[发明专利]用于燃气与助燃空气混合燃烧加热的燃烧控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气与助燃空气混合燃烧加热的温度自动控制系统及方法。

背景技术

以燃气如天燃气、混合煤气与助燃空气混合燃烧提供热量，是工业炉生产中非常普遍的方法。轧钢加热炉尤其是多段供热式连续加热炉，为满足轧制工艺需求和钢坯加热制度，采取各段炉温差异控制，不同的钢坯加热制度要求有相应的炉温控制来满足钢坯加热要求。冷轧连续退火炉及连续热镀锌退火炉通过燃气辐射管加热方式，使带钢在退火炉内消除轧制应力，改善基材力学性能。炉温的精确控制还有利于改善退火炉内带钢的板形，以及带钢加热均匀性，为后工序高质量的产品生产提供保障。

对于这类复杂生产工艺，人工手动方式无法满足生产要求，需建立生产过程的自动控制系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于燃气与助燃空气混合燃烧加热的燃烧控制系统及方法，实现对热轧加热炉与冷轧退火炉中的燃烧情况的自动控制。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种用于燃气与助燃空气混合燃烧加热的燃烧控制系统，其特征在于：它包括：

温度变送器，用于识别温度传感器采集的工业炉膛内温度过程值并存储；

流量变送器，用于识别流量检测器采集的输送气体的流量过程值并存储；

温度控制器，用于将温度过程值与温度设定值进行比较和计算，并输出操控值；

限幅器，用于将操控值与流量过程值进行比较和计算，并输出流量控制值；

流量控制器，用于将流量控制值与流量过程值进行比较和计算，并输出流量控制指令给对应的执行器。

按上述方案，所述的流量变送器包括空气流量变送器和煤气流量变送器；其中空气流量变送器用于识别流量检测器采集的输送空气的空气流量过程值并存储，煤气流量变送器用于识别流量检测器采集的输送煤气的煤气流量过程值并存储；

所述的限幅器包括空气限幅器和煤气限幅器；其中空气限幅器用于将操控值与煤气流量过程值进行比较和计算，并输出空气流量控制值，煤气限幅器用于将操控值与空气流量过程值进行比较和计算，并输出煤气流量控制值。

按上述方案，所述的空气限幅器具体包括：

第一煤气比较模块，用于判断是否MVt＜（1+K4）PVg，若是则令空气量上限La的值为MVt，若否则令空气流量控制值SPa=（1+K4）PVg；其中MVt为操控值，K4为限幅器第四参数，PVg为煤气流量过程值；

第二煤气比较模块，用于当空气量上限La的值为MVt时，判断是否La＞（1-K2）PVg，若是则令空气流量控制值SPa=MVt*BU，若否则令空气流量控制值SPa=（1-K2）PVg；其中K2为限幅器第二参数，BU为空煤气配比。

按上述方案，所述的煤气限幅器具体包括：

第一空气比较模块，用于判断是否MVt＞（1-K3）PVa/BU，若是则令煤气量上限Hg的值为MVt，若否则令煤气流量控制值SPg=（1-K3）PVa/BU；其中MVt为操控值，K3为限幅器第三参数，BU为空煤气配比，PVa为空气流量过程值；

第二空气比较模块，用于当煤气量上限Hg的值为MVt时，判断是否Hg＜（1+K1）PVa/BU，若是则令煤气流量控制值SPg=MVt，若否则令空气流量控制值SPg=（1+K1）PVa/BU；其中K1为限幅器第一参数。

一种用于燃气与助燃空气混合燃烧加热的燃烧控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

识别温度传感器采集的工业炉膛内温度过程值并存储；

识别流量检测器采集的输送气体的流量过程值并存储；

将温度过程值与温度设定值进行比较和计算，并输出操控值；

将操控值与流量过程值进行比较和计算，并输出流量控制值；

将流量控制值与流量过程值进行比较和计算，并输出流量控制指令给对应的执行器。

按上述方法，所述的流量过程值包括空气流量过程值和煤气流量过程值；

将操控值与流量过程值进行比较和计算时，将操控值与煤气流量过程值进行比较和计算，并输出空气流量控制值；将操控值与空气流量过程值进行比较和计算，并输出煤气流量控制值。

按上述方法，所述的将操控值与煤气流量过程值进行比较和计算，并输出空气流量控制值的具体步骤为：

判断是否MVt＜（1+K4）PVg，若是则令空气量上限La的值为MVt，若否则令空气流量控制值SPa=（1+K4）PVg；其中MVt为操控值，K4为限幅器第四参数，PVg为煤气流量过程值；