一、焦炉直行温度和火落时间双反馈控制策略及其在宝钢三期焦炉上的应用（论文文献综述）
徐智良[1]（2020）在《新型焦炉加热系统的数值模拟研究》文中研究表明焦炉加热系统的工况十分复杂,而采用传统实验手段的研究成本较高。因此,通过对焦炉加热系统的数值模拟,能够分析焦炉加热系统内部难以观测的高温传热工况,以较低的成本反映各操作参数对于炼焦工艺过程的影响,从而得到工艺过程的最优方法。这种研究手段对于炼焦工业中涉及的生产、节能、减排等方面具有指导意义。本文以JNX-70-2型焦炉的设计结构为基础,采用CFD软件,通过合理简化,分别构建了三维分段加热的复热式焦炉燃烧室-炭化室传热模型以及分格式焦炉蓄热室模型。通过工厂实测数据与计算结果比对验证了模型的可靠性,并进一步分析了焦炉加热系统内部的传热传质工况与其影响因素。研究获得的主要结论如下:对于分段加热的复热式燃烧室而言,火焰焰心位置出现在上升气流的中上部,靠近中段燃气进口处;而在炭化室内,靠近燃烧室孔道砌墙一侧的煤料温度较低,在结焦末期较其他部位温度低约100 K左右;在整个结焦过程中,燃烧室出口处NOx的浓度随结焦时间的增大而升高;燃烧室进口空气过剩系数的提高将降低燃烧室内的气相温度,同时也会造成出口处NOx的浓度先减小后增大的现象,得到计算工况下的最佳进口空气过剩系数为1.35;混合煤气中,焦炉煤气浓度每提高5%,则燃烧室内各部位气相温度随之升高约100 K,炭化室与燃烧室隔墙壁面的热通量也随之增大,结焦时间缩短;此外,分段加热技术能够在改善气相温度分布均匀性的同时,明显降低燃烧室废气中污染物NOx的浓度,相比传统单段加热燃烧室而言,采用二段加热与三段加热技术分别能使燃烧室出口处的平均NOx浓度降低约15.6%和26.2%。对于分格式焦炉蓄热室而言,以高炉煤气蓄热室为例,在加热期内,其顶部空间处容易产生较强的气体涡流运动,加强了废气与格子砖的换热作用,导致加热初期的蓄热室高向温度梯度出现异常;得到了蓄热室不同高度处,气固两相温度的周期性变化规律;格子砖导热系数的增大将导致蓄热室出口气体温度与平均温度效率的降低,使冷却期内,出口处高炉煤气的最大温降增大,而格子砖密度与比热容的提高将略微降低蓄热室的平均温度效率,但能提高冷却期内,出口处高炉煤气温度的稳定性;加热期内,废气进口温度每提高50K,则冷却期内高炉煤气的出口温度也随之提高约25K,但同时也会导致温度效率的降低以及冷却期内出口高炉煤气的最大温度差增大;计算得到了燃烧室空气过剩系数取为1.35时,蓄热室的最佳废气流量分配系数约为0.94。
张棋昊[2]（2015）在《焦炉火道温度控制系统设计与实现》文中研究指明在工业生产中,配煤炼焦是一个极其复杂的过程,其中控制火道的温度是确保焦炭生产的一个重要组成部分。火道的温度太高,单位产品的能源消耗就会增加,并且容易造成“扒焦”现象的出现,浪费时间和人力;火道的温度太低,焦炭在规定的时间内不易成熟,影响焦炭的质量。因此如何使火道的目标温度设置合理,并确保稳定的火道温度,是焦炭生产过程中亟待解决的控制问题。强非线性,大滞后,强干扰,时变性是焦炉火道温度控制系统的典型特点,常规的PID控制不容易满足控制系统的要求。