流程短、产品质量高、几乎零污染等优点,得到广泛应用。
虽然在工业生产中投用多年,但冷凝罩内物料温度难以在线检测,温度均匀性和稳定性难以保证,影响了产品质量,制约了该炉在不同合金分离中的应用和发展。
近年来关于真空冶金炉数值模拟方面的研究比较多,但真空技术网(chvacuum/)发现未见关于改善真空冶金炉温度场均匀性方面的文献。
本文根据有限元法分析真空炉温场分布规律,对内热式多级连续真空炉冷凝罩内物料分离段安装双铂铑高温热电偶测量炉内温度。
设计了一种模糊整定P
1、内热式多级连续真空炉温度场均匀性测定 1.1、内热式多级连续真空炉模型的物理描述及炉温有限元分析
内热式多级连续真空炉由12 级蒸发盘、3 层冷凝罩、供电装置、抽真空系统和水冷系统等组成。
利用石墨电柱将电能转换为热能对坩埚内熔体进行加热。
其中水冷系统既使炉壳温度保持在相对低的温度下,又使炉膛内形成温度差,使蒸发盘上的金属分子向冷凝盘上富集,达到分离提炼金属的目的。
真空。
热处理炉炉温均匀热处理炉炉温均匀是一个非常重要的因素,因为它直接影响到热处理过程的质量和结果。
在热处理过程中,材料需要在特定的温度和时间下进行加热和冷却,以改变其内部的组织结构,从而达到改变其性能的目的。
如果热处理炉的炉温不均匀,那么在同一炉内的不同部位,材料可能受到的热量不同,这就可能导致热处理的结果不一致。
例如,有些部位可能过热,而有些部位可能温度不足。
这不仅会影响材料的性能,还可能导致热处理失败,甚至产生废品。
因此,为了保证热处理的质量,热处理炉必须具有良好的温度均匀性。
这通常通过合理的炉膛设计、精确的温度控制系统以及合适的热处理工艺来实现。
热处理炉的炉温控制对于产品质量具有重要影响,一般要求温度波动上下不超过3~10℃,被加热物断面上的温度分布应尽可能地均匀,温差不得超过5~15℃。
为了实现炉温的均匀性,可以采取以下措施:合理地布置控温热电偶,这是炉温均匀性控制的有效措施之一。
然而,需要注意的是,高速喷嘴热处理炉烧嘴喷出的火焰产生的热气流可能会与热电偶接触,导致温控系统自动切断烧嘴大火,增大温差,使温度失去控制。
调节热处理炉烧嘴的状态,例如适当提高助燃风量直至出现蓝色火焰,可以提升炉内气体搅拌效果,避免火焰发散导致局部温度过高。
但是,这种方式也可能增加热处理炉的能量消耗。
均匀地布置功率小的无焰烧嘴或平焰烧嘴,便于分段控制。
烧嘴太少或过于集中可能导致局部过热。
同时,烧嘴或电热体的布置以及炉子结构应有利于炉气的循环,使炉内温度趋于均匀。
在炉内采用风扇可以有助于实现这一目标。
以上信息仅供参考,具体的操作和控制方法可能因热处理炉的类型、工艺要求以及设备条件等因素而有所不同。
在实际应用中,需要根据具体情况进行选择和调整。
电阻加热炉炉温均匀性差的原因及解决办法2017-07-04第36卷2011年第9期9月Vol.36No.9HEATTREATMENTOFMETALSSeptember2011电阻加热炉炉温均匀性差的原因及解决办法张西军(陕西宝鸡钛业股份有限公司锻造厂,陕西宝鸡721014)Causeofabnormaltemperatureuniformityofresistanceheating furnaceanditsimprovementZHANGXi-jun(ForgeFactory,BaojiTitaniumIndustryCo.,Ltd.,BaojiShaanxi721014,China)中图分类号:TG155.1文献标志码:B文章编号:0254-6051(2011)09-0112-02某集团公司锻造厂使用的加热炉主要有台车式电阻炉和箱式电阻炉。
产品要求工业4级炉的均温性必须保证在±10℃以内。
为此,对所有的锻造加热炉要定期进行炉温均匀性测试,以保证合格产品。
通过电流加热。
