先进控制系统在加热炉优化控制中的应用
提高加热炉热效率控制系统的设计与应用
烧 器 喷嘴 向下 倾斜 等方 法 ,降低 火焰 中心位 置 ,增 加燃 料 在 炉 膛 内 的停 留 时 间 ,即增 加 了 辐 射 传 热
时 间。
而且 还可 以根 据排 烟 温度变 化趋 势来 判 断炉 管
w y jc 1w .s n。 w s h .m
篁 理 ・ 践 察
般 情 况 下 ,排 烟 温 度 每 升 高 1 ~ 0c , 7 2 二 I
0 1 . ,排 烟 温 度 将 升 高 约 1 ℃ ,因 此 , n值 对 加 0 3
热 炉 的热效 率有 着直 接 的影 响 。
的 用 电 消 耗 ; 而 且 南 于 过 剩 空 气 是 在 排 烟 温 度 下 排
出现 负荷 率较低 、热 效率 下 降等 问题 ,采取对 加 热 炉烟 道 出 口安 装 烟 气含 氧量 、排 烟温 度及 炉
膛 负压 检 测 控 制 系统 等 节 能 措 施 来 监 控 加 热 炉运 行 状 态 , 并 且 与 现 有 的 D S ( i u e C D i td sr b t C n l y 1 o t o S 81 r S 1 t 集散 控 制 系统 )控 制相 结合 研发 出一套 基 于预 测控 制 思想 、吸 收操作 人 员多年
被 加热 水 的 出 口温度 )满 足要 求 ,同时 ,还要 使 加 热 炉 的热 效率 最 高 、空气 污染 最小 、各支 路进 料 平
衡 稳定 。
热 负 荷 控 制 :根 据 热 负 荷 平 衡 原 理 来 控 制 燃 料
气 ,降低 炉 膛 温 度 ,造 成 烟气 中过 剩 空 气 量增 加 , 增 加 热损 失 ,降低 了加 热炉 热 效率 ,这 时 应该 减 小
1 提 高 加 热 炉 热 效 率 的 几 种 控 制 方 法
PID在首秦加热炉燃烧系统中的应用
PID在首秦加热炉燃烧系统中的应用摘要:本系统以首秦轧钢加热炉系统为基础介绍加热炉燃烧智能控制系统的实现。
其原理采用智能控制技术,合理优化控制,使燃气在炉内能充分燃烧。
事实证明:即比常规控制节省能源,又减少了大气的污染、保护环境。
关键词:加热炉煤气空气比例调节串级调节选择调节充分燃烧中图分类号:tk22 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0085-01加热炉是轧钢生产企业主要的耗能设备,而我厂自动控制技术研究课题是怎样在保证被加热后的钢坯能够进行有效轧制的前提下,降低加热炉的能耗,加热炉被控对象是一个非线性系统,是纯滞后、大惯性、时变的。
在生产中,还受到许多因素影响,而pid 控适应能力差,因此采用常规控制方法很难取得满意的效果。
最后经过无数次调试最终提出了一套关于加热炉优化设定控制方法。
通过仿真试验证明此种控制方案可行。
1 软硬件设置本系统在计算机上运行wincc通用监控系统支撑软件,具有友好的动画界面制作、开放的数据接口和网络、强大的数据采集和处理能力、完善的事件和报警处理机制等工能。
硬件采用西门子plc,可靠性高、实时性强、体积小且坚固耐用。
计算机设定控制参数,处理复杂的数据运算、存储及查询等工能,plc内运行设定的控制逻辑程序,完成控制功能。
二者完好结合实现燃烧加热控制的整个工艺过程。
2 热损失与过剩空气系数的关系各种热损失与过剩空气系数之间的关系。
其中:过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量的比值。
当过剩空气率μ高与最佳燃烧区域时,热效率下降(是原因是烟气热损耗增加),反之,μ值过低时,由于燃烧不完全而引起热损失增加,且产生黑烟,污染环境。
当燃烧控制在低空气过剩率区域时,产生最佳燃烧,污染最小,空气过剩率的数值大约在μ=1.10附近。
2.1 燃烧控制的方式加热炉燃烧系统是采用温度流量双交叉限幅并列串级控制的方式,温度流量双交叉限幅并列串级控制系统(略可向作者索取),hs为高选功能;ls为低选功能;k1为k4为交叉限幅系数;p为燃料对空气量程比;b为空燃比;tsp为温度设定值;tpv为炉温检测值;pvf、pva分别为实测的燃料和空气流量;f为燃料;a为空气,l为加热炉。
步进式加热炉温度控制系统的设计与应用
步进式加热炉温度控制系统的设计与应用摘要随着世界能源危机的日益加深和现代化工业生产对钢材需求量的日益增加,在钢铁产业中如何节能成了人们越来越关注的问题。
在轧钢生产线上,步进式加热炉是最重要设备之一,传统加热炉燃烧过程中不仅能耗高,而且温度控制精度差。
本文针对加热炉普遍存在的问题,给出了系统的解决方案。
关键词步进式加热炉;温度控制;设计;应用中图分类号tf7 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)47-0110-02目前,钢铁已被广泛应用于机械、航空航天、国防等各个领域,它是每个国家国民经济的基础原料,在国民经济发展中占有相当重要的地位。
另外,随着世界能源的日益消耗,人们对节能的日益关注,而加热炉的耗能占钢铁工业耗能的近1/4,是钢铁产业的耗能大户[1]。
自70年代以来,各个钢铁企业为了节省能耗,都不断致力于加热炉的节能控制的研究,以便在保证钢铁质量的同时,降低能耗,提高加热炉的效率。
传统的加热炉都是采用pid系统根据炉温偏差及煤气、空气实际流量来控制,但是由于煤气热值突然改变时,炉温变化比较慢,再加上步进式加热炉非线性、、大惯性、强耦合、大滞后等特点,采用pid控制方式效果就会较差。
因此为了使加热炉燃烧过程普遍存在的温度控制精度差、钢坯温度波动严重、能耗高等问题得到有效解决,我们需要针对步进式加热炉设计新的温度控制系统,以提高能源的利用率。
