[发明专利]炼焦炉自动加热控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业窑炉领域，具体涉及一种炼焦炉自动加热控制方法。

背景技术

炼焦炉是一种特殊的工业窑炉，具有大时滞、大惯性、强非线性、多因素耦合、变参数的特点，炼焦炉燃烧室立火道温度的稳定性直接关系到焦炭质量和炉体寿命，当前我国焦炉燃烧过程大部分采用人工调节的方法，每隔4小时做一次人工测温，通过此法获取立火道温度，进行调节，其控制效果完全依赖于操作人员的实际经验和个人预测能力。不同班次的测温工和调火工进行调节的时间和力度均不相同，可能造成燃烧室温度较大波动而超出允许范围，造成焦炭质量下降和能源浪费，也影响炼焦炉的使用寿命。目前的炼焦炉虽然有一些自动加热技术，但存在着控制不够精确，成本过高，或控制精度低等缺陷。

发明内容

由鉴于此，本发明提供了一种炼焦炉自动加热控制方法，根据立火道和蓄热室的对应关系，实现了立火道的连续测温，进而实现了炼焦炉自动加热的精确控制。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种炼焦炉自动加热控制方法，包括如下步骤：

第一步，炼焦炉目标温度控制步骤，将炼焦炉的进焦侧和出焦侧各选多个蓄热室，多次采集蓄热室和火道的平均温度，建立火道温度与蓄热室温度之间的函数关系，控制器根据火道温度与蓄热室温度之间的函数关系，计算出火道温度；

第二步，前馈供热量控制步骤，控制器将第一步得到的火道温度与标准火道温度进行对比，根据对比结果对焦炉所需煤气量的温度、压力进行补偿校正，当焦炉工作状态下的煤气流量达到预设值时，由控制器控制进入第三步；

    第三步，烟道吸力控制步骤，控制器根据目标炼焦炉炉顶压力和实测炼焦炉炉顶压力的偏差对烟道吸力的反馈控制，由煤气流量得到烟道吸力值。

进一步，所述第一步中，火道温度与蓄热室温度之间的函数关系的数学表达式为：

T=-AT_X²+BT_X+C           ①      

T=DT_X²+FT_X+G　          ②

①、②为炼焦炉一个换向周期内上升段和下降段火道与蓄热室关系模型，①为温度上升段数学模型，②为温度下降段数学模型，T为火道温度；T_X为蓄热室顶部温度；A、B、D、F分别为相关系数；C、G为常数。

 进一步，所述第二步中，烟道煤气流量与烟道温度、压力的数学关系模型为： 

Q= Q0／KT·KP 

Q为烟道工作状态下的煤气流量，Q0为标准状态下的煤气流量，KT为温度校正系数，KP为压力校正系数。

进一步，所述第三步中，烟道吸力与煤气流量的数学模型为： P_N=K_Y，N*Q_Nⁿ         

P_N为第N步的烟道吸力；K_Y，N为第N步的吸力控制系数，Q_N为第N步的瞬时煤气流量，n为指数，烟道吸力与煤气流量对应的废气流量的比例系数。 

一种炼焦炉自动加热控制系统，其中，炼焦炉自动加热控制系统包括炼焦炉目标温度控制模块、烟道吸力控制模块、前馈供热量控制模块和控制器，控制器分别连接炼焦炉目标温度控制模块、烟道吸力控制模块和前馈供热量控制模块。 

本发明的有益效果为：

本发明提高了炼焦炉的稳定性，对于焦炉煤气加热，±5℃的安定系数，从运行前的0.78，提高到0.90以上，对于煤气加热，±7℃的安定系数，提高到0.93以上；耗热量降低2.5%，焦炭质量指标也有明显提高，焦炭抗碎强度M40提高了0.81%，耐磨强度M10降低了0.84%，高炉焦比降低4.8%。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

具体实施方式

本发明包括如下步骤：

第一步，炼焦炉目标温度控制步骤，将炼焦炉的进焦侧和出焦侧各选多个蓄热室，多次采集蓄热室和火道的平均温度，建立火道温度与蓄热室温度之间的函数关系，控制器根据火道温度与蓄热室温度之间的函数关系，计算出火道温度。