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《山东大学》 2010年
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脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制

王庆河  
【摘要】:提高二次能源利用率是钢铁行业降低能源消耗的重点,也是企业推行低成本战略,提高企业盈利能力,造福社会的关键。过去中国钢铁行业长期使用煤、重油等高热值、不可再生能源作为轧钢加热炉的主要燃料。随着加热炉工艺技术的不断发展,以煤气作为主要燃料的燃气型加热炉不断推广应用,尤其是上世纪九十年代高温燃烧技术的不断应用,以低热值高炉煤气为燃料的蓄热式加热炉成为主流。 高温燃烧技术(High temperature combustion--HTC),亦称高温蓄热式燃烧技术,是90年代以来,在国内外大量推广应用的一种新型燃烧技术。这项技术是通过将低温空气、煤气预热后喷射入到炉膛内,保证煤气在低氧状态充分燃烧,由于空气、煤气温度可预热到800-1000℃以上,燃烧区空气含氧量在21%-22%之间,高温燃烧与传统燃烧过程相比可以大大节省燃料,减少CO2和NO、等温室气体的排放,是现代工业生产中应用的关键燃烧技术之一 由于蓄热式加热炉采用换向操作实现蓄热体储热-预热的循环,在换向期间煤气不能进入炉膛燃烧,对燃烧过程的扰动很大,增加了自动控制的难度。脉冲燃烧式加热炉区别于集中换向燃烧式加热炉,增加了换向阀组数,一般根据炉长情况采用10-20组换向阀,每组换阀控制其中一个断面的燃烧控制,各组换向阀根据生产情况按序间隔性换向。由于脉冲燃烧式加热炉采用精小型的换向阀,换向速度快,不再采用吹扫工艺,所以煤气在换向过程中几乎没有中断,同时因阀组数增加的细分作用,大大减少了对整个燃烧过程的扰动。 课题主要从脉冲燃烧蓄热式加热炉的工艺特点入手,采用模糊控制、PID控制的原理,结合经典控制理论的研究方法,重点对脉冲燃烧蓄热式加热炉换向控制、炉温控制、空煤气压力控制、残氧及空煤比控制的策略进行了研究。基于脉冲式燃烧的特点和空煤气流量无法准确测得的现实情况给出了脉冲燃烧炉温控制离散化优化模型和空煤压力控制模型。通过脉冲式燃烧炉温控制离散化优化模型的实施,解决了换向控制对燃烧过程的影响,同时保证了不同工况下温度场均布。通过空煤压力控制模型,解决了长期困扰加热炉燃烧控制的空煤气流量检测不准确、线性差的技术难题,保证了空气过剩系数的命中率,提高了燃烧效率,降低了NOx的排放量,同时也提出了残氧分析指导空煤压力控制实现空气煤气比值的理论观点。 课题研究成果在河北烘熔钢铁有限公司中板厂2号加热炉上得到应用,实现了燃烧自动换向控制,加热炉温度控制波动量小于5℃,同时空煤压力自动控制的实现为解决长期困扰蓄热式加热炉流量检测与控制的难题找到了新的方案。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG307

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付华,张伟强,顾德英;中频热处理温度的模糊控制方法[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1997年01期
2 杨永军,武立云,薛海涛,王磊,张益钊;新型蓄热燃烧系统的实验研究[J];工业加热;2000年04期
3 代朝红,温治,朱宏祥,徐海,李洪利,刘洪,郑克明;高温空气燃烧技术的研究现状及发展趋势(上)[J];工业加热;2002年03期
4 代朝红,温治,朱宏祥,徐海,李洪利,刘洪,郑克明;高温空气燃烧技术的研究现状及发展趋势(下)[J];工业加热;2002年04期
5 张先跃;高仲龙;高家锐;;关于工业加热炉发展方向的探讨[J];工业炉;1990年02期
6 周怀春,盛锋,姚洪,郑楚光;高温空气燃烧技术──21世纪关键技术之一[J];工业炉;1998年01期
7 蒋绍坚,彭好义,艾元方,杨卫宏,萧泽强,周孑民;一种新型烧嘴及其高效节能低污染特性分析[J];工业炉;2000年03期
8 戴璐平;黄之初;王小明;王晓春;;模糊预测控制在工业窑炉温度控制系统中的应用[J];工业炉;2006年06期
9 刘光杰;加热炉的过程控制系统[J];四川冶金;2003年05期
10 李学锋,胡昌华,周凤岐;多变量模糊预报式解耦控制研究[J];西北工业大学学报;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏业启,于中;酚醛树脂生产的微机自动控制系统[J];工程塑料应用;2000年05期
2 张开生;张攀峰;李强华;李霞;;塑料瓦楞板同步剪切的仿人智能控制系统[J];工程塑料应用;2007年02期
3 张开生;吕银芳;王雪梅;;注塑机温度控制方法研究[J];工程塑料应用;2007年07期
4 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
5 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
6 薛宏伟;芜湖电厂给水控制和主汽温控制改造[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
7 程仁海;王可栋;;高压变频技术在合肥二电厂应用与分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
8 郭玲玲;;火灾探测器现状及其发展趋势[J];安防科技;2010年05期
9 丁晓贵;神经网络在非线性系统参数辨识中应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
10 路子贇;一种CMAC神经网络的直接地址映射[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 徐爱东;李传庆;陈艳军;刘广生;韩莉;;仿人智能MFA控制在过热蒸汽温度系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 戎袁杰;汤洪海;郑雪生;王荣蓉;李春文;;单相并联有源滤波器的神经网络控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 王孝红;解海洋;景绍洪;袁铸钢;;灰色模糊控制器在水泥粉磨系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 韩忠旭;;广义智能控制的内涵及其兼容性[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 韩忠旭;;大惯性系统Luenberger函数观测器的鲁棒性[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Research on Control of Cement Clinker Sintering Process Oriented to Energy Saving[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 吕燕;吴敏;雷琪;;钛坯天然气加热炉温度智能控制系统[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
3 栾晓梅;压缩式垃圾车控制系统设计[D];山东科技大学;2010年
4 李业鑫;基于模糊控制的余氯实时在线检测系统研制[D];长春理工大学;2010年
5 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
7 黄阿敏;基于蕴涵算子族的模糊逻辑理论[D];浙江理工大学;2010年
8 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
9 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年
10 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪培庄;张洪敏;;真值流推理及其动态分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);1989年01期
2 张晓龙,徐树梅,夏路易;基于参数自调整的三维模糊控制系统[J];测试技术学报;2003年03期
3 赵元黎,刘越,杨松林;专家调整量化因子的模糊控制器[J];电子技术应用;2000年04期
4 杨世勇,刘文才;具智能积分器的模糊控制方案[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年04期
5 方千山;提高模糊控制精度的研究[J];福州大学学报(自然科学版);2003年05期
6 李娟,陈佳娟;模糊控制静差产生原因的理论分析[J];甘肃科技;2000年03期
7 吴道洪,谢善清,杨泽耒;蓄热式高温空气燃烧技术的应用[J];工业加热;2000年03期
8 杨永军,武立云,薛海涛,王磊,张益钊;新型蓄热燃烧系统的实验研究[J];工业加热;2000年04期
9 潘炼,陈书瀚,李爱国,王诺;加热炉智能模糊控制系统 [J];工业控制计算机;1995年04期
10 张先跃;高仲龙;高家锐;;关于工业加热炉发展方向的探讨[J];工业炉;1990年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱小辉,冯俊小,刘红艳,赵亚卓;蓄热式推钢加热炉工控系统的开发[J];工业炉;2005年01期
2 杨波,葛芦生;蓄热式加热炉的神经网络燃烧控制[J];安徽工业大学学报;2002年01期
3 葛芦生,杨波;蓄热式加热炉燃烧控制策略应用研究[J];仪器仪表学报;2004年04期
4 丁祖铮;蓄热式加热炉燃烧控制系统的实现与探讨[J];冶金能源;2004年06期
5 兰东辉;轧钢用蓄热式加热炉的控制[J];电气时代;2004年03期
6 柳宜;蓄热式加热炉投产前的烘炉实践[J];江西冶金;2004年05期