在这篇文章中,首先对焦炉加热自动控制技术发展过程及加热系统的控制方法进行了总结概括;然后对首钢京唐公司焦炉的基本结构和生产工艺流程进行了介绍,并在此基础上对焦炭生产中的控制难点进行了概括分析。把火道温度控制主回路作为重点研究对象,并且将模糊控制思想引入传统的PID控制来调节煤气流量和空气比例,构成温度控制回路,来控制焦炉的温度。由于直接测量立火道的温度十分困难,利用测量蓄热式顶部温度建立了立火道温度测量的软模型。为了得到稳定的炉温和达到煤气的合理充分燃烧,还设计了控制煤气压力和烟道吸力的回路,使煤气流量和空气流量跟踪设定值变化。焦炉生产是一个复杂的燃烧加热过程,过程参数很多,例如温度、流量和压力等,利用西门子S7-400系列的PLC实现实时监测,并采用WINCC平台完成对整个生产工艺流程的实时监控。控制系统投入生产运行后,现场运行结果说明了应用需求得到很好的满足,焦炭的质量得到提高,能耗得到降低,并且对炉体寿命的延长也起到了重要作用,为公司创造了巨大的经济和社会效益。
魏琳[3]（2014）在《基于蚁群遗传融合算法的焦炉作业计划与优化调度方法研究》文中提出在冶金生产中，焦炭是必不可少的原料之一，它的质量的好坏直接影响冶金产品的质量。焦炉推焦是焦炭生产中至关重要的一环，焦炉推焦计划的合理安排对焦炉的稳顺生产有着重要的作用。焦炉推焦在遇到异常情况时都是人工编排，人工编排推焦计划容易造成资源的浪费甚至设备的损坏，不利于焦炭的质量和焦炉的稳定运行。因此，制定合理的焦炉作业计划，实现焦炉作业计划的优化调度是保证并提高焦炭质量的关键。在解决优化调度问题时，各种智能算法逐渐地被应用其中，其中蚁群算法和遗传算法的应用最为广泛。因此，本文提出了一种以蚁群算法和遗传算法为基础的蚁群遗传融合算法，该算法在前期，用遗传算法获取的较优解作为蚁群算法的初始信息素，这样克服了蚁群算法的初期信息素的积累速度慢的问题。然后，利用蚁群算法求解，之后将蚂蚁搜寻的解进行选择、交叉、变异，扩大了解的搜索空间，提高了蚁群算法的全局寻优能力，克服了它容易收敛到局部最优解的问题。同时，本文以旅行商问题为例，对该算法进行性能测试。与传统的蚁群算法和遗传算法进行比较，实验表明，该算法改变了蚁群算法的初始信息素分布，使算法搜索稳定性提高，同时也提高了蚁群算法的全局寻优能力，该算法在时间上和求解效率上均具有较好的性能。本文针对推焦过程中影响焦炉作业计划的乱笺等异常工况，提出了以推焦顺序的错乱、结焦时间的过长或过短引起的总的代价最小化为优化目标的异常工况焦炉作业优化调度模型，并将蚁群遗传融合算法应用到该问题中。为了验证这种算法的有效性，以某钢铁厂的焦炉为例进行仿真，和蚁群算法相比，本文算法中每一代最优解都逐步向全局最优解逼近，具有更好的全局寻优收敛性。同时，该算法以较少的迭代次数得到全局最优解，实现了对焦炉作业计划的优化调度。
安佰翔[4]（2012）在《焦炉加热系统模型的建立及焦炉控制的研究》文中提出焦炉具有大惯性、大时滞、强非线性、多因素耦合、变参数的特点,焦化过程是一个传热和化学变化的过程,加上焦炉炉体结构复杂,操作条件恶劣,检测手段少,因此实现立火道温度控制有一定难度。焦炉立火道温度的稳定性直接关系到焦炭质量与焦炉生产成本,是焦炉加热燃烧过程控制的关键与核心。焦炉稳定均匀加热,对提高焦炉生产率和焦炭质量、降低能耗及延长焦炉寿命、减少炼焦生产中的环境污染有重大意义。