專利名稱：高溫環形退火爐爐溫控制方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫環形退火爐爐溫控制方法。
背景技術：
高溫環形退火爐是用于鋼材高溫退火的加熱爐，溫度檢測元件檢測加熱爐的溫度，檢測的溫度值經熱電偶輸入模塊輸入控制系統，空氣、煤氣流量檢測元件檢測介質管道的流量，檢測的流量值經模擬量輸入模塊輸入控制系統，控制程序將檢測的爐溫值、流量值、爐門提起信號進行處理計算輸出控制值，輸出的控制值經模擬量輸出模塊輸出到煤氣、空氣流量調節元件控制能源介質管道的流量。高溫環形退火爐在生產時，每隔一段時間要將密封加熱爐的爐門提起、爐床轉動，由于爐門提起后熱量大量散失，加熱爐熱平衡被破壞，由于被控對象容積延時很大，爐溫控制采用現有的PID方法進行控制，最大動態偏差大、調節時間長，影響被處理產品的質量，浪費能源；同時，爐門向上開啟后受到較高爐溫的熱輻射，進而會對爐門造成損壞，無法滿足生產的要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高溫環形退火爐爐溫控制方法，它可以分不同工況進行爐溫控制，在爐門開啟后，采用低燃燒控制方法，以達到節約能源、保護設備的目的。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下所述本方法中所述系統包括燒嘴、流量調節元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統；其控制系統中的爐溫調節器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經煤氣流量調節器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經煤氣流量調節器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經空氣流量調節器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經空氣流量調節器輸出至高選擇器；所述爐溫調節器的輸出信號按下述步驟設置a、利用常規PIC控制方法控制爐溫調節器的輸出信號；b、判斷爐門是否打開；是，執行步驟c；否，執行步驟a；c、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關閉；是，執行步驟e；否，執行步驟c；e、判斷爐溫調節器的設定值SV與爐溫調節器的檢測值PV之差是否在5℃以內；是，執行步驟f；否，執行步驟e1；e1、將爐溫調節器的輸出信號設置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉至步驟e；f、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒恢復后燃燒固定值MVB，程序跳轉至步驟a。
進一步地，所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值，最大限度地利用燒嘴的工作參數，將能源浪費降至最低。
本發明所述高溫環形退火爐爐溫控制方法，在環形爐的爐門開啟時采用低燃燒方式，根據控制系統爐溫調節器的輸出值改變能源介質流量的大小，從而控制燒嘴的燃燒，實現對高溫環形退火爐爐門提起時的爐溫節能控制；達到了節約能源、保護生產設備的目的。
圖1是現有的高溫環形退火爐爐溫控制系統的結構框圖；圖2是本發明所述高溫環形退火爐爐溫控制程序時序圖；圖3是本發明所述高溫環形退火爐的控制系統方框圖；圖4是本發明所述高溫環形退火爐爐溫控制方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結合說明書附圖具體說明具體實施方式
。
如圖1所示，本實施方式所述系統包括燒嘴、流量調節元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統；如圖3所示，控制系統中的爐溫調節器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經煤氣流量調節器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經煤氣流量調節器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經空氣流量調節器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經空氣流量調節器輸出至高選擇器；如圖4所示，所述爐溫調節器的輸出信號按下述步驟設置a、利用常規PIC控制方法控制爐溫調節器的輸出信號；
b、判斷爐門是否打開；是，執行步驟c；否，執行步驟a；c、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關閉；是，執行步驟e；否，執行步驟c；e、判斷爐溫調節器的設定值SV與爐溫調節器的檢測值PV之差是否在5℃以內；是，執行步驟f；否，執行步驟e1；e1、將爐溫調節器的輸出信號設置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉至步驟e；f、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒恢復后燃燒固定值MVB，程序跳轉至步驟a。
其中，所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值，最大限度地利用燒嘴的工作參數，將能源浪費降至最低。
工作原理當爐門提起時，熱量大量散失，爐溫調節器的PV值(檢測值)迅速下降，由于爐門已經提起，這時繼續加大TIC的輸出爐溫是無法升高的。如圖2所示，這時中斷爐溫調節器的PID控制計算，按一定斜率減小爐溫調節器的控制輸出信號，采取低燃燒進行燃燒控制，將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒固定值MVA，MVA的設定依據燒嘴的最小負荷和和流量調節元件的可控范圍來整定，進而起到節約能源、保護設備的效果；當爐門關閉時，這時爐溫值可能與爐溫調節器的設定值相差很大，爐溫調節器如立即恢復常規的爐溫PID控制，對爐溫控制系統而言相當于出現了一個很大的階躍干擾，為避免這樣的情況出現，爐溫調節器在收到工況恢復的信號后，輸出值以一定斜率緩慢改變輸出為低燃燒恢復后燃燒固定值MVC，MVC的設定依據燒嘴的最小負荷最大負荷來整定；直到爐溫值接近爐溫調節器的設定值后，爐溫調節器的輸出值改變為工況燃燒固定值MVB，MVB通過對正常工況時爐溫調節器輸出值的觀察整定，(MVB實際就是高溫環形退火爐正常工況熱平衡建立時爐溫調節器的MV輸出值)。
以上關于本發明所述控制方法的具體描述，僅用以說明本發明而并非限制本發明所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在專利的保護范圍中。
權利要求
1.高溫環形退火爐爐溫控制方法，本方法中所述系統包括燒嘴、流量調節元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統；其特征在于其控制系統中的爐溫調節器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經煤氣流量調節器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經煤氣流量調節器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經空氣流量調節器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經空氣流量調節器輸出至高選擇器；所述爐溫調節器的輸出信號按下述步驟設置a、利用常規PIC控制方法控制爐溫調節器的輸出信號；b、判斷爐門是否打開；是，執行步驟c；否，執行步驟a；c、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關閉；是，執行步驟e；否，執行步驟c；e、判斷爐溫調節器的設定值SV與爐溫調節器的檢測值PV之差是否在5℃以內；是，執行步驟f；否，執行步驟e1；e1、將爐溫調節器的輸出信號設置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉至步驟e；f、將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒恢復后燃燒固定值MVB，程序跳轉至步驟a。
2.根據權利要求1所述的高溫環形退火爐爐溫控制方法，其特征在于所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值。
全文摘要
高溫環形退火爐爐溫控制方法，它可以分不同工況進行爐溫控制，在爐門開啟后，采用低燃燒控制方法，以達到節約能源、保護設備的目的。本發明所述方法的設計要點在于其控制系統中的爐溫調節器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高、低選擇器的輸出信號分別經流量調節器控制煤氣閥門和空氣閥門，高選擇器、低選擇器的另一路輸入是流量調節器的檢測值按常規的單交叉限幅控制方法計算后的值；爐門開啟時，采用將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒固定值；爐門關閉時，爐溫調節器的設定值與爐溫調節器的檢測值之差大于在5℃，將爐溫調節器的輸出信號設置為工況燃燒固定值，最后，將爐溫調節器的輸出信號設置為低燃燒恢復后燃燒固定值，按PID方法進行控制。
文檔編號C21D1/26GK101058848SQ20071005243
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月8日 優先權日2007年6月8日
發明者王衛平, 陳艾華, 王源, 蘇光明, 朱霞, 代向紅, 王建斌, 梁昆 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司