到底是发热体断损还是线路问题需进一步检查。
但可以确认的是,此加热炉有故障,必须处理。
2)炉门或台车密封不严。
由于装出料的原因,炉门和炉门框之间经常有相对运动,势必就有磨损。
而且耐大多数的炉门与炉门框的密封是靠耐火材料密封的,火材料的强度又不是太大。
台车炉由于工作在装出料时,需要台车做进、出运动,同样有一个密封磨损问题。
同时还有液压密封机构有无故障等。
另外箱式电阻加由于驾驶装、出料机人员热炉的装出料依靠装出料机,素质问题,对于炉门框的耐火材料碰撞也在所难免,所以造成炉门密封不严,使得热量损失,影响炉膛均温性。
此类故障,只要细心,仔细观察,很容易发现。
3)控制方面的原因。
电阻加热炉温度控制的核心是温控仪。
温控仪接收从热电偶采集的炉膛内的温比较炉膛内的实际温度与工艺要求的设定温度信号,度,温控仪自动调整输出功率的百分数,正常时温控仪不能设定功率输出的上下限。
轧钢加热炉炉气温度均匀性的控制方法摘要:介绍轧钢加热炉运行情况,重点介绍解决炉温均匀性的过程及方法。
关键词:加热炉、吸冷风、脉冲燃烧、炉压。
Control method of gas temperature uniformity of soaking furnace for steel rollingSu KaitaoAbstract:This paper introduces the operation of soaking pit for steel rolling, with emphasis on the process and method to solve the temperature uniformity.Key Words:Soaking pit, pulse combustion, furnace pressure1、概况:广西钢铁棒线厂二普棒和四高棒采用两段式加热炉,燃料为混合煤气。
炉子有效长度:13580mm有效宽度:12700mm。
加热炉供热系统沿炉长方向分为均热段一段供热。
供热段炉顶为全平炉顶结构,预热段炉顶为压下结构,加热炉燃烧控制分为均热段上(左/右共6个500Nm/h脉冲烧嘴)、均热段下(左右共6个600Nm/h脉冲烧嘴),采用炉内悬臂辊辊道侧进侧出,在出料悬臂辊道下方沿炉宽方向均匀分布五根排渣管。
采用引风机进行强制排烟。
在两座加热炉投入生产后发现,钢坯的头部温度比温度低了40度左右。
因此我厂技术人员对加热炉炉温分布及操作进行观察,并采取相应的试验。
2、炉温现状轧侧下均温度为1086℃、上均热为1160℃。
非轧侧下均温度为1150℃、上均热为1160℃。
由炉温分布可以看出,钢坯的头部温度比尾部温度低,主要是由于轧侧下均温度严重偏低造成的,而此时下均热烧嘴脉冲断火时间为零,即持续燃烧供热。
上均轧侧和非轧侧烧嘴基本处于不供热状态,为此我方技术人员便提出猜想:在下均热烧嘴处于持续供热的状态下,温度仍然偏低,极有可能是下部吸冷风造成。
技术改造铝合金铸锭加热炉温控原理及其优化改造措施李国良 王世超 白冰洋(河南中孚高精铝公司,河南 巩义 451200)摘 要:加热炉是对生产物料(铸锭)进行加热均热处理的设备,是热连轧机组的主要配套辅助设备。
本文通过对铝合金铸锭加热炉生产过程中温度控制的原理进行阐述,结合实际生产过程中系统存在的问题,对整个系统结构的优化提出新的方案,确保铝合金铸锭加热过程中温控设备的稳定性、物料加热工艺符合工艺运行要求,对于实现最终产品性能可靠性、设备运行稳定性提高等均有所帮助。
关键词:加热炉;热电偶;均匀化测试;铸锭过烧;导流系统1 前言铝合金铸锭轧制前,铸锭加热根据合金牌号、最终用途的不同,加热工艺也不尽相同,加热炉温控系统会根据设定的工艺自动完成整个加热工艺过程,整个过程分为加热升温段、均质保温段、降温冷却段、最终保温段等过程,根据温控系统测定、反馈的铸锭温度,在不同的工艺段燃烧系统会输出不同的功率来保证铸锭的加热温度符合工艺要求,实现整个加热过程的自动控制。
