環(huán)形加熱爐在線優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用

1、環(huán)形加熱爐在線優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用環(huán)形加熱爐在線優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用姜澤毅張欣欣董補(bǔ)全陳曉丹于百勤夏建良劉華飛摘要開發(fā)了環(huán)形加熱爐在線優(yōu)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由在線運行的物料跟蹤、溫度跟蹤和爐溫優(yōu)化設(shè)定等功能模塊組成，以滿足生產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量為前提，以燃耗和氧化燒損最低為目標(biāo)，通過離線研究，得到了適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏、管坯長度和材質(zhì)變化的優(yōu)化爐溫制度，并在實際應(yīng)用中取得了良好的控制效果。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞環(huán)形加熱爐數(shù)學(xué)模型優(yōu)化控制計算機(jī)控制Studyap

2、plicationofonlineoptimumcontrolfrotaryreheatingfurnaceJiangZeyiZhangXinxinDongBuquan(DeptofThermalEnergyEngineeringUniversityofScienceTechnologyBeijingBeijing100083)ChenXiaodanYuBaiqinXiaJianliangLiuHuafei(SteelTubeCompa

3、nyShanghaiBaosteelGroupCpation)AbstractAbstractAnonlineoptimumcontrolsystemfrotaryreheatingfurnacewhichconsistsoffunctionmodulesfmaterialstrackingtemperaturetrackingoptimumfurnacetemperaturesettingisdeveloped.Indertored

4、ucefuelconsumptionoxidelossbasedonthebestqualityquantitydemtheoptimumfurnacetemperaturesystemadaptedtoproductionrhythmlengthoftuberoundschangeofmaterialsisobtainedthroughofflinesimulationgoodcontrolresulthasbeenachieved

5、inpracticalapplication.KeyKeywdswdsrotaryreheatingfurnacemathematicalmodeloptimumcontrolcomputercontrol0前言前言從發(fā)展順序和控制水平兩個方面總結(jié)軋鋼加熱爐的計算機(jī)控制大體上可以劃分為3個層次：1)以提高燃料利用效率、維持合理空燃比為目的，以爐溫為控制對象的燃燒過程控制，簡稱為基礎(chǔ)燃燒控制；2)以爐內(nèi)傳熱數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，以被加熱物料溫度

6、為控制對象，實現(xiàn)爐溫和燃耗量的優(yōu)化控制，稱為過程優(yōu)化控制；3)在全部單體設(shè)備實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上，以協(xié)調(diào)整個生產(chǎn)系統(tǒng)為目標(biāo)，實現(xiàn)加熱工段的計算機(jī)優(yōu)化調(diào)度管理，稱為工序優(yōu)化控制。一般而言，加熱爐加熱過程優(yōu)化控制目標(biāo)可表述為：在滿足軋線產(chǎn)量的條件下，使鋼坯出爐溫度最準(zhǔn)，截面溫差最小，氧化燒損最少，燃耗最低。加熱過程優(yōu)化控制可歸納為3種方式：1)生產(chǎn)率與爐溫(或燃料供應(yīng)量)直接優(yōu)化控制方式，如常用的爐溫設(shè)定值查詢圖或“地毯”圖[1]；2)基于數(shù)

7、學(xué)模型的鋼溫控制方式，實踐中寸規(guī)格的管坯在不同生產(chǎn)節(jié)奏情況下最優(yōu)的管坯升溫曲線和相應(yīng)的爐溫曲線。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在滿足加熱工藝要求的前提下，設(shè)定的加熱時間內(nèi)的管坯平均溫度對加熱時間的積分值與加熱過程中燃料消耗量、管坯的氧化燒損量之間存在著單調(diào)的依變關(guān)系，對于一定規(guī)格的管坯和生產(chǎn)節(jié)奏，該積分值可以作為衡量燃耗水平和管坯氧化燒損水平的尺度。2.22.2標(biāo)準(zhǔn)爐溫設(shè)定值分析標(biāo)準(zhǔn)爐溫設(shè)定值分析以普通鋼種和標(biāo)準(zhǔn)長度的管坯在設(shè)計爐溫設(shè)定值條件下的加熱過程