蓄熱式加熱爐爐溫先進控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、加熱爐是鋼鐵企業(yè)用于鋼坯軋制前加熱的重要設(shè)備,同時也是最主要的能耗設(shè)備。加熱爐燃燒控制系統(tǒng)復(fù)雜,且爐溫對象具有大滯后、大慣性等特點,因此,研究加熱爐爐溫先進控制策略對于提高加熱爐的控制品質(zhì),以及鋼鐵企業(yè)的節(jié)能降耗具有重要的意義。
　　本文以江蘇省揚州市某蓄熱步進梁式加熱爐為研究對象,在生產(chǎn)現(xiàn)場已有控制系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了加熱爐先進控制系統(tǒng),并成功應(yīng)用。投運結(jié)果表明該控制系統(tǒng)可以降低鋼坯的氧化燒損、減少燃料消耗。分析該先進

2、控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場運行情況,本文提出了一種基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制的加熱爐爐溫控制策略。
　　論文的主要工作如下:
　　1、分析加熱爐爐溫對象,研究爐溫和煤氣流量以及空氣流量之間的關(guān)系,構(gòu)建了爐溫-流量串級比值控制系統(tǒng),設(shè)計了爐溫的廣義預(yù)測控制器。針對煙氣溫度設(shè)計PID控制回路,構(gòu)建了先進控制系統(tǒng)硬件平臺,設(shè)計了先進控制系統(tǒng)操作界面等工作。
　　2、針對該項目在實施過程中遇到的問題,對先進控制系統(tǒng)進行優(yōu)化,包括改進換向

3、過程控制、應(yīng)用加熱爐多模型控制使加熱爐在各負荷段均有較好的控制品質(zhì)以及控制器抗飽和處理等。通過整定各控制回路的參數(shù),將先進控制系統(tǒng)進行實際應(yīng)用,投運結(jié)果表明該先進控制系統(tǒng)不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,而且降低了鋼坯氧化燒損,為企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。
　　3、由于加熱爐爐溫對象具有不確定性和非線性,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較好的非線性系統(tǒng)逼近能力。本文提出采用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立加熱爐爐溫預(yù)測模型,以預(yù)測爐溫未來輸出值,并根據(jù)二次型性能指標構(gòu)建爐溫預(yù)測控制器