针对焦炉煤气输送管道系统的结构特点及采集到的管道尺寸、煤气流量等数据,首先对管道系统各个主要部分分别建模,之后再通过它们之间的关联性,建立整体的数学模型。在建立起数学模型之后,验证了整个方程组的封闭性,即可求解性,证明了此模型是可以求解的。提出了对所建模型的求解算法,并根据此算法将模型计算数据与实际数据相比较,验证了模型的可应用性。接着提出了焦炉的控制策略,将此模型应用于实际当中。根据提出的数学模型,可以求出整个焦炉各个立火道的流量的分布情况。根据采集到的焦炉立火道横墙温度及煤气流量等数据,拟合出立火道内横墙温度与煤气流量之间的关联公式,把控制温度的问题转化为控制流量的问题,再根据要求的温度分布与实际的温度分布之间的误差,反馈到所建的数学模型中,通过调节孔板尺寸等手段达到调节流量分布进而调节温度分布的目的。将本文所提出的理论实际应用到工业生产中,在应用过程当中,根据实际遇到的问题,修正理论模型,使理论更加准确的指导实践的进行。通过多次实践,达到了预期的温度控制的效果,使焦炉火道温度分布更加合理化。
李贵君[5]（2010）在《面向节能目标的焦炉加热燃烧过程优化控制方法研究》文中研究说明焦炉加热燃烧过程是一种复杂的工业过程,具有强非线性、大时滞、工况复杂等控制难点。如何优化焦炉加热控制过程,确定合适的煤气流量和空气量,使焦炉处于最优的燃烧状态,降低炼焦能耗,是进行焦炉加热燃烧优化控制的关键性问题。本文在原有反馈控制结构的基础上增加一个前馈供热量模型,将前馈和反馈的方式结合。首先分析炼焦供热量机理,在考虑焦炉操作、煤和燃气特性及焦炉过程变量等可测干扰对燃烧控制的影响,建立一个简化的符合现场实际的供热量模型。同时通过分析燃烧过程的实时工况,根据火道温度的测量值与设定值之差,采用模糊PID控制器计算出立火道温度增减所需改变的煤气流量,得到每种工况下的煤气流量优化设定值。针对焦炉现场废气含氧量不能实时检测和样本数据点过少的问题,本文采取支持向量机组合预测方法,建立空气系数预测模型。首先,利用启发式搜索算法,得到优化的基于RBF核函数和多项式核函数支持向量机子模型。然后,基于模糊组合的原理,将子模型进行加权集成,得到组合预测模型。本文在WinCC组态软件的操作平台下,以VC++为开发工具,运用OPC通讯技术,进行焦炉加热燃烧优化控制系统软件的设计。仿真结果表明,本文设计的控制策略能取得较好的控制效果,降低炉温波动,保证加热煤气的充分合理燃烧,为焦炉热工操作,提高焦炉热工管理水平,降低产品能耗提供依据。
蒋国璋,李公法,孔建益,谢良喜[6]（2010）在《焦炉温度的模糊智能控制研究》文中提出焦炉生产过程具有非线性、大惯性、大干扰和强耦合等特点,传统的焦炉加热控制系统采用"间歇加热控制"的控制方法,难以满足焦炉加热控制的要求在分析焦炉加热控制的难点和策略的基础上,采用"间歇加热控制"与加热煤气流量调节相结合的控制原理在研究现有控制策略不足的基础上,提出采用模糊控制建立焦炉加热的智能控制根据需要设计了一种智能模糊免疫PID控制方法,并进行了仿真研究.结果表明:模糊免疫PID控制具有调节时间短、响应速度快、抗干扰能力强、较好的动态特性和稳定性,有效减少了炉温的波动,具有较好的控制性能和实用价值.