2 加热炉运行加热温控原理2.1铸锭加热炉运行加热原理加热炉从进料端到出料端有多个加热工作区组成,每个区都是一个单独的循环工作区域。
具体加热工作原理是:空气通过助燃风机吸入炉内,在此过程中经过热交换器,把空气有原来的室温加热至300℃左右,而排出炉外的废烟废气温度则会由550℃降至280℃左右,助燃风在烧嘴位置与天然气混合燃烧后,高温气流沿着炉壁内部的风道被循环风机吹入炉壁,通过该位置的闸板将高温气体分配至炉膛边部和中间位置,整个炉子的每个工作区域有多个热空气喷口布置在炉底,热空气以高速喷流的形式进入炉膛内部,这样就可以保障对铝锭各个部位均匀的加热。
2.2铸锭加热炉自动温控原理控制系统组成:加热炉炉体部分与进出料部分采用PLC控制系统,现场ET站负责现场各信号的采集与反馈,配置接口模块接至数据交换机上,上位机通过交换机数据交换来读取各加热炉信号状态。
加热炉管控和操作优化方案一、方案说明为加强加热炉的管理,确保加热炉的安全、稳定、长周期运行,切实做好加热炉节能降耗工作,特制订本预案。
二、加强日常巡检、维护保养管理1、检查燃烧器及燃料系统。
检查长明灯火嘴燃烧是否正常;燃料气枪定期保养,发现损坏及时更换;备用的燃烧器关闭风门、汽门。
2、检查加热炉被加热工艺介质,有无偏流现象,异常情况必须查明原因,及时处理。
3、检查消防蒸汽系统。
检查看火孔、看火窗、防爆门、人孔门是否严密。
检查炉体钢架和钢板是否完好严密。
4、检查辐射炉管有无局部过烧、开裂、鼓包、弯曲等异常现象。
检查加热炉衬里有无脱落,炉内件有无异常,仪表监测系统是否正常。
5、检查气门、风门、烟道挡板的调节是否灵活好用。
6、检查鼓风机、引风机运行有无异常。
7、检查瓦斯管线、阀门、金属软管有无泄漏。
8、检查一次仪表完好情况,定期对氧含量分析仪标定。
三、加强开停工管理严格执行操作规程操作,加强点火程序管控。
把好验收关,做好点炉前检查工作,专人管理盲板;氮气置换瓦斯系统管线,用肥皂水检查有无漏点;启动鼓风机和引风机,调节好负压,再拆长明灯盲板,严格执行化验分析要求,在加热炉炉膛上、下对称4个点分别采样,确认达到合格标准(炉膛中可燃气体含量小于0.2%)后进行点长明灯;爆炸气采样分析合格15分钟内必须完成点火操作,超过15分钟必须重新进行爆炸性气体采样分析;长明灯燃烧正常后再拆主火嘴盲板进行点主火嘴。
加强熄炉风险管控,熄炉后立即进行氮气吹扫加盲板。
四、严格执行联锁管理制度常减压装置有加热炉引风机、鼓风机停机连锁。
启停联锁必须填写申请单按要求进行审批,做好风险评估、应急预案及操作方案。
五、加强应急演练常减压装置设有转油线泄漏着火事故现场处置方案、炉膛爆炸事故现场处置方案、加热炉炉管破裂泄漏着火事故现场处置方案,定期组织应急演练。
六、加强加热炉热效率精细化管理1、精细操作,优化换热流程,提高原油总体换热终温,把两路炉进料调节均衡。
辊筒式炉排炉的温度均匀性分析与改进措施引言:辊筒式炉排炉是一种常用的炉具,广泛应用于工业生产中的烧结、焙烧等工艺过程。
然而,由于炉排炉的加热方式和结构特点,往往存在温度分布不均匀的问题,这对产品质量和能源消耗带来了负面影响。
因此,本文将分析辊筒式炉排炉的温度均匀性,并提出相应的改进措施,以提高炉排炉的工作效率和产品质量。
一、温度均匀性分析1. 热源位置与分布辊筒式炉排炉通常采用辐射加热方式,炉排内外径上布置有多个燃烧器。
然而,在实际操作中,燃烧器的位置和布局可能存在不合理的情况,导致热源分布不均匀。
热源位置分布不合理会导致某些区域温度过高,而其他区域温度则较低,炉内温度分布不均匀。
2. 炉排结构与传热特性辊筒式炉排炉的炉排结构是影响温度均匀性的重要因素之一。
炉排内径、外径和长度的设计与炉排材质的选择都对传热有直接影响。
如果炉排结构设计不合理,导致热量传递不均匀或热滞后现象,将会使炉内温度分布不均匀。
3. 炉排炉内气流情况辊筒式炉排炉工作时,燃烧产生的废气通过炉排底部排出,同时还会产生一定的气流。
炉内气流不仅会扰动热量传递,还会影响温度均匀性。
例如,气流过快会使炉内部分区域的烟气带走较快,使该区域的温度降低。
而气流不畅则会使炉内温度上升。
二、改进措施1. 合理布置燃烧器位置通过对燃烧器位置进行合理布置,可以达到炉内温度均匀分布的目的。
一种常见的做法是将燃烧器沿炉排周向等间距布置,保证热能均匀地向辊筒传递。
另外,可以通过调整燃烧器的角度和火焰的形状来改变热源分布,进一步提高温度均匀性。
2. 优化炉排结构设计炉排的结构设计对温度均匀性具有重要影响。
合理选择炉排的内径、外径和长度,并选用适当的材质,能够改善传热特性,使热量在辊筒上均匀传递。
另外,考虑到炉排结构的散热情况,可以在炉排表面设置散热片或增加散热面积,从而提高热量分布的均匀性。
3. 调整炉内气流情况合理设计炉内气流对温度均匀性的提高是十分重要的。
高炉炉温优化控制方法在钢铁生产中,高炉是一个非常重要的设备,其炉温的控制对于提高生产效率和产品质量至关重要。
本文将介绍一些高炉炉温优化控制的方法。
1. 炉温监测系统炉温监测系统是高炉控制的基础,可以实时监测炉内温度的变化。
通过传感器采集数据,并传输到集中控制室进行分析和处理。
炉温监测系统的重要性在于及时发现温度异常和波动,从而采取相应的措施进行调整。
2. 燃料配料控制合理的燃料配料对于控制高炉炉温起着至关重要的作用。
通过控制煤气、煤粉、焦炭等燃料的配比,可以有效地控制高炉的燃烧过程和炉内温度。
合理的燃料配料可以减少燃烧负荷和温度波动,确保炉温稳定在合理的范围内。
3. 空气配风控制空气配风是高炉燃烧的关键环节之一。
通过控制空气的供给和分配,可以调节高炉的燃烧强度和炉温。
适当提高配风量可以增加炉内氧气浓度,促进燃烧反应,提高炉温;而降低配风量可以减少炉内氧气供应,降低炉温。
4. 废气热回收利用高炉产生的废气中包含大量的热能,利用废气进行热回收可以提高能源利用效率,减少能源消耗,同时也可以影响炉温的控制。
通过合理的废气回收系统,将废热转化为热水、电力等能源供应给其他设备,并控制废气的排放温度,可以实现对高炉炉温的优化控制。
5. 温度自动控制系统温度自动控制系统是高炉炉温优化控制的核心。
该系统通过计算机实时采集数据,并根据预设的控制策略进行处理和调整。
系统可以根据炉内温度的变化自动调整燃烧参数、配风量等,从而实现炉温的稳定控制。
温度自动控制系统的关键在于合理设定控制策略和参数,并通过不断优化和调整实现最佳的炉温控制效果。
综上所述,高炉炉温的优化控制对于钢铁生产至关重要。
通过炉温监测系统、燃料配料控制、空气配风控制、废气热回收利用以及温度自动控制系统等方法,可以有效地实现对高炉炉温的优化控制,提高生产效率和产品质量。
同时,还应加强对相关设备和技术的研发和创新,不断完善高炉炉温优化控制方法,为钢铁行业的可持续发展提供有力支撑。
基于模糊PID技术的加热炉温度控制的优化在精密成型工艺中,需要对加热炉的温度进行精确控制,而传统的串级控制方式和常规PID控制不能完全满足这方面的需求,其原因在于被控温度的非线性、滞后性、时变性等特点,因此迫切的需要改进和优化。
文章提出将模糊机制融入到PID算法当中,结合两种控制策略的优势,利用模糊机制动态调整PID 的各个参数,有效的提高了传统PID的控制精度和响应速度,同时明显改善了精密成型系统温度的控制效果,具有一定的推广价值。
