热轧加热炉主从控制比例系数的确定方法

摘要

本发明涉及热轧加热炉过程控制领域。一种热轧加热炉主从控制比例系数的确定方法，第一步，确定在预报时间段内支出的热量，包括板坯需要吸收的热量、炉墙损失的热量、冷却水消耗的热量、炉门热量损失以及其它部分的热量损失；第二步，利用根据热平衡方程建立的预报模型，求出加热炉各个段上部和下部在预测时间段内所需要的燃料量；第三步，根据预报的加热炉当前段的上下部所需要的燃料量，确定主从控制的比例系数，并且根据当前时刻实际测量的加热炉上下部的燃料流量进行滚动优化。本发明能很好地满足板坯加热质量、轧线节奏的要求，并节约能源，从而克服了目前热轧加热炉主从控制靠人工经验设定上下部燃料比例系数不准确的缺陷。

主权项

1、一种热轧加热炉主从控制比例系数的确定方法，其特征是：根据加热炉组成的几段部分，即炉尾段、预热段、加热段和均热段，对其中的预热段、加热段和均热段作为控制段，加热段可再分为第一加热段和第二加热段；所述的主从控制比例系数的确定方法是：第一步，确定在预报时间段内支出的热量，包括板坯需要吸收的热量、炉墙损失的热量、冷却水消耗的热量、炉门热量损失以及其它部分的热量损失；第二步，利用根据热平衡方程建立的预报模型，求出加热炉各个段上部和下部在预测时间段内所需要的燃料量；即：F_I，j＝(P_I，j+R_I，j·F_Ig，j+1)/K_I，jF_S，j＝(P_S，j+R_S，j·F_Sg，j+1)/K_S，j式中：j为段号，j＝1，2，3，4分别表示预热段、一加段、二加段、均热段；F_I，j表示预报的下部燃料流量；F_S，j表示预报的上部燃料流量；P_I，j表示加热炉j段下部消耗热量之和，包括：板坯下表面吸收热量、下炉墙损失的热量、冷却水消耗的热量、炉门损失的热量以及其它部分的热量损失；P_S，j表示加热炉j段上部消耗热量之和，包括：板坯上表面吸收热量、上炉墙损失的热量、炉门损失的热量以及其它部分的热量损失；R_I，j表示考虑废气进出j段下部时的废气综合等效热焓；P_S，j表示考虑废气进出j段上部时的废气综合等效热焓；F_Ig，j+1表示j+1段流入到j段下部的废气流量(mN³/h)；F_Sg，j+1表示j+1段流入到j段上部的废气流量(mN³/h)；K_I，j表示考虑煤气热值、助燃空气物理热、煤气物理热以及其它投入热量的j段下部的燃料综合等效热焓；K_S，j表示考虑煤气热值、助燃空气物理热、煤气物理热以及其它投入热量的j段上部的燃料综合等效热焓；第三步，根据预报的加热炉当前段的上下部所需要的燃料量，确定主从控制的比例系数，并且根据当前时刻实际测量的加热炉上下部的燃料流量进行滚动优化；其方法如下：χ_j(k)＝R_j(k)+ψ_j(k)ψ_j(k)＝ψ_j(k-1)+β×[R_a(k-1)-R_j(k-1)]$R_j\left(k\right)=\frac{F_{I,j}\left(k\right)}{F_{S,j}\left(k\right)},$$R_a(k-1)=\frac{Q_S^A(k-1)}{Q_I^A(k-1)}$式中：χ_j为第j段优化后的主从控制的比例系数；β∈[0，1]，为平滑系数；k为当前预报周期，k-1为上一个预报周期；R_j为预报的上下燃料流量比例系数；R_a为应用上一个周期加热炉上下部实际流量确定的比例系数，Q_S^A，Q_I^A为上下部的实际燃料流量；ψ_j(k)，ψ_j(k-1)分别为当前预报周期和上一个预报周期的学习系数。