1 步进式加热炉的结构目前国内钢铁企业大多采用步进式加热炉,它的主要作用是通过结构上独立的上下运动和前后运动的移动粱和固定粱的反复上升、前进、下降的过程将钢坯一块一块加热后托出放置在炉子出料侧的辊道上,然后用辊道送往轧机进行轧制。
步进式加热炉自装料端至出料端可以分为预热、加热和均热三段。
为了提高炉内的传热效果,在加热段和均热段之间设有压下炉顶,在加热段、均热段的侧面炉墙的下部还有烧嘴,这样可以实现全部辐射。
坯料进入到加热炉后,首先要经过预热段进行缓慢的升温,然后再进入加热段进行加热使钢坯的平均温度达到轧制温度,最后进入到均热段进行均热,使钢坯内外温度趋于一致。
加热炉智能燃烧控制技术应用
加热炉智能燃烧控制技术应用随着工业技术的不断发展,加热炉作为工业生产中不可或缺的设备,其智能化水平也在不断提升。
加热炉智能燃烧控制技术的应用,不仅可以提高生产效率,同时也能够降低能源消耗,减少对环境的影响,为工业生产带来更多的便利。
传统的加热炉燃烧控制主要依靠操作工人的经验和技术来进行调节,容易受到人为因素和环境变化的影响,难以实现精准的控制。
而采用智能燃烧控制技术,可以依靠先进的传感器和控制系统,实时监测和调节燃烧过程中的各项参数,提高燃烧效率,减少能源消耗,保障生产安全。
1. 智能调节燃烧温度通过在加热炉内安装温度传感器和火焰监测器,可以实时监测燃烧室内的温度和火焰状态,从而根据生产工艺的要求,自动调节燃烧温度和火焰大小,保障产品的质量和生产的稳定性。
2. 燃气与空气的精确配比智能燃烧控制系统可以根据实时的燃烧状态和工艺需求,精确调节燃气和空气的混合比例,确保燃烧过程中充分燃烧,减少能源的浪费,提高燃烧效率。
3. 燃烧过程中的自动控制传统的加热炉需要由操作工人不断地对燃烧过程进行手动调节,而智能燃烧控制技术可以实现燃烧过程的自动控制,大大降低了人力成本,并且可以通过预设好的工艺参数来实现更加精准的控制。
4. 安全监控与报警系统智能燃烧控制系统还可以监测加热炉燃烧过程中的各项参数,一旦发现异常情况,立即发出报警信号并采取自动控制措施,确保生产安全。
三、加热炉智能燃烧控制技术的优势1. 提高工业生产的稳定性和可靠性智能燃烧控制技术可以实现对加热炉燃烧过程的精准控制,保证了工业生产的稳定性和可靠性。
2. 降低能源消耗和成本通过精确调节燃烧过程中的各项参数,智能燃烧控制技术可以有效地降低能源的消耗,减少生产成本。
3. 减少环境污染智能化的燃烧控制技术可以提高燃烧效率,减少废气排放,降低对环境的影响。
4. 提高生产效率传统的加热炉需要耗费大量的人力进行燃烧控制,而智能燃烧控制技术可以实现自动控制,提高了生产效率。
智能燃烧控制系统在板带加热炉的实践
智能燃烧控制系统在板带加热炉的实践摘要:加热炉智能燃烧控制系统根据入炉坯料信息,通过实时控制炉内燃烧气氛,动态优化加热制度,适应煤气压力频繁波动需要,在满足轧线产量和产品质量的前提下,保证了坯料的加热温度均热性与头尾温差均匀性,实现全自动控制烧钢。
关键词:加热炉炉温设定优化控制龙门钢铁有限责任公司轧钢厂精品板带加热炉由河南某厂承建,并于2018年2月投产,该炉型为空、煤气双预热蓄热式、端进侧出步进加热炉,有效尺寸46m*8.6m,四段燃烧控制,燃料为高炉煤气,坯料规格7900mm*165mm*280/350/410/530mm原电控系统由上海浦马设计制造,该线设计生产能力120万吨。
一、存在问题及原因1.公司在产线布置上由于炼钢2#连铸与板带产能不匹配、轧钢产能大于炼钢,存在冷热坯混装入炉情况,生产节奏变化频繁,目前板带加热炉控制中、以前的PID控制很难适应多变的加热炉工况;2.公司煤气热值范围在3.1-3.8MJ/m3,高炉煤气压力在7-13KPa之间,煤气热值、压力波动大,燃烧温度控制不均匀、加热温度波动大、影响产品质量(三点差)、氧化烧损较高(1.23%);3.操作人员对不断变化的工况调节不及时、操作精准度不够、使得四段空、煤气量配比(空燃比)不能实时保持在最佳配比,燃料消耗较高,工人劳动强度大,不利于钢坯均匀加热以及出钢温度的稳定控制;二、实施方案1增加加热炉智能化燃烧二级系统:智能燃烧二系统主要用来对加热炉炉温设定值进行优化计算,实现炉温和燃耗量的优化控制。
在满足轧线产量和加热质量的条件下,尽量使坯料出炉温度最准,截面温差最小,氧化烧损最小。
该二级系统实现的主要功能包括:数据通讯、加热炉炉内坯料跟踪、操作画面和炉温优化控制模型(建立坯料数据信息、坯料温度、计算热工模型、炉温设定值管理、延迟策略、轧制温度反馈控制、停炉策略、离线模拟计算模型)等。
该系统报据加热炉一级系统传上来的坯料上料情况和设备运行状态信号跟踪炉内每一块坯料的位置并形成当前炉内坯料的分布图,从而用加热炉热交换数学模型计算炉内每一块坯料的热状态并且根据这些信息计算出最佳的燃烧控制段温度设定值(通过黑匣子测试校证调整)以及最佳的加热炉产量,结合模糊PID参数控制,最终实现加热炉二级系统自动烧钢。
通用燃烧优化控制技术在加热炉上的应用
仪器 仪表 用户
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一
6 结束语
通过对利用 Ma a tb软件 , l 对应 用 MPD N神 经元 网络在 IN 不 同负荷下得出 的电站锅 炉燃 烧过 程控制 系统 的仿 真 曲线 , 可 以看 出神经网络 在响应 时间 和系统稳 定性上 优 于常规 PD I
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通 用 燃 烧 优 化 控 制 技 术在 加 热 炉 上 的应 用
金树成 , 魏金辉 , 宫慧仲 , 雪丽 李
( 河北钢 铁 集 团承 钢公 司 自动化 分公 司 , 承德 0 7 0 ) 602
摘 要 : 过 采 用 B S技术 实现 了河 北 钢 铁 集 团 承钢 公 司 热 带厂 加 热 炉 通 C
PLC在蓄热式加热炉中的应用设计
PLC在蓄热式加热炉中的应用设计摘要:PLC是随着数字技术和计算机快速发展的智能控制系统,采用合理的PID算法能实现系统的快速设计和自动化控制。
在蓄热式加热炉中,通过采用PLC控制系统完善空气和燃料的配比,实现系统的稳定控制,可以形成较好的燃烧效果,有助于降低能力损耗,保护炉腔内壁,提高产品质量,提高运营效率。
关键词:PID算法智能控制蓄热式加热随着能源问题和环境问题的日益严重,在现代化控制系统中,需要采用基于计算机、电子技术的先进控制手段,通过采用合理的算法和智能控制系统,实现控制的即时性、稳定性、准确性等要求。
并能通过相应的控制系统,实现能源使用效率的提高,增加系统的应用效率和实际效果。
在轧钢厂、金属冶炼企业等广泛使用蓄热式加热炉。
在蓄热式加热系统中,采用人工的控制方式不利于温度控制,并且对燃料等浪费严重,容易对加热炉造成严重的损坏。
通过采用智能控制系统,可以极大的提高加热效率,准确的控制温度等各个系统参数,实现系统的准确控制和智能控制,避免了人为操作的不准确、不及时和不稳定的问题,极大提高系统的使用效果和产品的质量。
1 蓄热式加热炉工作原理蓄热炉在制热和控制过程中,主要由三个过程构成,预热阶段、加热阶段和均热阶段。
整个过程中,可以采用温度控制的手段实现对均热的方式实现智能控制,进而可以实现提高燃料利用效率和加热效果。
内部具有两个蓄热腔,采用烧嘴交替工作的形式,其中一个烧嘴工作时,另外一个进入蓄热体加热。
同时,空气在蓄热室预热准备进行燃烧加热工作,整个过程这样循环反复,直到系统进入均热阶段。
通过改进腔体的形式,采用蜂窝体或陶瓷小球等方式可以加大传热系统的工作效率,同时极大减小蓄热体的体积,通过这样的工艺改进和智能控制系统结合的方式,可以提高整个系统的运行效率和节约能源。
2 控制系统要求自动控制系统需要实现的部分为点火控制系统、炉温控制系统。
参与到控制系统中的现场设备有温度测量热电偶;煤气、空气流量测量器;煤气、空气控制流量阀;安全保护设备等。
加热炉智能燃烧控制系统的优化
加热炉智能燃烧控制系统的优化摘要加热炉是轧钢行业中的非常关键的设备之一,它的控制目标是在满足轧机开轧所需要的钢坯温度分布的条件下,实现最小的钢坯表面烧损和能耗的经济指标。
关键词加热炉;智能燃烧;空燃比1 存在的问题目前在某钢铁公司热轧厂加热炉控制中,以前的PID控制很难适应多变的加热炉工况,以数学模型为基础的控制方法在应用上得到了非常大的限制,很难满足温度控制准确度和升降温实时性要求,造成了炉温控制不均匀、煤气热值以及压力波动、空燃比无法自动寻优等问题,这些问题的存在影响了钢坯加热质量,使得钢坯氧化现象非常严重,煤气资源浪费,使得公司的效益受到了影响。
2 加热炉燃烧控制模型建立的思路目前的加热炉使用的控制方法关键是双交叉限幅PUD控制,这种方法对于燃烧过程的控制有一些作用,但无法拟制煤气热值以及压力波动形成的炉温控制不平衡,负载变化大时响应速度慢的问题。
因为加热炉燃烧体系自身非常复杂,扰动特别大,建立准确的数学模型是相当困难的,因此,用以前的控制方法无法达到良好的效果。
所以,为了确保加热炉的控制准确度以及速度,就需要对体系进行改良,建立加热炉优化控制体系,其控制结构见图1。
按照隔断炉温设定和实测炉温的偏差值以及偏差变化率,使用煤气流量模糊控制器,得到煤气流量设定值。
按照煤气流量设定值以及煤气热值利用最好的空燃比寻优器计算出最好的空燃比,然后,双交叉限幅模块根据煤气流量设定值、最好空燃比以及实测的煤气、空气的流量动态的调节阀门的开度,使煤气流量和空气流量在所规定的幅度内交替上升,确保空气、煤气的相互跟随关系。
最后按照实测的煤气热值以及烟道含氧量分别通过煤气流量专家修正模型以及空燃比专家修正模型来反馈修正煤气流量以及空燃比。
外环控制回路是炉温控制回路,关键作用是确保炉温稳定在给定的目标上,同时也对煤气流量的波动起到了拟定作用,这样就构成了基于温度和流量的反馈自动控制体系。
3 加热炉燃烧控制模型的设计3.1 最佳空燃比寻优器的设计先按照煤气的流量和实测的煤气热值状况计算得到每秒所燃烧煤气可以释放的热量,再按照热量经专家控制器来计算得到最好的空燃比,和煤气流量专家修正模型一样,最佳空燃比专家控制器也使用一样的结构,它的知识包括煤气热量、进行推理时用到的一些知识还有该行业专家的专门知识以及经验。
环形加热炉二级优化控制系统的应用
3 在线二级优化控 制系统功 能简 介
图 1 环形加热炉平面结构图
环形加热炉在 线二级优化 控制系统主要是 利用现场
环形加热炉原有控制系统采用 MA 0 0 X10 集散控制系 统 ,软硬件配置 陈旧,控制功能和 应用程序 开发受 到限 制,改造后 的 自动控 制采用 P C及工控机实现,通过上 L 位 过程控制应 用软件的开 发,实现数 学模型二级优 化控 制。 改造后控 制系统 的 L 级 由A B公司的 3部 15 - 0 1 — 7 6A1
()管坯加热温度 ( 1 表面平均温度) 满足工艺要 求;
()管坯断面最大温度偏差满足均匀性要求 ; 2
( )满足产量 ( 3 即生产节奏)的要求;
()各段 炉温在允许 的最 高炉温和最低 炉温的范围 4
之 内:
( )管坯 升温速度小于最大允许的升温速度 。 5 通 过离线优化计算 ,得到不 同规 格 、不同钢种管坯
最高 出炉温度 1 8 。 0℃ 2
●
在数值模 拟分析 的基础 上,对环形加热炉 加热制度
进行 了优化计算 。以满足标准产量下管坯加 热质量 为前
提 ,以燃耗 和氧化烧损最低为 目标,采用直接优 化法 , 计
算得 到不同管坯的最优 升温 曲线 。其具体约束条件包括 :
0
口
求解 ;炉膛 传热采用 以热电偶温度为基准的辐射换 热网 络法计算 辐射热流 ,该方法 能够满足在线控 制对 计算速
度和精度的要求 。
l 环形加热炉及其控制 系统简介
宝钢分公司钢 管厂环形加热炉设计 产量 1 0t ,中 6 h / 径 3 炉底有效宽度 45m, 5m, . 分为 6个燃烧控制段,平 面结构如图 1 ,加热管坯直 径 18m 7 m,入炉温度 2 0℃,
冶金工业中加热炉的控制系统分析及其优化探讨
入 A 辊 道 的时候 进行 。这样 就简 化 了工艺 流程 , 提高 效率 的 同 2 在 时 降低 了能 耗 。S C 根 据 板坯 的长度 和 重量 确 定 该板 坯 合适 装 C 1 入 的炉 号 、 列号 。 由操作 工对 计 算机 的判 定结 果和板 坯 号进行 板 并
图 1 上 下加热的步进式加热炉结构示意图
比较 兀 件
2 冶金步 进炉 的发 展及 结构 特点
在 国外 ,O 2 世纪 中叶 , 国“ 美 表面 燃烧 ” 司首 创上 下供 热 的步 公
图 2 步进炉 自动调节控制系统原理框图
18 50加 热 炉 计算 机 管 理和 控 制 系 统 控 制 的 区域 范 围是 从 炉
辊 经 B 个 ~ 进梁式 加热炉 ( 1; 图 )紧接 着 日本“ 中外炉 ” 司设 计 的炉子 在名 古 子 区的 A1 道 开 始 , 过 A 辊 道 、 辊道 以及 3 加 热 炉 , 直 公 到 板坯 从炉 内抽 出过 程 结束 。18 50加热炉 控制 系统 的 工艺 过程 的 屋 热轧 带钢厂 投入 了生产 。自 步进梁 式加热炉成 为 2 世纪 7 此 0 O年 简 要和 分析 为 : 进式 加热 炉控 制 系统 首先 接收 上位 计算 机 ( 步 简称 代 日本 以及欧洲 国家新建 带钢轧机 和 原板轧 机 的主要用 炉 。3 [ l
连 续、 型 、 速 、 大 高 高精度 和 多品种 方 向发 展 , 板坯 的加热 质 量要 对 求 提高 , 上加 热炉 具 有 强祸 合 、 滞 后等 特 性 , 而对 加 热炉 的 加 大 因
控 制提 出更为 严格 的要 求 [ 。 2 本文 主要 分析 了冶金 工业 中 的加热 ] 炉及控 制 的相 关 问题 , 对控 制 系统 的优 化进 行 了探 讨 。
探究钢厂热轧加热炉智能烧钢技术应用实践
探究钢厂热轧加热炉智能烧钢技术应用实践近年来,随着科技的发展和工业自动化的普及,钢厂的生产技术也在不断更新换代。
热轧加热炉智能烧钢技术被广泛应用于钢铁生产过程中,为生产过程的稳定性、高效性和安全性提供了重要保障。
本文将探究钢厂热轧加热炉智能烧钢技术的应用实践,以期为该领域的研究和发展提供一些有益的参考。
一、热轧加热炉智能烧钢技术简介热轧加热炉是钢厂的重要设备之一,其作用是将冷的原材料(如冷卷)加热至一定温度,以便进行下一步的热轧加工。
而智能烧钢技术是指利用先进的传感器、控制系统和数据分析技术,对热轧加热炉的生产过程进行实时监测、分析和控制,从而实现生产过程的智能化、自动化和精细化。
热轧加热炉智能烧钢技术的主要特点包括:一是实时监测和数据采集。
通过在热轧加热炉上设置各类传感器,可以对炉内的温度、压力、气氛成分等参数进行实时监测,并将监测数据进行实时采集和传输。
二是数据分析和预测。
利用先进的数据分析技术,对热轧加热炉的生产过程进行深入分析和预测,发现潜在问题并提出解决方案。
三是智能控制和优化。
通过智能化控制系统,可以对热轧加热炉的生产过程进行精细化控制,提高生产效率和产品质量。
1. 传感器和数据采集系统的应用在热轧加热炉上设置各类传感器,包括温度传感器、压力传感器、气氛成分传感器等,可以对炉内的各种参数进行精准监测。
通过数据采集系统,可以实现对监测数据的实时采集、传输和存储。
我们公司的热轧加热炉实践中,通过安装多种类型的传感器和建立完善的数据采集系统,实现了热轧加热炉生产过程的全程数据实时监测和采集,为后续的数据分析和控制奠定了基础。
2. 数据分析和预测技术的应用3. 智能控制系统的应用通过智能控制系统,可以对热轧加热炉的生产过程进行精细化控制,实现生产过程的智能化和自动化。
在我们公司的热轧加热炉实践中,通过引入先进的智能控制系统,实现了对炉内温度、气氛成分等参数的精准控制,大大提高了生产效率和产品质量。
加热炉操作、控制与优化技术
加热炉操作、控制与优化技术加热炉是工业生产中常见的设备,用于加热各种材料或产品。
正确的操作、控制和优化技术可以帮助提高加热炉的效率,降低能耗,提高生产质量。
下面将介绍一些常见的加热炉操作、控制与优化技术。
首先,正确的操作是保证加热炉正常运行的关键。
在启动加热炉之前,操作人员应该检查所有的设备,确保各部件的正常运转。
在加载物料之前,要根据物料的性质和工艺要求,确定合适的加热温度和时间。
操作人员应该熟悉加热炉的控制面板,正确设置加热温度和时间,并严格按照工艺要求进行操作。
其次,合理的控制技术是确保加热炉稳定运行的重要手段。
现代加热炉通常使用自动控制系统,可以根据实际情况调节加热功率和加热时间。
控制系统可以根据加热炉内的温度传感器实时监测温度,并通过控制器调节加热功率,保持温度在设定范围内。
此外,还可以根据传感器监测的温度变化来预测物料的加热曲线,从而提前调整加热参数,减少能耗和时间。
最后,优化技术可以进一步提高加热炉的效率和产品质量。
通过合理的工艺设计和装置改造,可以提高加热炉的热效率,减少热能的损失。
例如,在加热炉的进口设计预热装置,可以利用废热对进入加热炉的新鲜空气进行预热,减少燃料消耗。
另外,可以通过改变加热炉的结构和材料选择,减少辐射热损失,提高加热效果。
