一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法，該方法包括：(1)根據(jù)各溫度測點的檢測狀態(tài)初始化各溫度測點的有效系數(shù)；(2)根據(jù)各溫度測點的溫度檢測值偏離其算術平均值的程度修正各溫度測點的有效系數(shù)；(3)根據(jù)各溫度測點的算術平均值和溫度檢測值計算各溫度測點的加權系數(shù)；(4)根據(jù)計算的有效系數(shù)、加權系數(shù)，以及各溫度測點的檢測值確定或計算爐膛溫度檢測值。本發(fā)明實現(xiàn)過程簡單，不增加現(xiàn)有控制系統(tǒng)的硬件設備；不受溫度測點數(shù)量和類型的限制，通用性強；最終計算出的爐膛溫度更加接近于真實值，有利于提高爐膛溫度控制的精度，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軋鋼自動化【技術領域】，尤其涉及一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法。

【背景技術】
[0002]在冶金行業(yè)的軋鋼工藝中，通常通過在加熱爐的加熱段中將一定壓力和流量的燃氣和助燃空氣輸送到燒嘴中混合燃燒，產(chǎn)生熱量以輻射加熱的方式將在加熱段爐膛中走行的帶鋼或放置的鋼卷加熱到設定的工藝溫度，以滿足鋼材熱處理的要求。加熱爐的加熱段通常被分為若干個邏輯加熱區(qū)，每個邏輯加熱區(qū)都配備一定數(shù)量的燃氣調(diào)節(jié)閥、變頻助燃風機、助燃空氣調(diào)節(jié)閥、燒嘴、溫度/壓力/流量檢測裝置等。加熱段各邏輯加熱區(qū)的爐膛溫度檢測值作為其中最重要的檢測與反饋變量，被用于控制燃氣和助燃空氣的流量、燒嘴點燃的數(shù)量、燒嘴點燃時長占空比等，以保證助燃空氣和燃氣的過氧燃燒，以及對帶鋼或鋼卷進行熱處理時所需要爐膛工作溫度。
[0003]為了保證爐膛溫度檢測的可靠性，現(xiàn)有的加熱爐加熱段各邏輯加熱區(qū)爐膛溫度檢測值多采用“多點檢測，算術平均”的處理方法，即在每個邏輯加熱區(qū)爐膛內(nèi)布置多個溫度檢測點(在每個溫度檢測點設置一支熱電偶或熱電阻)，然后以計算出的各個溫度測點的溫度算術平均值作為整個爐膛溫度的檢測值，進而作為各控制回路的反饋變量。這種簡單的處理計算方法所得出的爐膛溫度檢測值無法準確反映各邏輯加熱區(qū)爐膛溫度的真實情況，進而影響到助燃空氣和燃氣混合過氧燃燒的效果和爐膛溫度控制的精度，并最終影響到帶鋼或鋼卷的熱處理產(chǎn)品質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法，更真實地反映加熱爐加熱段爐膛溫度的實際情況，為燃燒控制提供準確的反饋變量。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法，包括以下步驟:
(1)獲取爐膛中各溫度測點的檢測狀態(tài)和檢測值，所述各溫度測點的檢測狀態(tài)用于初始化確定各溫度測點的有效系數(shù)；所述檢測狀態(tài)包括斷線狀態(tài)、超量程狀態(tài)、欠量程狀態(tài)和正常狀態(tài)；所述有效系數(shù)的取值為0.0或1.0 ;
(2)根據(jù)各溫度測點的溫度檢測值偏離溫度測點的算術平均值的程度修正各溫度測點的有效系數(shù)；
(3)根據(jù)各溫度測點的算術平均值和溫度檢測值計算各溫度測點的加權系數(shù)；
(4)根據(jù)各溫度測點的有效系數(shù)、加權系數(shù)，以及各溫度測點的檢測值計算爐膛溫度檢測值；
(5)重復步驟(I)至(4)進行爐膛溫度檢測值的實時更新。
[0006]按上述方案，所述步驟2)中的有效系數(shù)修正方法具體為:
(2.1)若有效系數(shù)為1.0的溫度測點總數(shù)大于2，由步驟⑴所初始化確定的各測點有效系數(shù)和溫度檢測值計算所有溫度測點的算術平均值；
(2.2)計算每個測點溫度檢測值與上述算術平均值的偏差；
(2.3)求各溫度偏差值中的最大值；若最大溫度偏差值大于允許的最大偏差閾值,將該最大溫度偏差值所對應溫度測點的有效系數(shù)修正為0.0，所述最大偏差閾值為一預設定值；
按上述方案，所述步驟2)中的有效系數(shù)修正方法還包括步驟:
(2.4)若有效系數(shù)為1.0的溫度測點總數(shù)大于2，重復步驟(2.1)至(2.3)再次修正有效系數(shù)一次。
[0007]按上述方案，步驟(3)中加權系數(shù)的計算方法具體為:
(3.1)根據(jù)步驟(2)修正后的各溫度測點有效系數(shù)和溫度檢測值計算所有溫度測點的算術平均值；
