焦炉加热控制模型的优化方案研究

论文摘要

焦炉加热控制模型是近年来发展起来的一种焦炉加热控制的有效方式,在保持焦炉加热的稳定性、降低焦炉能耗、延长焦炉使用寿命方面发挥了重要作用。由于焦炉加热是一个复杂的热工过程,而焦炉加热控制模型涉及到计算机硬件、自动化控制、热能等多学科、多专业的知识,因此,开发出好的焦炉加热控制模型并保持正常运行难度较大。本文首先介绍了焦炉的基本结构和焦炉生产工艺,对焦炉加热过程中的几个关键指标的测定和调节方法进行了阐述。然后对焦炉加热控制模型的国内外现状以及宝钢一期焦炉的加热控制模型进行了分析,找出了宝钢一期焦炉加热控制模型的不足和需要改进的方向,确定了课题研究的主要内容,针对性地提出了加热控制模型的优化方案,并逐一开展可行性研究与论证,对决定优化方案能否实施的温度、吸力的相关性进行了验证,确定了炉温修正的参数。方案经过实施后,产生了显著的运行效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 焦炉基本结构及作用
• 1.2 焦炉生产工艺和焦炉加热原理
• 1.3 焦炉加热控制中的几个基本概念
• 1.3.1 火落现象及其特征、火落时间
• 1.3.2 火落判定的方法
• 1.3.3 自动火落判定的原理和实现
• 1.3.4 焦炉加热介质和热值
• 1.3.5 炼焦耗热量、炼焦供热量和煤气流量
• 1.3.6 炉温、目标炉温及其主要调节手段
• 1.3.7 烟道吸力、炉顶看火孔压力及其控制原则
• 1.4 焦炉加热控制系统和主要控制参数
• 1.5 焦炉加热控制模型的目的和任务
• 1.6 焦炉加热控制模型的分类
• 1.7 焦炉加热工艺控制模型的分类
• 1.8 国内外现状
• 1.8.1 国外焦炉加热控制系统的发展和现状
• 1.8.2 国内焦炉加热控制系统的发展和现状
• 1.9 项目研究的意义
• 1.10 项目研究的主要内容
• 1.11 项目目标或技术要求
• 第二章 焦炉加热控制模型的优化方案
• 2.1 宝钢一期焦炉加热控制模型现状
• 2.1.1 控制原理
• 2.1.2 温度控制模式
• 2.1.3 火落判定和控制模式
• 2.1.4 吸力控制模式
• 2.2 宝钢一期焦炉加热控制模型的特点
• 2.3 优化方案的控制原理
• 2.4 具体优化方案
• 2.5 优化方案的特点和优势
• 2.5.1 完善后的“目标炉温控制前－反馈模型”
• 2.5.2 “火落时间控制前－反馈模型”
• 2.5.3 “吸力控制前－反馈模型”
• 2.5.4 目标炉温修正
• 第三章 焦炉加热模型优化方案的有效性研究
• 3.1 完善“目标炉温控制前－反馈模型”的实现
• 3.1.1 人工测温和自动测温的相关性论证
• 3.1.2 关联性的建立
• 3.1.3 热电偶自动测温作为目标炉温的反馈参与控制
• 3.1.4 本节小结
• 3.2 建立“火落时间控制前－反馈控制模型”的实现
• 3.2.1 自动火落判定的差异和主要原因与对策
• 3.2.2 自动火落判定的精度校验
• 3.2.3 “火落时间控制前－反馈控制模型”的建立及控制原理
• 3.2.4 本节小结
• 3.3 建立“吸力控制前－反馈模型”的实现
• 3.3.1 现有吸力控制方式及特点
• 3.3.2 建立烟道吸力与煤气流量的相关关系
• 3.3.3 自动测定的炉顶看火孔压力对整座焦炉炉顶看火孔压力的表征程度
• 3.3.4 自动测定的炉顶看火孔压力与整座焦炉炉顶看火孔压力的相关性验证
• 3.3.5 “吸力控制前－反馈模型”的建立及控制原理
• 3.3.6 本节小结
• 3.4 目标炉温修正功能的实现
• 3.4.1 不确定因素导致的目标炉温修正
• 3.4.2 异常波动导致的目标炉温修正
• 3.5 本章小结
• 第四章 优化方案的实施
• 4.1 软、硬件条件的支撑方案
• 4.2 需要开展的工作
• 4.3 15、16 立火道温度和热电偶测定的12 立火道废气温度的相关性研究
• 4.3.1 数据采集方案设计
• 4.3.2 回归分析
• 4.3.3 本节小结
• 4.4 烟道吸力与煤气流量相关性研究
• 4.4.1 烟道吸力随煤气流量变化的数据采集
• 4.4.2 烟道吸力与煤气流量相关性研究结果
• 4.4.3 本节小结
• 4.5 目标炉温修正
• 4.5.1 水份变化对目标炉温的修正
• 4.5.2 火落偏差对目标炉温的修正
• 第五章 效果验证
• 5.1 总体运行效果
• 5.2 炼焦耗热量下降水平
• 5.3 经济效益计算
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文