此外,通过优化加热工艺和控制参数,可以降低材料的加热温度和时间,减少能耗,提高产品质量。
总之,加热炉操作、控制和优化技术对于提高生产效率、降低能耗和提高产品质量至关重要。
通过正确操作和合理控制,可以确保加热炉的稳定运行;通过优化技术,可以提高热效率和产品质量。
随着科学技术的不断进步,加热炉的操作、控制和优化技术也将不断发展,为工业生产带来更多的效益和优势。
加热炉操作、控制和优化技术在工业生产中起到了重要作用,下面将进一步介绍相关的内容。
首先,加热炉的操作应该遵循一定的规范和安全措施。
操作人员在接受培训后,应熟悉加热炉的结构、工作原理和操作步骤。
霍尼韦尔Experion PKS系统在热轧蓄热式加热炉中的应用
科 技 创 新
霍尼韦尔 E x p e r i o n P K S系统在热轧蓄热 式加 热炉 中 的应用
杨海 军
( 河北钢铁集团唐 钢微 尔 自动化公 司, 山 东 章丘 2 5 0 2 0 0 )
摘 要 : 通 过 霍尼 韦 尔 E x p e r i o n P K S ( P r o c e s s K n o蓄 热 式 加 热 炉燃 烧 控 制 中的 应 用 , 介绍控制 系 统软 件 和硬 件 设 计方 法 和控 制 思 想 。 介 绍 软件 组 态设 计 方案及 实施 效 果 , 发挥 了D C S ( d i s t r i b u t e c o n t r o l s y s t e m)  ̄ _ - ¥ I ] 系统的 优 点 , 使得 加 热 炉控 制 更加 安 全 、 高效 。保 证 了炉 区设 备 安全 稳 定运 行 , 有 效控 制 了板 坯 在 加 热过 程 中氧 化烧 损 和 能耗 , 给 企 业 带来 了 可观 的 经 济和技 术效 益 。本 文 重 点描 述控 制 系统硬 件 配 置 、 网络 构 架 、 系统 软件 和 系统 实 际运行 效 果 等 。
2 . 1温度控 制 温度控制 是 控制 系统核 心 , 通过 对加 热炉各 段煤 气和 空气 执行 机 构开 度控 制和配 比参 数设 定 , 来 满足 工艺控 制要求 的炉温指 标 。 控 制系
统通过 8 段炉温 、 1 6 个检测点对炉温进行监测和控制 ,通过对炉尾残 氧分析 、 煤气热值和空燃比系数调整对空 、 煤气流量 比例进行调节 , 实 现 精确炉 温控制 。 温度控 制是一 种滞后控 制 , 为 了达 到加热 炉 陕速升温 和降温 目的和克服双交叉限幅控制升降温较慢的缺点 , 在温度控制控 制回路中采用前馈控制。提高了燃料利用率和加热质量。
先进控制与西门子PCS7系统接口的应用开发
先进控制与西门子PCS7系统接口的应用开发董庆龙【摘要】文中结合某炼油厂常减压装置炉温优化项目的实施过程,阐述了在西门子PCS7控制系统中嵌入第三方先进控制程序和控制接口程序的开发。
炉温优化先进控制项目,综合考虑了影响炉温的众多因素,应用复杂控制策略,控制加热炉出口温度平稳,实现了装置的平稳运行。
%Combined with the implementation process of the furnace temperature optimization project of the atmospheric and vacuum distillation unit,this paper set forth the development of insertion of the third-party’s advanced control program and control interface program into Siemens PCS37 control system. In the furnace temperature optimization control project, numerous factors influencing furnace temperature were considered,complex control strategy was applied,the heating furnace exit temperature was controlled stable,smooth operation of the unit was realized.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P47-49,50)【关键词】先进控制;PCS7;OPC;常压炉;减压炉【作者】董庆龙【作者单位】大庆石化公司信息技术中心,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TP273先进控制APC(Advanced Process Control)系统是基于数学模型的预估控制系统。
加热炉前馈串级控制系统
加热炉前馈--串级控制系统加热炉前馈-串级控制系统是一种先进的控制系统,主要用于加热炉的温度控制。
这种控制系统能够有效地提高加热炉的温度控制精度,减少能源浪费,提高生产效率。
下面将对这种控制系统进行详细的介绍。
一、前馈控制系统前馈控制系统是一种开环控制系统,它通过测量输入信号的变化,提前对输出信号进行控制,以达到减少干扰信号对系统的影响。
在加热炉控制系统中,前馈控制系统可以用来提前控制加热炉的输出,以达到防止因外部干扰引起的温度波动。
前馈控制系统的核心是前馈控制器,它根据输入信号的变化,产生相应的控制信号,以控制加热炉的输出。
前馈控制器通常采用PID控制算法,通过对输入信号的变化进行比例、积分和微分处理,产生相应的控制信号。
二、串级控制系统串级控制系统是一种闭环控制系统,它由两个控制器串联组成,一个控制器的输出作为另一个控制器的输入。