(3.2)根據(jù)步驟(3.1)中的算術平均值、各溫度測點溫度檢測值、偏差閾值參數(shù)計算各測點的計算加權系數(shù)；
(3.3)對各溫度測點計算加權系數(shù)限幅在允許的最大加權系數(shù)和最小加權系數(shù)之間，得到最終的溫度加權系數(shù)。
[0008]按上述方案，所述各溫度測點的加權系數(shù)采用以下公式計算:

【權利要求】
1.一種加熱爐加熱段爐膛溫度檢測值計算方法，包括以下步驟: (1)獲取爐膛中各溫度測點的檢測狀態(tài)和溫度檢測值，所述各溫度測點的檢測狀態(tài)用于初始化確定各溫度測點的有效系數(shù)；所述檢測狀態(tài)包括斷線狀態(tài)、超量程狀態(tài)、欠量程狀態(tài)和正常狀態(tài)；所述有效系數(shù)的取值為0.0或1.0 ; (2)根據(jù)各溫度測點的溫度檢測值偏離溫度測點的算術平均值的程度修正各溫度測點的有效系數(shù)； (3)根據(jù)各溫度測點的算術平均值和溫度檢測值計算各溫度測點的加權系數(shù)； (4)根據(jù)各溫度測點的有效系數(shù)、加權系數(shù)，以及各溫度測點的檢測值確定或計算爐膛溫度檢測值； (5)重復步驟(I)至(4)進行爐膛溫度檢測值的實時更新。
2.根據(jù)權利要求1所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于所述步驟2)中的有效系數(shù)修正方法具體為: (2.1)若有效系數(shù)為1.0的溫度測點總數(shù)大于2，由步驟⑴所初始化確定的各測點有效系數(shù)和溫度檢測值計算所有溫度測點的算術平均值； (2.2)計算每個測點溫度檢測值與上述算術平均值的偏差； (2.3)求各溫度偏差值中的最大值；若最大溫度偏差值大于允許的最大偏差閾值,將該最大溫度偏差值所對應溫度測點的有效系數(shù)修正為0.0，所述最大偏差閾值為一預設定值。
3.根據(jù)權利要求2所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于所述步驟2)中的有效系數(shù)修正方法還包括步驟: (2.4)若有效系數(shù)為1.0的溫度測點總數(shù)大于2，重復步驟(2.1)至(2.3)再次修正有效系數(shù)一次。
4.根據(jù)權利要求1至3所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于，步驟(3)中加權系數(shù)的計算方法具體為: (3.1)根據(jù)步驟(2)修正后的各溫度測點有效系數(shù)和溫度檢測值計算所有溫度測點的算術平均值； (3.2)根據(jù)步驟(3.1)中的算術平均值、各溫度測點溫度檢測值、偏差閾值參數(shù)計算各測點的計算加權系數(shù)； (3.3)對各溫度測點計算加權系數(shù)限幅在允許的最大加權系數(shù)和最小加權系數(shù)之間，得到最終的溫度加權系數(shù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于，所述各溫度測點的計算加權系數(shù)1^7,.采用以下公式計算:
,ABSiTrT^ ,)-TD_H_ w = 1.0-----二~ ?ι=?..Λ'β —'TD _Η? -TD—H' 其中(9表示取一個數(shù)的絕對值函數(shù)為最大偏差閾值；設_#為偏差閾值'Ti為各溫度測點的溫度檢測值；Tavg 2為步驟(3.1)計算獲得的算術平均值;#為溫度測點的總數(shù)。
6.根據(jù)權利要求1所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于，所述步驟4)當各溫度測點的有效系數(shù)之和大于或等于2.0時，根據(jù)各溫度測點的有效系數(shù)、加權系數(shù)，以及各溫度測點的檢測值計算爐膛溫度檢測值采用以下公式:
其中，#為溫度測點的總數(shù)，Vj.為各溫度測點的有效系數(shù)?馬為各溫度測點的加權系數(shù)，Ti為各溫度測點的溫度檢測值。
7.根據(jù)權利要求1所述的爐膛溫度檢測值計算方法，其特征在于，所述步驟4)中，當各溫度測點的有效系數(shù)之和為0.0，則爐膛溫度檢測值被直接確定為o°c，且發(fā)出“所有溫度測點均故障”的報警；當各溫度測點的有效系數(shù)之和等于1.0，則爐膛溫度檢測值被直接確定為該有效系數(shù)為1.0的溫度測點對應的檢測值。
【文檔編號】G05D23/30GK104133506SQ201410335142
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】周登科 申請人:中冶南方工程技術有限公司