7 万惠民,柳宜;蓄热式加热炉投产后的问题及解决方法[J];轧钢;2005年03期
8 于登科;;蓄热式加热炉自动化控制与应用[J];冶金能源;2006年06期
9 袁秀苗;;蓄热式加热炉控制系统介绍[J];涟钢科技与管理;2009年03期
10 张以波,侯中华;蓄热式加热炉使用分析[J];山东冶金;2004年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈冠军;;关于蓄热式加热炉的若干问题[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
2 温建波;刘亚丽;李修峰;;节能降耗技术在蓄热式加热炉中的研究与应用[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
3 贾凌锋;高建红;王彦峰;;蓄热式加热炉板坯温度均匀性研究[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
4 伍永福;赵增武;王长路;王中伟;;包钢轨梁厂蓄热式加热炉数值模拟[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
5 杨志英;杨建军;;燃热荒煤气空气单蓄热式加热炉使用中存在的问题及解决措施[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
6 张永飞;周全宝;裴颐仙;赵艳琴;;宣钢高强度棒材蓄热式加热炉简介[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
7 宋周利;;蓄热式加热炉蜂窝体改造实践[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
8 刘光明;佘小龙;;蓄热式加热炉过程控制系统的实现[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
9 陈显松;周少林;;蓄热式加热炉在南钢高线的成功运用[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
10 郑坤灿;温治;陈远飞;周钢;张欣;;蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;蓄热式加热炉操作检修应注重安全环保[N];中国冶金报;2010年
2 徐辉;燃热脏煤气蓄热式加热炉通过鉴定[N];中国冶金报;2003年
3 傅建设;国内首台蓄热式加热炉投产[N];世界金属导报;2001年
4 马夫;蓄热式加热炉技术及其应用[N];世界金属导报;2001年
5 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;蓄热式加热炉节能技术方兴未艾[N];中国冶金报;2010年
6 ;蓄热式加热炉[N];世界金属导报;2002年
7 傅建设;“蓄热式加热炉技术开发”列入国家创新项目[N];世界金属导报;2002年
8 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;合理选择蓄热式加热炉关键设备——烧嘴[N];中国冶金报;2010年
9 本报记者 李玉峰;钢花映照攻坚一线[N];天津日报;2009年
10 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;合理选择蓄热式加热炉的蓄热体[N];中国冶金报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 崔苗;基于炉气非灰辐射特性的炉膛总括热吸收率动态补偿研究[D];东北大学;2009年
2 谢国威;蓄热式连续加热炉内气体流动及热工制度的研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆河;脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制[D];山东大学;2010年
2 李继;龙钢蓄热式加热炉应用研究[D];西安建筑科技大学;2011年
3 张友强;蓄热式加热炉温度过程模拟[D];东北大学;2008年
4 张善伟;基于CFD仿真的蓄热式加热炉燃烧系统改进设计[D];上海交通大学;2012年
5 武狄;GPC&DMC混合控制算法在加热炉中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 李慧芳;基于PLC的蓄热式加热炉自动控制系统[D];太原理工大学;2007年
7 王宁;蓄热式加热炉的数学模型优化控制[D];山东大学;2009年
8 王永强;蓄热式加热炉中20CrMo钢高温氧化特性研究[D];河北理工大学;2009年
9 孙赫晨;调频流控振荡技术与脉冲燃烧的实验研究[D];北京建筑工程学院;2012年
10 王薇;宁夏轧钢厂加热炉控制系统研究[D];东北大学;2008年
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