[发明专利]加热炉群助燃风量智能控制方法和系统

说明书

本发明提供了一种加热炉群助燃风量智能控制方法和系统，该方法包括：确定单个助燃风机稳定时的工作点向并联的M台助燃风机稳定时的工作点移动后，产生的风量变化量，M为大于1的自然数；将单个助燃风机稳定时的工作点向M台助燃风机稳定时的工作点移动的过程划分为n个阶段，确定每个阶段的风量调整区间，n为大于1的自然数；根据每个阶段的风量调整区间调节M台助燃风机的风量。从而可以适应现场工况发生剧烈发动情况下，实现助燃风机的快速响应与调节。灵活配置炉群之间助燃风机投用状态，减少设备维护与备用量，保证风机运行在最佳工作点，提升风机使用效率。并能够交叉限制风机频率与阀门开度控制，避免风机出现喘振现象。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体地，涉及加热炉群助燃风量智能控制方法和系统。

背景技术

加热炉是钢材轧制的重要设备，在坯料的加热过程中，由于生产节奏、冷热混装、轧制节奏倒换与钢种混装等情况出现，导致加热炉内的热供给与热需求始终处于一个动态的均衡过程中。例如，当轧制节奏由慢转快的过程中，由于热需求增加，导致助燃风跟随着煤气的供应量增加而增加。此时，单一的一台助燃风机往往不能满足系统控制的要求，需要设置两台风机。但是，如果采用两台风机为一台炉子进行鼓风，则每台风机都不能工作在最佳工作点，导致风机出现喘振和冷风倒灌。鉴于此，现场往往将两台甚至是多台加热炉的多台风机进行并网连接，在此基础上进行联合助燃供风。然而，由于加热炉本身的大惯性、强滞后的控制特点，在助燃风机流量计检测到流量增大时，往往调整已经过量，进而需要再次对助燃风量进行调整。从而导致在对加热炉的空燃气进行配比时，产生控制的超调与稳态误差。同时，面对日益严峻的能耗要求，由于实际使用助燃风机数量与性能不一，管网特性随着实际使用风机数量与组合的变化而发生变化，导致助燃风机的助燃风量始终处于不稳定的调整状态。此种情况下，极易造成空燃配比的失调，进而导致能源消耗的浪费，长此以往可以导致设备出现安全隐患甚至是人身伤亡事故的发生。

经过对现有技术的检索，申请号CN201310039775.5，名称为“加热炉助燃风压力控制方法、装置及系统”，公开了一种以PID控制为主的助燃风压力控制方法。PID控制往往以单一的控制对象为目标，例如控制风量大小。此种情况下，当不考虑热需求端与风机数量和组合的变化时，风机的自动控制往往达不到稳定状态。为了克服这种现象，操作人员结合经验值给出简单的PID自动控制方式，即在压力安全范围内，以目标流量为控制对象进行PID控制。此种情况，在面临风量需求量急剧发生变化，或者助燃风机“起保停”切换过程中，极易诱发安全隐患，同时操作人员的操作负荷与强度非常巨大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种加热炉群助燃风量智能控制方法和系统。

第一方面，本发明提供一种加热炉群助燃风量智能控制方法，包括：

确定单个助燃风机稳定时的工作点向并联的M台助燃风机稳定时的工作点移动后，产生的风量变化量，M为大于1的自然数；

将单个助燃风机稳定时的工作点向M台助燃风机稳定时的工作点移动的过程划分为n个阶段，确定每个阶段的风量调整数值，n为大于1的自然数；

根据每个阶段的风量调整数值调节M台助燃风机的风量。

可选地，还包括：

根据管道的管网压力，调节助燃风机的出口阀开度，以使得助燃风机的出风口压力不低于空气总管压力。

可选地，还包括：根据预设的时间间隔采集M台助燃风机的电流，当助燃风机的电流出现异常时，调节对应助燃风机的出口阀开度。

可选地，所述根据预设的时间间隔采集M台助燃风机的电流，当助燃风机的电流出现异常时，调节对应助燃风机的出口阀开度，包括：

根据N座加热炉的管网并联状态，设置M台助燃风机出口阀开度，其中，N为大于0的自然数，且M≥N；