[发明专利]一种大型高炉热风炉控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉热风炉控制技术领域，特别是涉及一种大型高炉热风炉控制方法。

背景技术

高炉热风炉是高炉生产的重要能源提供装置，燃烧控制是实现高温、低耗的关键因素，国内外热风炉的燃烧控制主要有传统控制方式、数学模型方式、人工智能方式、预测控制等，以上研究方法各有特点。研究发现，热风炉燃烧过程涉及燃烧反应和蓄热反应，测量参数少，数学模型很难准确建立，得到的数学模型只能作为参考。对全国冶金企业调查表明，热风炉拱顶温度≥1350℃的只占26％，拱顶温度过低是严重影响我国热风温度进一步提高的第一大障碍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型高炉热风炉控制方法，实现对热风炉燃烧非线性过程控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种大型高炉热风炉控制方法，包括以下步骤：

（1）提取热风炉现场实际数据；

（2）通过热风炉现场实际数据、燃烧与蓄热机理和结构材料方面分析，确定热风炉拱顶温度目标值，得到热风炉的启动能力和制动能力，通过子空间辩识得到离散状态方程；

（3）根据离散状态方程对现场实际数据进行优化处理，形成优化数据，将热风炉的燃烧均值数据和对优化数据做对比，高炉热风炉拱顶温度和废气温度二者分别作为输入信号响应函数的输入，形成子空间辩识状态方程响应输出图；

（4）采用离散状态方程和定义评价函数得到控制值；

（5）根据控制值对热风炉进行控制。

所述步骤（1）中提取的数据为连续24小时，六个周期的燃烧过程控制参数，热风炉燃烧过程各时刻空气流量、煤气流量、拱顶温度和废气温度。

所述步骤（2）中离散状态方程为x(k+1)=Ax(k)+Bu(k)+Ed(k)y(k)=Cx(k),]]>A=0.84980.4087-0.66810.06660.2937-0.5123-0.43190.8963-0.0609-0.0072-0.17890.4809-0.231601729-0.4125-0.3326,]]>B=0.01120.5224-0.02554-1.47640.00520.15110.03791.5589,]]>C=4427.0995392.4958-9411.13476263.8514-7.0619495.355682.3523244.7123,]]>D=00,]]>E=-2.615×10-5-5.0936×10-51.4543×10-5-0.0010374-4.59×10-5-0.000382223.3232×10-5-0.00010565,]]>x(0)=84.3380-93.218296.3797178.1947,]]>其中，式中：A、B、C、D、E为相应维数的矩阵，x(k)为状态向量，d(k)为干扰向量，u(k)为控制向量，y(k)为输出向量，x(0)为状态向量初始值。