[发明专利]一种余热回收三通阀开度模糊专家控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及烧结余热回收过程控制技术领域,特别是一种余热回收三通阀开度模糊专家控制方法。 

背景技术

钢铁烧结工序能耗很高，研究节能技术和开发余热利用技术是目前烧结研究的重点。目前余热回收广泛采用的是通过环冷机将烧结矿余热收集起来，传送给余热锅炉，在余热锅炉中将烟气转化为蒸汽再进行长距离的输送，用于供热、供暖、发电等的方法。

然而在烧结过程中，随着烧结矿在烧结机上的烧结情况不同，其冷却过程产生的烟气温度也有很大不同。生产过程中烟气温度的不稳定造成余热锅炉产生蒸汽的温度波动幅度很大，对后续的设备运行效率及安全，蒸汽并网或发电都构成了严重影响。

三通阀位于环冷机之后，决定烟气是排向大气还是进入余热锅炉。调节三通阀的开度可以调节三通阀前烟气进入三通阀后管道的流量，从而调节进入余热锅炉的烟气热量。目前，在烧结余热回收控制与优化方面国内外所做的研究较少，烧结烟气温度一直没有有效的方法控制，国内大部分烧结厂依然采用人工控制或简单的查表控制，或是采取废气回收系统管路改进，改善带冷机台车密封,降低漏风率，优化烧结生产操作新模式等方法进行改进，并没有考虑到从控制方面解决余热回收热效率低且运行不稳定的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种余热回收三通阀开度模糊专家控制方法，有效降低烟气波动幅度大对蒸汽温度产生的影响，保证蒸汽温度的稳定，在烧结烟气温度波动的情况下使余热锅炉内部的热量保持稳定，提高余热回收的热效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种余热回收三通阀开度模糊专家控制方法，该方法包括以下步骤：

1）设定控制周期T，每隔时间T采集三通阀前检测温度、三通阀后检测温度，并计算三通阀后温度变化率；

2）根据采集到的三通阀前检测温度、三通阀后检测温度，将三通阀前烟气温度的波动范围划分为3个阶段对应3种烟气工况，将三通阀后烟气温度划分成3种工况，三通阀前烟气温度和三通阀后烟气温度划分如下：

三通阀前烟气温度 = {200-360，360-460，460-500}；

三通阀后烟气温度 = {200-340，340-440，440-500}；

三通阀前烟气温度和三通阀后烟气温度的工况如下：

三通阀前烟气温度 = {低，正常，高}；

三通阀后烟气温度 = {低，正常，高}；

3）如果三通阀前烟气温度和三通阀后烟气温度都正常，那么使用温度模糊控制方法控制三通阀开度；如果三通阀前烟气温度和三通阀后烟气温度有一个不正常，那么使用温度专家控制方法控制三通阀开度；

4）根据选择的温度控制方法，在线调整三通阀开度，实现三通阀的自动控制并有效稳定三通阀后的烟气温度。

作为优选方案，温度模糊控制方法的步骤为：

1）确定温度模糊控制方法为双输入单输出的结构，输入为三通阀后烟气温度的偏差                                                及其偏差的变化率，输出为三通阀开度的修正量；

2）确定模糊变量、模糊状态及其论域：对应、、的模糊变量分别为E、Ec、U，3个过程变量E、Ec、U的模糊化过程为：模糊化采用的量化因子均为1，隶属度函数均采用三角形隶属函数；

3个过程变量选取的论域如下：

E= {>-80，>-50>，-20，>0，>10 }；

Ec = {-7，-5，-2，0，2，5，7}；

U = {-15%，-10%，-5%，0%，+5%，+10%，+15%}

3个过程变量的模糊语言变量如下：

E的模糊变量为{ NB，NM，NS，ZO，PS}；

Ec的模糊变量为，{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}；

U的模糊变量为{ NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB }；

3)总结以下控制规则表：

表1 模糊控制规则表