本發(fā)明涉及一種蓄熱式燃燒溫度場(chǎng)分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制方法與控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的蓄熱式燃燒控制方法中，一對(duì)蓄熱式燃燒裝置組成一個(gè)燃燒單元。如圖1所示，該燃燒單元的控制是共用一套流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制，而這個(gè)燃燒裝置是分布在加熱爐兩側(cè)，這樣由于各種不對(duì)稱(chēng)因素就造成了加熱爐兩側(cè)的溫度不均衡，這種不均衡是由于無(wú)法克服的燃料管道阻損差異、現(xiàn)場(chǎng)燒嘴前閥門(mén)調(diào)節(jié)差異、蓄熱體制造誤差、兩側(cè)空煤煙排煙閥位差異及施工質(zhì)量等諸多因素造成爐體兩側(cè)產(chǎn)生爐膛溫度差異，這些差異會(huì)使生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)一定下降，還會(huì)給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，甚至產(chǎn)生生產(chǎn)事故。而這些差異想通過(guò)一套過(guò)程儀表裝置來(lái)調(diào)整這種差異是不可能實(shí)現(xiàn)的，如欲采用燃燒裝置前手閥來(lái)調(diào)整燃燒介質(zhì)的流量與控制燃燒裝置的排煙量及爐膛壓力這兩者是矛盾的。如欲采用雙交叉限幅燃燒控制策略實(shí)現(xiàn)克服以上差異的目的，就需要在沒(méi)有空煤氣自動(dòng)化閥門(mén)和空煙及煤煙自動(dòng)化閥門(mén)及空煤氣流量計(jì)的一側(cè)增加此設(shè)備，這就極大增加了投資成本及管路的復(fù)雜性，在各種條件的束縛下，雙交叉限幅燃燒控制策略無(wú)法依靠增加儀控設(shè)備實(shí)現(xiàn)加熱空間兩側(cè)溫度均衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種蓄熱式燃燒溫度場(chǎng)分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制方法與控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的蓄熱式燃燒溫度場(chǎng)分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制方法，所述的方法為:依據(jù)當(dāng)前側(cè)的實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度的差，計(jì)算動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間。

較佳的，所述的方法為每個(gè)燃燒周期進(jìn)行如下控制：

1)確定當(dāng)前周期的預(yù)設(shè)溫度，

2)確定當(dāng)前周期兩側(cè)的實(shí)際溫度；

若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于預(yù)設(shè)溫度，則兩側(cè)同時(shí)增加或減少動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間；若A側(cè)大于目標(biāo)溫度而B(niǎo)側(cè)小于預(yù)設(shè)溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間。

較佳的，所述的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間是按下述方法計(jì)算的：

依據(jù)當(dāng)前側(cè)的實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度計(jì)算目標(biāo)溫度；

依據(jù)目標(biāo)溫度與實(shí)測(cè)溫度的溫度差當(dāng)前周期計(jì)算燃燒間歇延時(shí)時(shí)間；

依據(jù)當(dāng)前周期燃燒間歇延時(shí)時(shí)間和以前周期的當(dāng)前側(cè)燃燒間歇延時(shí)時(shí)間計(jì)算當(dāng)前周期的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間。

較佳的，其中，所述的目標(biāo)溫度是按下述公式計(jì)算的：

其中，Tm為目標(biāo)溫度，Tc為實(shí)測(cè)溫度，Ts為設(shè)定溫度。

較佳的，所述的燃燒間歇延時(shí)時(shí)間是按下述公式計(jì)算的：

Sdt＝n₁*n₂*(Tc-Tm＇)/Tm；

其中，Tm為目標(biāo)溫度，Tc為實(shí)測(cè)溫度，Ts為設(shè)定溫度，Tm＇為以前周期當(dāng)前側(cè)的目標(biāo)溫度；n₁：模糊函數(shù)學(xué)習(xí)速度，n₂：間歇時(shí)間最大常數(shù)，Sdt為當(dāng)前周期燃燒間歇延時(shí)時(shí)間；所述的n₁的取值范圍為1-10，n₂的取值范圍為30-180s。

較佳的，所述的當(dāng)前周期的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間是按下述公式計(jì)算的：

Sd＝Sd＇+Sdt

其中，Sd為動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間；Sd＇為以前周期當(dāng)前側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間；Sdt為當(dāng)前周期燃燒間歇延時(shí)時(shí)間。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明蓄熱式燃燒溫度場(chǎng)分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制系統(tǒng)，包括：

測(cè)溫裝置：用于實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)蓚?cè)的實(shí)際溫度；

