加热炉最小能耗优化控制策略的研究.pdfVIP

自动化与仪器仪表 ZIDONGHUAYUYIQIYIBIAO 2000年第 2期 (总第 88期) 文章编号 ：1001—9227(2o00)o2—0009—03 (7一“ 加热炉最小能耗优化控制策略的研究 大连海事大学(116026) ! !兰 摘 要 ：以某钢厂推钢式连续加热炉为背景 ．建立了加热炉的动态数学模型 ，并在此基础上懈 决了加热炉最小能耗优化控制问题。文中针对不同钢种，尤其是特种钢进行仿真计算，得出了各 自 髓萎关键词：整’耋墨婆尘!满耋墼望堂壑釜型欣f／(1t’II镰，皋啦幢，， ABSTRACT：Thispaperestablishesaeontinu~ dynamicmather~aticmodelof andbasedonwhich．resolvestheproblem ofminimmnconsumpfioncontrolofthefurnace．AlIdear6esout thesimulationrese~,ehcalculationsforvarioussteel，esp~ciallyforthespee iM steelwith satisfiedresults． KEYWORDS：Beheati 一 洲 一 一 曲 “ m de ：。 中中图图分分类类号号：TP273~l 文献标识码：Bd 竹f ，／ 重要意义，将对传统的方法产生根本的变革7，7，， ， 0 引 言 节能是各工业部门极为重视的课题，自70年代 1 加热妒过程控镧的基本内窖 能源危机以来，国际上各工业先进 国对各种燃烧设 加热炉主要包括燃烧和热交换两大物理过程， 备的节能控制进行了广泛深入的研究。主要从设备 如何使其在各种状态下保持最佳燃烧，及如何根据 及 自动控制两方面采取措施，且都已取得不小的进 轧制节奏．组织加热炉的燃烧及加热过程，从而降低 展．大大降低了能耗。实践证明，自动控制技术是一 能耗，提高成材率。这两方面就构成了现代加热炉 种有效 的节能手段。 控制的基本 内容．也是当前加热炉节能过程控制 的 目前，我国加热炉能耗较大．提高我国加热炉 自 关键。 动化水平，节能降耗具有现实意义。为深入地讨论 加热炉控制的主要 目标是钢锭的加热质量，而 这一问题及获得具体数据，本文 以某钢厂推钢式连 这又与轧制生产情况、钢料的规格种类、炉内加热时 续加热炉为背景，研究加热炉节能优化控制 问题 。 间的长短密切相关。由于加热炉一轧机生产工况的 众所周知，为了达到钢锭加热工艺及出炉温度的均 复杂多变，由操作人员凭经验设定炉温往往留有加 匀性要求，加热炉消耗了大量的能量，仅追求常规的 热余量 ，这不仅导致加热炉能耗上升，而且对于钢材 最佳燃烧控制是远远不够的。本文以实现加热炉生 质量指标也是有害的。因此，以计算机为工具 ，科学 产过程的最佳节能控制为 目的，开发加热炉的计算 地决定加热炉的设定控制是十分必要的。要实现加 机监督控制层。这个问题用传统的经典控制理论的 热炉设定控制，其主要困难来 自炉内钢锭的温度分 方法是不能懈决的，而必须依赖于以状态空问法为 布的不可检测，解决这一问题的有效途径之一是建 基础的工业过程模型化及现代控制理论的应用，建 立加热炉的数学模型，用加热过程的可测变量来估 立加热炉动态数学模型，并以该模型为基础，应用过 计炉内钢锭的温度分布，然后把设定控制与钢锭出 程优化的理论，寻找以最小能耗为目标函数的最佳