在加热炉控制系统中,串级控制系统可以用来提高温度控制的精度和稳定性。
串级控制系统的核心是两个控制器,一个是内环控制器,另一个是外环控制器。
内环控制器根据加热炉的当前温度和设定温度的差异,产生相应的控制信号,以控制加热炉的输出。
外环控制器则根据加热炉的输出和目标值的差异,产生相应的控制信号,以调整内环控制器的设定值。
三、加热炉前馈-串级控制系统加热炉前馈-串级控制系统结合了前馈控制系统和串级控制系统的优点,能够更有效地提高温度控制的精度和稳定性。
在加热炉前馈-串级控制系统中,前馈控制器通过对输入信号的变化进行预测,提前控制加热炉的输出。
串级控制器则通过内环控制器和外环控制器的串联,实现对加热炉温度的精确控制。
具体来说,前馈控制器根据加热炉的输入信号(如燃料流量、空气流量等)的变化,预测出加热炉的温度变化趋势,并提前调整加热炉的输出。
然后,内环控制器根据加热炉的当前温度和设定温度的差异,产生相应的控制信号,以控制加热炉的输出。
同时,外环控制器根据加热炉的输出和目标值的差异,产生相应的控制信号,以调整内环控制器的设定值。
HCHAPC控制技术在加氢裂化装置分馏加热炉中的应用
[ ]V s la c. 中文版语言参考手册 [ . : 3 ia s6 uB i 0 M] 北京 清华大学出
版 社 ,9 8 8 9 19 : — 7 6
3 结束语
供水无线监控系统的核心是在计算机上通过 设在 中控调度室和水源深井泵房的无线数传 电台 之间进行数据通讯 ,解决了远程数据采集和设备
段, 但应用 效 果 比较理 想 , 北京信 广 华公 司 开发 的
器与 D S C 系统安全切换 ,防止 由于上位机故障造 成 生产 波动 ,并 根据 工 艺操 作 习惯设 计 友好 的操
作 界面 , 操作更 加方 便 、 使 快捷 。通过 A C技术 的 P
Pi t S br c d rsue l .l k ) r ae u f m PesrFo Ci ( v m w c
2 O世纪 8 年代随着计算机和控制技术的飞 0 速发展 , 先进控制( P ) A C 和优化控制( P ) O C 软件越 来越 广泛 地应 用 于工业 控制 领域 。石化 领域 中广
泛应 用 的国外 先进 控制 软件 有 : N Y L L公 HO E WE L 司 R C MP T、横 河 公 司 S C、S E T C 公 司 MO A P N E H
D CLS M P U 等软件。 其先进控制软件在应用初期效 果很好 , 取得了明显的经济效益。 但使用一段时间
DS C 控制系统采用横河公司 C 30 系统 ,06 S0 0 20 年 采用 H H P C A C先进控制技术 , C A C是在上位 HHP 机 上 运 行 的 先 进 控 制 软 件 包 ,通 过 横 河 公 司
炼 油 与 化 T
加热炉智能燃烧控制系统的优化
加热炉智能燃烧控制系统的优化加热炉是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是将原材料加热到一定温度,从而改变其物理或化学性质。
而燃烧控制系统则是用来控制燃烧过程的,从而保证加热的效果和安全性。
随着科技的不断进步,加热炉智能燃烧控制系统也得到了优化和改进。
一、现有问题但是,现有的加热炉智能燃烧控制系统仍然存在许多问题。
首先,很多加热炉的控制系统仍然是传统的手动调节模式,需要工人手动调节温度和燃烧情况,从而容易出现误差。
其次,由于加热炉燃烧的过程十分复杂,需要同时考虑空气、燃料、温度等多个因素,而现有的人工调控往往难以精确掌控。
二、优化方案为了解决现有的问题,可以采用以下优化方案:1.引入物联网技术通过引入物联网技术,可以实现对加热炉的实时监测,同时也可以实现远程控制。
这样可以有效避免人工调控的不精确和误差问题,从而更好的保证加热炉的加热效果和安全性。
2.采用先进的控制算法先进的控制算法可以更好地考虑空气、燃料、温度等多个因素,从而更精确地控制加热炉的燃烧过程。
此外,控制算法还应该具备一定的自适应性和学习能力,能够对实际的工作环境进行自我调整,从而更好地适应不同的生产情况。
3.整合多种传感器现代的加热炉智能燃烧控制系统必须整合多种传感器,以便更准确地感知加热炉的实时状态。
这些传感器可以测量温度、氧气浓度、燃料流量等多种指标,从而帮助系统更好地进行调节。
三、实际应用在实际应用中,优化后的加热炉智能燃烧控制系统可以为工业生产带来诸多好处。
首先,可以显著提高生产效率和产品质量。
其次,可以大大减少能源消耗和污染排放,从而更好地保护环境。
最后,还可以提高工人的工作安全和舒适度,从而为企业创造更良好的生产环境。
综上所述,优化加热炉智能燃烧控制系统已经成为了工业生产中的必要趋势,只有不断地进行技术创新和改进才能更好地适应现代化的工业生产需求。
MCGS和智能控制策略在钢厂加热炉温度控制系统中的应用
tnsre rdci cnq e s gteM G Moi r n ot l eea dSs m)cni rt nsf ae adte i enpout nt h iu i C S( nt dC n o G nrt yt o c o e un h oa r e e of uao ow r, n g i t h
热容量和多干扰 , 存在着非线性 、 时变性 、 纯滞后因 素和不确定随机干扰等因素, 难建立精确的数学 很 模型. 现代大型轧机大都 高速化 、 自动化、 高精度和 多品种对 加 热炉 的操 作 和控 制 提 出 了更 高 的要 求 . j采用传统 的控制 理论 和方法很 难 达到好 效
O 前
言
果, 也不 能动态 观察 加热 炉 内的温度 变化 情况 .
随着组态软件技术的迅速发展和现代控制理论
的不断完 善 , 文 利 用 C M 组 件 技 术 , 用 MC S 本 O 运 G
( o i r n o t l eeae ytm) 态 软 件 优 M nt dC nr n rt Ss oa oG d e 组
Te pe a ur o t o y t m o h t e e tng f n c s d o m r t e c n r ls se f r t e s e lh a i ur a e ba e n
M CGS a ntlie o r lsr t g nd i elg ntc nto t a e y
收稿 日期 :0 l一 4—1 21 0 4
1 模糊 自适应 PD控制器 的设计 I
设计模 糊 自适应 PD控制器 是 这项工 作 的重点 I 内容 之一 . 模糊 自适 应 PD是 以模糊 集合论 、 糊语 I 模
基金项 目: 云南省教育厅科 学研 究基金项 目[ 于 D P的信息整合技术的研究与开发] 02 4 D ) 基 S ( 10 4
加热炉优化控制技术
加热炉优化控制技术一、开发背景加热炉是石化企业重要的生产工艺设备,也是企业消耗燃料的主要设备。
炼油企业的总能耗约占原油处理量的8%,其中,加热炉的燃料能耗约占炼油厂总能耗的30%~50%。
加热炉的节能降耗是炼油厂节能工作的重要课题,提高加热炉的热效率,对于降低炼油厂的能耗、降低炼油生产成本、提高经济效益是密切相关的。
加热炉又是一个较为复杂的系统,其运行热效率受到诸多因素的影响。
比如加热炉设计、设备状况、燃烧调整、工艺操作、运行负荷等。
加强管理提高现场操作技能,是提高热效率重要途径,但最后仍需要立足于新装备、新技术、新工艺的应用,才能进一步长周期、比较稳定的提高效率、实现节能降耗的目标。
加热炉的操作,很大程度上依赖于现场管理和现场操作,比如燃烧器的调风门、雾化蒸汽调节、吹灰器的控制、自动点火的控制等。
能够远程控制的,应当包括介质出口温度的控制、氧含量的控制、负压的控制。
而目前真正能实现自动控制的,只有出口温度与燃料阀位的闭环控制。
这种依赖于个人操作技能的操作方式,决定了加热炉的运行水平必然是参差不齐的,这样的技术现状与当前提倡的节能降耗、建设节约型社会的要求是有差距的。
2002年,在济南召开的中国石化炼化企业加热炉工作会议上,与会专家认为:加热炉热效率有待于进一步提高,加强新技术应用和自动控制是提高加热炉热效率的重要途径。
近年来,人们加强对现代控制理论的研究与应用,国内外出现了自校正系统、自适应控制、模糊控制、智能控制等新型控制系统,国内高校、研究院和企业逐步开展加热炉的数学模型与仿真研究,开展模糊控制算法及智能控制系统的研究,取得了一些成果并获得很好的应用,在冶金行业,加热炉的优化控制技术已研究多年并正在逐步完善。
石化生产装置多采用集散控制系统,但真正实现加热炉自动控制的并不多,只用作数据采集、出口温度的单回路调节,模仿代替仪表PID 调节,无法达到最优的节能操作状态。
加热炉节能技术,除了在工艺装备上进行改进外,通过对加热炉燃烧过程的自动优化控制,实现节能的技术就应运而生了。
加热炉节能技术的应用与认识
加热炉节能技术的应用与认识【摘要】加热炉节能技术在工业生产中起着重要的作用,其应用可以显著降低能源消耗和减少环境污染。
本文首先介绍了加热炉节能技术的重要性和概述,然后深入探讨了其原理、应用案例、效益分析以及未来发展趋势。
通过对比分析,我们发现加热炉节能技术不仅可以降低生产成本,提高生产效率,还可以实现节能减排的目标。
加热炉节能技术的不断创新与推广也将成为工业发展的重要趋势。
加强对加热炉节能技术的研究和推广是至关重要的,只有通过不断的技术创新和普及,才能实现工业生产的可持续发展和保护环境的目标。
【关键词】关键词:加热炉、节能技术、应用、原理、案例、效益分析、发展趋势、推广、普及、未来发展、重要性。
1. 引言1.1 加热炉节能技术的重要性加热炉节能技术的重要性无疑是我们在当前能源紧张的环境下必须重视的问题。
加热炉在工业生产中扮演着不可或缺的角色,然而其高能耗、高污染的特点也使其成为能源浪费、环境污染的重要源头之一。
研究和应用加热炉节能技术,不仅可以有效地降低生产成本,提高生产效率,还可以减少能源消耗,减缓环境污染,实现可持续发展。
加热炉节能技术的重要性体现在以下几个方面:节能减排已经成为全球范围内的共识,加热炉是工业生产中能源消耗的重要环节,通过节能技术的应用,可以有效减少能源消耗,减少温室气体排放,为应对气候变化做出贡献。
提高能源利用效率是实现可持续发展的重要途径,加热炉节能技术的应用可以提高生产的能源利用效率,减少浪费,延长能源资源的可持续利用周期。
节能减排也是企业提升竞争力、降低生产成本的有效途径,通过降低能源消耗和减少废气废液排放,企业可以降低生产成本,提高市场竞争力。
加热炉节能技术的重要性不言而喻,应该引起各界的高度重视和广泛应用。
1.2 加热炉节能技术的概述加热炉节能技术是指利用先进的技术手段和方法,在加热炉的设计、运行和管理过程中,最大限度地减少能源消耗,提高能源利用效率,降低生产成本,保护环境,实现可持续发展的一种技术体系。
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收稿 日期 :2016—01—12。 作者 简介 :徐进涛 ,男,1987年 出生,2010年 毕业于常 州大学 自动化 专业 ,工 学学士 ,工程师 ,主要 从事 于仪表 管理工作 , 已发表论文 多篇。