受控切換閥：連接在進(jìn)氣管道上，用于為A側(cè)或B側(cè)進(jìn)氣切換；

控制裝置：根據(jù)測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)測(cè)得的當(dāng)前側(cè)溫度和預(yù)定的目標(biāo)溫度進(jìn)行以下控制：若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于目標(biāo)溫度，則兩側(cè)同時(shí)增加或減少受控切換閥的動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間；若A側(cè)大于目標(biāo)溫度而B(niǎo)側(cè)小于目標(biāo)溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)受控切換閥的動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間。

上述的方法中，為根據(jù)爐膛兩側(cè)可靠的熱電偶所提供的爐膛溫度，對(duì)設(shè)定溫度出現(xiàn)偏差的一側(cè)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整。同時(shí)，本發(fā)明除了克服了由于上述管道安裝及蓄熱體等熱工設(shè)備產(chǎn)生的誤差外，還可根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制，在一定范圍內(nèi)調(diào)高或調(diào)低加熱空間某一側(cè)溫度。例如，加熱爐工藝中，鋼坯軋機(jī)側(cè)需要較另一側(cè)高15～30℃,以便于軋機(jī)咬合，本發(fā)明使這種符合特定生產(chǎn)要求且較苛刻的工藝得以實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有蓄熱式燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的蓄熱式燃燒溫度場(chǎng)分側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)控制方法，所述的方法為:依據(jù)兩側(cè)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的差，計(jì)算動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間。

即，若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于目標(biāo)溫度，則兩側(cè)同時(shí)增加或減少動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間；若A側(cè)大于目標(biāo)溫度而B(niǎo)側(cè)小于目標(biāo)溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)調(diào)整時(shí)間。

為了防止燃燒室的溫度變化過(guò)快而影響產(chǎn)品品質(zhì)，所述的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間是按方法計(jì)算

依據(jù)當(dāng)前側(cè)的實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度計(jì)算目標(biāo)溫度；其中，所述的目標(biāo)溫度是按下述公式計(jì)算的：

依據(jù)目標(biāo)溫度與實(shí)測(cè)溫度的溫度差計(jì)算燃燒間歇延時(shí)時(shí)間；其中，所述的燃燒間歇延時(shí)時(shí)間是按下述公式計(jì)算的：

Sdt＝n₁*n₂*(Tc-Tm＇)/Tm；

依據(jù)燃燒間歇延時(shí)時(shí)間和以前周期當(dāng)前側(cè)的燃燒間歇延時(shí)時(shí)間計(jì)算當(dāng)前周期的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間，所述的當(dāng)前周期的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間是按下述公式計(jì)算的：

Sd＝Sd＇+Sdt

其中，Tm為目標(biāo)溫度，Tc為實(shí)測(cè)溫度，Ts為設(shè)定溫度，Tm＇為以前周期當(dāng)前側(cè)的目標(biāo)溫度；n₁：模糊函數(shù)學(xué)習(xí)速度，所述的n₁的取值范圍為1-10；n₂：間歇時(shí)間最大常數(shù)，n₂的取值范圍為30-180s；Sdt為燃燒間歇延時(shí)時(shí)間；Sd′為以前周期當(dāng)前側(cè)動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間；Sdt為燃燒間歇延時(shí)時(shí)間。

下表為按照上述公式計(jì)算出的動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間。

其中，n₁的取值8，n₂的取值60s

上述的公式中，考慮了溫度場(chǎng)溫度的滯后性，將溫度差通過(guò)三次方根無(wú)限切分為斜率不同的區(qū)間，與當(dāng)前溫度相加成為目標(biāo)溫度，避免了以實(shí)測(cè)溫度做為目標(biāo)溫度帶來(lái)的溫度過(guò)沖及控制精度較差的情況；同時(shí)，當(dāng)前側(cè)以前周期的燃燒動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間做為本輪動(dòng)態(tài)延時(shí)時(shí)間調(diào)整的基礎(chǔ)，使燃燒溫度控制更加穩(wěn)定，有效的解決了蓄熱式燃燒系統(tǒng)的不穩(wěn)定性及不可控性，使全自動(dòng)控制成為可能。

綜上可知，本發(fā)明成為蓄熱式燃燒系統(tǒng)的數(shù)字化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提條件之一，向工業(yè)4.0邁進(jìn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，對(duì)于由一對(duì)燃燒器組成一個(gè)燃燒單元及采用一套儀控設(shè)備進(jìn)行控制的蓄熱式燃燒系統(tǒng)，在未采用本發(fā)明及不增加另一套儀控設(shè)備的情況下，基本不可能實(shí)現(xiàn)燃燒單元分側(cè)溫度的自動(dòng)控制，而本發(fā)明較常規(guī)控制方式在不增加任何儀控設(shè)備及管道的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了燃燒單元分側(cè)溫度的自動(dòng)控制。并且，對(duì)于在溫度場(chǎng)控制精度及均勻性要求較高的加熱工藝，有效的解決了蓄熱式燃燒系統(tǒng)的不穩(wěn)定性及不可控性，使全自動(dòng)控制成為可能。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍。