雙蓄熱步進式加熱爐儀表控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用研究.pdf

1、加熱爐是冶金企業(yè)主要的過程設(shè)備，其自動控制策略是過程控制領(lǐng)域內(nèi)的一個重要的研究方向。而雙蓄熱步進式加熱爐是一個非常典型的復(fù)雜的工業(yè)被控對象，它很顯著地具有強耦合、時變、多變量、非線性、純滯后和大慣性等特性，并且由于爐溫分布難以測量，外界擾動因素多，很難對其進行準確建模和控制，因此世界各國從事冶金自動化控制的專家和學(xué)者一直在不斷努力，期望從理論上和實踐上取得加熱爐控制技術(shù)的突破性進展。
　　 本文以承德新新釩鈦股份有限公司熱軋雙蓄

2、熱加熱爐自動化儀表控制系統(tǒng)為應(yīng)用研究對象，針對雙蓄熱加熱爐工藝系統(tǒng)需求，深入進行加熱過程工藝機理分析，提出了爐溫優(yōu)化策略和爐溫智能控制策略并且優(yōu)化了加熱爐汽化冷卻控制，很好地解決了具有非線性、強耦合、大滯后、不確定性、高度復(fù)雜的加熱爐溫度控制問題和汽化冷卻控制，節(jié)約加熱爐的能耗、確保燃燒系統(tǒng)的最佳燃燒、延長加熱爐設(shè)備壽命。在分析和研究前人工作的基礎(chǔ)上，進行了控制系統(tǒng)設(shè)計、軟件編程和現(xiàn)場調(diào)試等實踐工作，研究成果已投入實際應(yīng)用。論文分為以下

3、幾個部分：
　　 首先，介紹了雙蓄熱步進式加熱爐工藝概況和加熱爐控制的技術(shù)指標(biāo)需求。針對控制要求，詳細闡述了整個加熱爐自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；其次，簡要概述了加熱爐儀表檢測和控制項目、儀表控制系統(tǒng)和儀表選型原則。設(shè)計了加熱爐儀表控制系統(tǒng)的硬件配置，以及闡述了控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能；針對采用PCS7控制系統(tǒng)，介紹了用于儀表控制的CFC圖形組態(tài)軟件；在此基礎(chǔ)上，詳細介紹了雙蓄熱步進式加熱爐控制中的燃燒控制系統(tǒng)和汽化冷卻控制系統(tǒng)設(shè)計。在

4、燃燒控制系統(tǒng)中，設(shè)計爐溫控制策略采用爐溫-煤氣/空氣流量串級控制和主從控制。蓄熱式燃燒控制策略采用溫度前饋式的雙交叉限幅控制，這種控制策略可以一定的彌補雙交叉限幅控制的缺點。對爐壓控制設(shè)計采用對爐壓的自學(xué)習(xí)控制方案，并且介紹了雙蓄熱燒嘴換向方式。在加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)中，著重對汽包水位控制進行了研究：介紹了汽包水位的動態(tài)特性，分析了對汽包水位常用的三沖量控制，在此基礎(chǔ)上設(shè)計優(yōu)化了三沖量控制，最后，論文分析和總結(jié)了現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)試情況