本發(fā)明涉及一種蓄熱式燃燒溫度場分側(cè)動態(tài)延時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，一對蓄熱式燃燒裝置組成一個燃燒單元。如圖1所示，該燃燒單元的控制是共用一套流量計和調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)溫度控制，而這個燃燒裝置是分布在加熱爐兩側(cè)，這樣由于各種不對稱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法克服的燃料管道阻損差異、現(xiàn)場燒嘴前閥門調(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，這些差異會使生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)一定下降，還會給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失，甚至產(chǎn)生生產(chǎn)事故。而這些差異想通過一套過程儀表裝置來調(diào)整這種差異是不可能實現(xiàn)的，如欲采用燃燒裝置前手閥來調(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現(xiàn)克服以上差異的目的，就需要在沒有空煤氣自動化閥門和空煙及煤煙自動化閥門及空煤氣流量計的一側(cè)增加此設(shè)備，這就極大增加了投資成本及管路的復雜性，在各種條件的束縛下，雙交叉限幅燃燒控制策略無法依靠增加儀控設(shè)備實現(xiàn)加熱空間兩側(cè)溫度均衡。

技術(shù)實現(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分側(cè)動態(tài)延時控制方法與控制系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明的蓄熱式燃燒溫度場分側(cè)動態(tài)延時控制方法，所述的方法為:依據(jù)當前側(cè)的實際溫度與預設(shè)溫度的差，計算動態(tài)延時時間。

較佳的，所述的方法為每個燃燒周期進行如下控制：

1)確定當前周期的預設(shè)溫度，

2)確定當前周期兩側(cè)的實際溫度；

若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于預設(shè)溫度，則兩側(cè)同時增加或減少動態(tài)延時調(diào)整時間；若A側(cè)大于目標溫度而B側(cè)小于預設(shè)溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)動態(tài)延時調(diào)整時間。

較佳的，所述的動態(tài)延時時間是按下述方法計算的：

依據(jù)當前側(cè)的實際溫度與預設(shè)溫度計算目標溫度；

依據(jù)目標溫度與實測溫度的溫度差當前周期計算燃燒間歇延時時間；

依據(jù)當前周期燃燒間歇延時時間和以前周期的當前側(cè)燃燒間歇延時時間計算當前周期的動態(tài)延時時間。

較佳的，其中，所述的目標溫度是按下述公式計算的：

其中，Tm為目標溫度，Tc為實測溫度，Ts為設(shè)定溫度。

較佳的，所述的燃燒間歇延時時間是按下述公式計算的：

Sdt＝n₁*n₂*(Tc-Tm＇)/Tm；

其中，Tm為目標溫度，Tc為實測溫度，Ts為設(shè)定溫度，Tm＇為以前周期當前側(cè)的目標溫度；n₁：模糊函數(shù)學習速度，n₂：間歇時間最大常數(shù)，Sdt為當前周期燃燒間歇延時時間；所述的n₁的取值范圍為1-10，n₂的取值范圍為30-180s。

較佳的，所述的當前周期的動態(tài)延時時間是按下述公式計算的：

Sd＝Sd＇+Sdt

其中，Sd為動態(tài)延時時間；Sd＇為以前周期當前側(cè)動態(tài)延時時間；Sdt為當前周期燃燒間歇延時時間。

為達到上述目的，本發(fā)明蓄熱式燃燒溫度場分側(cè)動態(tài)延時控制系統(tǒng)，包括：

測溫裝置：用于實時測量兩側(cè)的實際溫度；

受控切換閥：連接在進氣管道上，用于為A側(cè)或B側(cè)進氣切換；

控制裝置：根據(jù)測溫裝置實時測得的當前側(cè)溫度和預定的目標溫度進行以下控制：若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于目標溫度，則兩側(cè)同時增加或減少受控切換閥的動態(tài)延時調(diào)整時間；若A側(cè)大于目標溫度而B側(cè)小于目標溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)受控切換閥的動態(tài)延時調(diào)整時間。

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，對設(shè)定溫度出現(xiàn)偏差的一側(cè)進行自動動態(tài)調(diào)整。同時，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)具體工藝要求進行分側(cè)動態(tài)延時控制，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，鋼坯軋機側(cè)需要較另一側(cè)高15～30℃,以便于軋機咬合，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現(xiàn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有蓄熱式燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的蓄熱式燃燒溫度場分側(cè)動態(tài)延時控制方法，所述的方法為:依據(jù)兩側(cè)實際溫度與目標溫度的差，計算動態(tài)延時時間。

即，若A側(cè)和B側(cè)均大于或小于目標溫度，則兩側(cè)同時增加或減少動態(tài)延時調(diào)整時間；若A側(cè)大于目標溫度而B側(cè)小于目標溫度，則增加一側(cè)減少另一側(cè)動態(tài)延時調(diào)整時間。

為了防止燃燒室的溫度變化過快而影響產(chǎn)品品質(zhì)，所述的動態(tài)延時時間是按方法計算

依據(jù)當前側(cè)的實際溫度與預設(shè)溫度計算目標溫度；其中，所述的目標溫度是按下述公式計算的：

依據(jù)目標溫度與實測溫度的溫度差計算燃燒間歇延時時間；其中，所述的燃燒間歇延時時間是按下述公式計算的：

Sdt＝n₁*n₂*(Tc-Tm＇)/Tm；

依據(jù)燃燒間歇延時時間和以前周期當前側(cè)的燃燒間歇延時時間計算當前周期的動態(tài)延時時間，所述的當前周期的動態(tài)延時時間是按下述公式計算的：

Sd＝Sd＇+Sdt

其中，Tm為目標溫度，Tc為實測溫度，Ts為設(shè)定溫度，Tm＇為以前周期當前側(cè)的目標溫度；n₁：模糊函數(shù)學習速度，所述的n₁的取值范圍為1-10；n₂：間歇時間最大常數(shù)，n₂的取值范圍為30-180s；Sdt為燃燒間歇延時時間；Sd′為以前周期當前側(cè)動態(tài)延時時間；Sdt為燃燒間歇延時時間。

下表為按照上述公式計算出的動態(tài)延時時間。

其中，n₁的取值8，n₂的取值60s

上述的公式中，考慮了溫度場溫度的滯后性，將溫度差通過三次方根無限切分為斜率不同的區(qū)間，與當前溫度相加成為目標溫度，避免了以實測溫度做為目標溫度帶來的溫度過沖及控制精度較差的情況；同時，當前側(cè)以前周期的燃燒動態(tài)延時時間做為本輪動態(tài)延時時間調(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)實現(xiàn)的前提條件之一，向工業(yè)4.0邁進打下了堅實的基礎(chǔ)。同時，對于由一對燃燒器組成一個燃燒單元及采用一套儀控設(shè)備進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，基本不可能實現(xiàn)燃燒單元分側(cè)溫度的自動控制，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，實現(xiàn)了燃燒單元分側(cè)溫度的自動控制。并且，對于在溫度場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，使全自動控制成為可能。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍。