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钢

铁

第 4卷 1

温度不容易在线测量，煤气热值、装煤水分等参数不 容易测量。

控制消除未知和难测参数产生的影响，时利用前同馈控制对干扰造成的影响进行补偿，善反馈控制改的滞后，焦炉处于最佳工作状态。

使

()焦炉生产过程存在许多干扰。由于焦炉加 4热煤气有焦炉煤气和荒煤气两种，两种煤气的热这 值差别大，热时的流量不一样。受气候的影响，加煤

3焦炉加热智能控制的模型和方式 目前，般钢铁企业焦炉加热系统采用“一间歇加 热控制”的方法，一控制方法在焦炉加热能量稳这 定、裕的情况下能很好地优化焦炉加热控富

的水分存在较大的波动，而影响了焦炭的加热温从 度。焦炉生产的推焦操作计划对焦炉加热温度也有 很大的影响。焦炉加热过程是一个周期的时变过

程。受市场需求、府政策等因素的影响，政焦炉的结 焦周期经常变化，热煤气的种类也常常改变。这加

制[。在高炉煤气主管压力剧烈波动、热煤 8。但叫。加 气流量不足时，能指导操作人员进行加热控制，不只能由操作人员人工分析判断，且在停止加热时间而内，同时停止使用高炉煤气与焦炉煤气加热，没有也 充分利用高炉煤气。

些变化对焦炉生产过程造成许多干扰。

2焦炉加热控制策略 焦炉加热控制策略一般可以采用 3种方案，即 反馈控制系统、馈控制系统和反馈与前馈相结合前的控制系统。 2 1采用连续测温的炉温反馈调节系统 .

本系统中焦炉加热智能控制采用“间歇加热控

制”加热煤气流量调节相结合的控制原理，合分与综析处理荒煤气温度、加热煤气流量、值、焦、热推平煤、重及水分、划结焦时间等数据，煤计通过该模型计算并设定焦炉交换机 P C的“止加热时间” L停和仪控 D CS的加热高炉/炉煤气量，焦炉加热均焦使匀稳定，智能控制焦炉的全炉加热水平，现焦炉加实热的智能控制。其控制系统模型如图 1所示。 系统控制模型中结焦指数 C按下式计算[ 引： CI一—oi r kg on —

根据实测的火道温度、焦终了时间或焦炭温结

度与目标火道温度、目标结焦终了时间或目标焦炭 温度的偏差，考虑炉温的滞后因素来调整炉组加并

热煤气流量的设定值，以实现炉组加热的最佳控制[。与此同时，些控制系统还根据炭化室成焦 7]一

的判断、化室墙面温度的测量或焦饼温度及其分炭

布的测量，供燃烧室调节的操作指导。反馈控制提的优点是不需考虑各种参数的影响，用被控量的利偏差进行控制，点是不能及时克服干扰，缺滞后现象严重，因为反馈控制在干扰发生后才起作用。 2 2采用经验模型的前馈炉温调节系统 .根据煤料的性状和焦饼的平均温度计算炼焦

( ) 1

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式中，为炭化室从装煤到荒煤气温度达到最大值 …的时间，;。为各炭化室的结焦时间，。C作为 ht出 h I结焦参数来控制炼焦生产管理，波动在 1 2~其 .O 1 2宜。预测各炭化室的结焦时间的模型如下： . 4为 t kg— A×￡+ C ci o () 2

热，根据装煤量、产任务、气热损失和散热等再生废通过热平衡计算炼焦耗热量。最后根据煤气热值、 空气过剩系数等算出焦炉供热量，而计算出煤气进流量，并用实测焦饼温度校正炼焦耗热量口。前馈]

式中， C为焦炉的特征系数。 A、

对焦炉加热控制，用前馈一馈一糊智能控采反模

控制的优点是调节不需考虑炉温的影响，测点少，监 能减少仪表和测量误差，缺点是结焦热不易算准，计

制相结合的组合控制系统。系统采集焦炉生产的实时数据：煤气压力、煤气流量、值、热温度、配煤水分、 加热煤气成分及动态计划等，过能量预测模型，通计

算炼焦耗热量的许多变量难以测定或难测准确。 2 3采用反馈与前馈结合的调节系统 .

算出控制参数的设定值，即前馈，将此设定值传给并 基础自动化系统进行调节。同时又依据基础自动化

以装煤量和煤料性状以及焦炉生产任务、作操时间等为输入函数，由供热模型计算供热量，然后用实测的全炉平均温度与设定的焦炉平均温度的偏差量来反馈调节设定的供热量。该系统应用了模糊控 制技术、落时间参数等参加反馈对前馈供热量进火行校正 I。前馈与反馈结合的系统中，用反馈 4在]利

系统提供的荒煤气温度、饼温度、道温度、焦火废气含 Oz等实时信息，加热过程中不断地按模糊量在 智能控制模型，能量平

衡进行反馈调节，对重新计算

设定值，结焦指数 C保持在一个控制范围内，使 J既 满足炼焦所需的温度，可使炼焦加热过程控制最又

佳化。其控制流程图如图 2所示。