基于煤气流量的高炉炉况诊断系统设计及实现

【摘要】： 钢铁工业是我国国民经济重要的基础产业和支柱产业,影响着我国的国内生产总值和国际国内形象。高炉是一个密闭的压力容器,同时是钢铁冶炼过程中的最重要的设备,涟钢6号高炉是一座2200m~3的大型高炉,其产量占涟钢总产量的50%左右,能否及时发现其发生的故障影响着整个涟钢的经济效益,因而保证高炉运行在高产顺行的状态十分重要。但目前国内基本应用专家系统来反映炉况,效果并不理想,因此,本文研究利用煤气流量综合其它因素来更有效的诊断炉况。 高炉煤气流量的变化能准确反映出炉内煤气流的分布状态,对高炉煤气利用、悬料、管道与崩料等异常情况的反映更敏感,煤气流分布状况直接影响高炉煤气热能和化学能的利用效率。本文首先分析高炉煤气流的分布以及布料工艺,通过检测高炉炉顶煤气流量以及高炉其它的检测设备和控制参数,如煤气流量在线检测、冷风流量、热风压力等,通过数学分析计算,找出在各种条件下煤气流量的变化及其变化率的大小、冷风流量、热风压力等与炉况的关系,建立高炉炉顶煤气流量与布料以及悬料,崩料和管道等异常炉况的关系模型。其次采用模糊专家推理机制,按照现场经验建立的高炉炉况诊断推理树,对6号高炉炉况进行诊断。最后,本文采用面向对象的编程语言进行程序设计,利用数据库技术对过程数据和专家规则进行管理。 高炉炉况诊断系统现场运行结果表明,系统设计合理,结构紧凑,对于悬料,崩料和管道等故障炉况的诊断命中率可以达到90%以上。系统可以为高炉的上部调剂及炉顶压力设定提供可靠依据,指导高炉生产,优化高炉操作,保证炉况顺行,从而有效地避免高炉重大事故的发生。