[发明专利]一种干熄焦循环气体CO浓度的闭环控制方法

摘要

本发明公开了一种干熄焦循环气体CO浓度的闭环控制方法，其通过分析循环风量、导入空气阀门开口度变化值和循环气体CO浓度变化值及系统响应时间等关键数据对干熄焦循环气体CO浓度所产生的影响，构建干熄焦循环气体CO浓度闭环控制系统的数学模型，并将模糊PID控制技术引入到循环气体CO浓度控制系统当中，再以构建的基于混合型模糊PID的干熄焦循环气体CO浓度控制系统数学模型为核心算法，开发出智能控制系统，从而有效改变了传统的循环气体CO浓度控制方式必须采用人工手动控制的现状，不仅实现了系统的自动控制，而且还能够将CO浓度控制在理想的设定值附近范围内，减少烧损，降低CO2的排放，提高干熄焦产量，从而实现了既增产又节能减排的控制目标。

主权项

1.一种干熄焦循环气体CO浓度的闭环控制方法，其特征在于包括以下步骤：1)通过监控画面设定理想的CO浓度值即CO浓度的画面设定值C(set)，然后进入步骤2)；2)判定循环气体CO浓度自动控制模式是否启动，若是，则进入步骤3)；若否，则继续执行步骤2)；3)采样锅炉入口温度信号，循环气体CO浓度实际值信号，循环风量信号，导入空气阀门开口度信号，然后进入步骤4)；4)判断锅炉入口温度是否高于960℃，若是，则进入执行步骤5)；若否，则进入执行步骤6)；5)判断循环气体CO浓度实际值是否大于画面设定值，若是，则通过增加循环风量的方式来降低循环气体CO浓度；然后返回步骤2)；若否，则进入执行步骤6)；6)计算循环气体CO浓度的偏差值，再判断该偏差值的绝对值是否大于切换设定值μ，若是，则进入执行步骤7)；若否，则进入执行步骤12)；循环气体CO浓度的偏差值算法的具体结构是：E(k)＝C(k)‑C(set)；式中，E(k)：第k次采样时刻的循环气体CO浓度的偏差值，C(k)：第k次采样时刻的循环气体CO浓度的实际值，C(set)：循环气体CO浓度的画面设定值；7)通过其隶属函数，将循环气体CO浓度的偏差值转换为相应隶属度的模糊子集，然后进入步骤8)；8)将连续两个采样周期内的循环气体CO浓度偏差值的差值作为循环气体CO浓度的偏差值变化率，再通过其隶属函数，将其转换为相应隶属度的模糊子集，然后进入步骤9)；循环气体CO浓度的偏差值变化率算法的具体结构是：V(k)＝E(k)‑E(k‑1)；9)计算由循环气体CO浓度偏差值所决定的模糊控制输出值UD，然后进入步骤10)；10)计算由循环气体CO浓度偏差值变化率所决定的模糊控制输出值UG，然后进入步骤11)；11)计算由循环气体CO浓度偏差值和循环气体CO浓度偏差值变化率共同决定的模糊控制总输出值UZ，然后将UZ作为导入空气阀门开口度的给定值输出给阀门控制器，最后返回步骤2)；模糊控制总输出值的具体结构是：UZ＝UD+UG，式中，UZ：循环气体CO浓度模糊控制总输出值；12)：计算通过PID控制算法调整系统控制算法输出值U(k)，然后将U(k)作为导入空气阀门开口度的给定值输出给阀门控制器，最后返回步骤2)；循环气体CO浓度的PID控制算法输出值的具体结构是式中K_D：微分系数；K_I：积分系数；Kp：比例系数；U(k)：控制算法输出值。