标签:模糊机制PID;温度控制;改进;优化1 概述精密成型工艺对于零部件加工领域而言有着关键的影响,通过该工艺生产的零部件同最终形状的差异被大大缩小了,这就省去了后期大量的机械加工过程,节约了大量的劳动力和劳动时间,提高了生产效率,同时产品质量也得到了良好的控制。
杂精密加工过程中,对产品质量的影响因素很多,而其中最主要也最难控制的就是加热炉温度,原因就在于温度易受周围环境影响,且具有非线性、滞后性、时变性等特点,传统的过程控制方案均不能取得满意的效果,尤其在系統响应速度上明显落后于实际系统的动态变化。
在精密成型过程控制领域,之前应用最多的控制方式为PID控制,其优点在于结构简单,可靠性好,并且具有一定的自适应性;但PID仍然无法克服其自身的一些弱点,如必须建立精确的数学模型,处理时延较长、响应速度减慢、对非线性系统控制质量较低等。
模糊控制充分的利用了人类的先验知识,并将其应用到过程控制中,其最大的优点在于不需要建立精确的数学模型也可以对非线性被控对象进行高质量、高响应的控制效果,而其缺点则在于无法消除静态误差,因此将PID同模糊机制有机的结合在一起,相互取长补短,在大偏差范围内采用模糊推理控制,小偏差范围采用PID精确输出,就可以有效的提高被控对象的控制质量。
2 精密成型系统的模糊PID温度控制器的设计模糊PID控制器由模糊控制器和PID控制器结合而成,其结构如图1所示:本控制器采用温差e和温差变化率ec作为模糊控制器的输入,通过模糊机制的动态调节功能计算出本次PID控制的三个参数Kp、Ki和Kd,接着完成PID 的控制过程,实现了PID参数的实时优化,提高了控制系统整体的响应速度和稳态精度,其控制规律如下:Y=f(U0,E,D,K0,K1,L)上式中的U0为预设值,E为误差值,D为误差E的绝对值变化率,K0为比例系数,K1为积分系数,L为控制策略,Y是控制器的输出。
加热炉优化控制技术一、开发背景加热炉是石化企业重要的生产工艺设备,也是企业消耗燃料的主要设备。
炼油企业的总能耗约占原油处理量的8%,其中,加热炉的燃料能耗约占炼油厂总能耗的30%~50%。
加热炉的节能降耗是炼油厂节能工作的重要课题,提高加热炉的热效率,对于降低炼油厂的能耗、降低炼油生产成本、提高经济效益是密切相关的。
加热炉又是一个较为复杂的系统,其运行热效率受到诸多因素的影响。
比如加热炉设计、设备状况、燃烧调整、工艺操作、运行负荷等。
加强管理提高现场操作技能,是提高热效率重要途径,但最后仍需要立足于新装备、新技术、新工艺的应用,才能进一步长周期、比较稳定的提高效率、实现节能降耗的目标。
加热炉的操作,很大程度上依赖于现场管理和现场操作,比如燃烧器的调风门、雾化蒸汽调节、吹灰器的控制、自动点火的控制等。
能够远程控制的,应当包括介质出口温度的控制、氧含量的控制、负压的控制。
而目前真正能实现自动控制的,只有出口温度与燃料阀位的闭环控制。
这种依赖于个人操作技能的操作方式,决定了加热炉的运行水平必然是参差不齐的,这样的技术现状与当前提倡的节能降耗、建设节约型社会的要求是有差距的。
2002年,在济南召开的中国石化炼化企业加热炉工作会议上,与会专家认为:加热炉热效率有待于进一步提高,加强新技术应用和自动控制是提高加热炉热效率的重要途径。
近年来,人们加强对现代控制理论的研究与应用,国内外出现了自校正系统、自适应控制、模糊控制、智能控制等新型控制系统,国内高校、研究院和企业逐步开展加热炉的数学模型与仿真研究,开展模糊控制算法及智能控制系统的研究,取得了一些成果并获得很好的应用,在冶金行业,加热炉的优化控制技术已研究多年并正在逐步完善。
石化生产装置多采用集散控制系统,但真正实现加热炉自动控制的并不多,只用作数据采集、出口温度的单回路调节,模仿代替仪表PID 调节,无法达到最优的节能操作状态。
加热炉节能技术,除了在工艺装备上进行改进外,通过对加热炉燃烧过程的自动优化控制,实现节能的技术就应运而生了。