某炼 化企 业 为 了实 现 “打 造世 界 一 流 芳 烃 装 置 ”的 目标 ,积极 向 国 内外 同类 装 置 学 习 ,引 进 先 进控制系统 (APC),希望通过 APC项 目的实施 , 可 以改善 过程 动 态 控 制 的性 能 、减 少 过 程 变 量 的 波动幅度 ,使之能更接近其优化 目标值 ,从而使生 产装 置在 接 近其 约 束 边 界 的条 件 下 运 行 ,最 终 达 到增 强装 置运 行 的稳 定性 和安 全 性 、保 证 产 品 质 量 的 均 匀 性 、提 高 目标 产 品 收 率 、增 加 装 置 处 理 量 、降低 劳动强度、节约劳动力的使用 、降低运行 成本 等 目的 。
DMC控 制器 通 过 集 散 控 制 系 统 (DCS)上 的 APP节点与 DCS系统进行数据通讯 ,从 DCS系统 上实时采集操作变量 (MV)、控 制变量 (CV),前 馈变量 (DV)的值 ,经 DMC控 制器 的 DMCplus Model模 型计 算 得 出 操 作 变 量 MV 的 目标 值 ,该 值的计算依据是产品质量最佳 、产量最高 、物耗最 低。实现操作变量 MV目标值 的控制器操作过程 力求平稳并分布进行 ,以确保控制变量 CV在合 理 上下 线范 围 内波动 。操作 变 量 MV 的控 制结 果 最 终写 入 DCS系 统 ,从 而实 现 整个 控 制 器 的 闭环 优 化操 作过 程 。其 中预测 、线性 规划 、动 态控制 是 DMCplus的重心所 在 ,其 控制过程依据 DMCplus 的离线 模 型 。
在加 热 炉先 进控 制 方 案 设 计 中 ,为 了实 现 加 热 炉平稳 操作 和 降 低 装 置 能耗 这 两 个 目的 ,通 过 对 加热 炉全 面排 查 ,决 定 通 过设 计 加 热 炉 控 制 器 对加热炉的空气配风量 以及炉膛负压进行优化控 制 ,根据 燃料 气 的变 化 情 况 及 时调 整炉 膛 的配 风 和负压 ,稳定加热炉 的烟气 中氧气 的体积分数和 一 氧化碳 的体积分数 ,协调氧的体 积分数和一氧 化 碳 的体 积 分数关 系 ,寻找 最佳 操作 区域 ,提高 加 热 炉效 率 。同时对 加 热炉优 化还 可 以减少 炉管 局 部过热 ,保证各个炉管的寿命均衡 。
的烟气 经过 加热 炉顶 上 的出 口后 去换 热器 E809, 作为热物料给空气加热 ,接着经过鼓风机人 口蝶 阀 HV82205,再 由鼓风 机 K906后进 人烟 囱中 。
2 先进 控 制 系统 介绍 项 目采 用 的是基 于 Aspen Tech公 司 DMCplus
控 制 系统 的 APC系统 ,其核 心 内容是 设 备管 理 控 制 台 (DMC)控制 器 。
第 32卷 第2期 2016 年 4 月
石 油 化 工 技 术 与 经 济
Technology & Economics in Petrochemicals
先 进 控 制 系 统 在 加 热 炉优 化控 制 中 的应 用
徐进 涛 徐卫敏
(中国石化公 司上海石 油化工股份有 限公 司芳烃部 ,上海 200540)
1 装置 工 艺概况 该炼化企业二 甲苯装 置 F801A/B加热炉余
热 回收系统空气 的正常工艺流程为 :大气经过余 热 回收 系统 空气 吸 风 口设备 后 ,在 经过 引风 机 入 口蝶 阀 HV82204后 去 引 风 机 K905吸入 口 ,作 为 预热器 E809的冷物料被温度 高的烟气换热 ,接 着分成 4路进入加热炉参与燃料气的燃烧 ,4路 空 气 流 通 量 控 制 的 调 节 阀 分 别 为 AV82201、 AV82202、AV82203和 AV82204,在 炉 中燃 烧 生 成
摘 要 : 介绍 了加热炉新增先进控制系统项 目背景 ,装 置工 艺概况 ,先 进控制 系统 的结构 组成 ,F801炉 子 先进控制方 案,项 目实施过程 中遇到 的技术问题 、产生问题的原 因以及解决 方案 ,分析 了加 热炉优化后带来 的经济效益 。项 目实施后加热炉不仅运行 的更加平稳 ,而且更加节能。 关键词: 先进控 制系统 控制方案 解决方案 经济效 益 文 章 编 号 : 1674—1099 (2016)02—0051—04 中 图分 类号 :TP273 文 献标 识 码 : A
石 油 化 工 技 术 与 经 济
Technology & Economics in Petrochemicals
第 32卷 第2期 2016 年 4 月
Байду номын сангаас
业 标 准接 口实 现 DCS系统 与 APC服 务 器 之 间 的 数 据传 输 。而 在公 司 内部 网上主 要 由各 类 办公 电 脑 组 成 ,而硬件 防火 墙作 为公 司 内部 网与 局 域 网 连接 的关 卡 ,只允许 特定 的 IP账号 的用户 通 过 防 火 墙访 问 APC系统 服务 器 。
HIC82204.OP的控 制作 用 为正 作 用 。而烟 道 负压 的控 制 策 略为 (以被 控 变量 PI82202为 例 ):当 F801A炉子 的烟道负压偏高 时 ,控制 器首先需 要将 对应的烟道挡板 PY82202的开度增大,由于烟道挡 板为气 关 阀,所 有 PI82202对 PC82202.OP的控 制 作用为反作用。当 APC系统预测到仅仅通过调整