李公法,孔建益,蒋国璋[7]（2009）在《焦炉温度的模糊智能控制研究》文中研究指明焦炉生产过程具有非线性、大惯性、大干扰和强耦合等特点,传统的焦炉加热控制系统采用"间歇加热控制"的控制方法,难以满足焦炉加热控制的要求。在分析焦炉加热控制的难点和策略的基础上,采用"间歇加热控制"与加热煤气流量调节相结合的控制原理。在研究现有控制策略不足的基础上,提出采用模糊控制建立焦炉加热的智能控制。根据需要设计了一种智能模糊免疫PID控制方法,并进行了仿真研究。结果表明:模糊免疫PID控制具有调节时间短、响应速度快、抗干扰能力强、较好的动态特性和稳定性,有效减少了炉温的波动,具有较好的控制性能和实用价值。
李鹏[8]（2008）在《基于工况判断的焦炉火道温度智能集成控制方法》文中进行了进一步梳理焦炉加热燃烧过程是一种复杂的工业过程,具有多变量、非线性、大时滞、工况复杂、难以建立数学模型等控制难点。火道温度是影响焦炉燃烧过程的重要参数,如何确定煤气的流量和烟道的吸力,使焦炉处于最优的燃烧状态,是进行焦炉火道温度控制的关键性问题。焦炉加热燃烧过程中,工况的复杂性增加了火道温度控制的难度。本文在分析焦炉生产工艺的基础上,根据生产操作对焦炉耗热量的影响,对焦炉加热燃烧过程的工况进行了划分。提出了基于决策层信息融合的工况判断方法,根据各炭化室上升管的荒煤气温度判断焦炉加热燃烧过程的实时工况。首先采用趋势分析的方法判断每个上升管中温度传感器的有效性,再在进行单个炭化室的工况判断的基础上,采用基于加权最小二乘的支持向量机对各个炭化室的判断结果进行信息融合,得出焦炉加热燃烧过程的实时工况。通过工况判断,并针对每种工况进行控制,可使每种工况下的控制问题变得相对简单。针对多工况环境下焦炉火道温度的控制问题,本文建立了焦炉火道温度智能集成控制结构,将控制系统分为主副两个回路:主回路为温度智能控制部分,通过分析焦炉在不同工况下的加热燃烧特性,建立基于加权系数的多模态模糊专家控制模型;同时建立软切换控制策略,根据工况判断模块的输出结果,在线切换多模态控制器模态,降低了焦炉火道温度控制的复杂性。根据焦炉内气流方向和工艺机理,建立了吸力的控制模型,通过调节煤气流量和烟道吸力保证火道温度稳定在目标值附近。副回路为阀门控制部分,采用智能控制方法,设计阀门控制器,保证现场的煤气流量与烟道吸力稳定且跟随设定值。本文在WinCC组态软件的操作平台下,以VC++为开发工具,运用OPC通讯技术,实现了焦炉火道温度的智能集成控制系统软件的设计。运行结果表明,本文设计的控制策略在实际应用中取得了较好的控制效果,降低了炉温波动,保证了加热煤气的充分合理燃烧,同时减轻了工人的劳动强度,为焦炉加热燃烧过程的智能集成控制提供了一种有效的途径。
许胜利[9]（2008）在《焦炉加热控制模型的优化方案研究》文中研究表明焦炉加热控制模型是近年来发展起来的一种焦炉加热控制的有效方式,在保持焦炉加热的稳定性、降低焦炉能耗、延长焦炉使用寿命方面发挥了重要作用。由于焦炉加热是一个复杂的热工过程,而焦炉加热控制模型涉及到计算机硬件、自动化控制、热能等多学科、多专业的知识,因此,开发出好的焦炉加热控制模型并保持正常运行难度较大。本文首先介绍了焦炉的基本结构和焦炉生产工艺,对焦炉加热过程中的几个关键指标的测定和调节方法进行了阐述。然后对焦炉加热控制模型的国内外现状以及宝钢一期焦炉的加热控制模型进行了分析,找出了宝钢一期焦炉加热控制模型的不足和需要改进的方向,确定了课题研究的主要内容,针对性地提出了加热控制模型的优化方案,并逐一开展可行性研究与论证,对决定优化方案能否实施的温度、吸力的相关性进行了验证,确定了炉温修正的参数。方案经过实施后,产生了显着的运行效果。
余少标[10]（2008）在《优化串级控制系统在水钢2#焦炉的研究与应用》文中提出焦炉是冶金行业中最复杂的炉窑,它的加热燃烧过程是单个燃烧室间歇、全炉连续、受多种因素干扰的热工过程,是典型的大时滞、大惯性、时变快的复杂系统。如何优化焦炉加热过程控制,降低炼焦能耗,确保焦炭均匀稳定成熟,同时延长焦炉使用寿命等,仍然是炼焦界最大难题之一。在以降低成本,加快生产自动化控制过程,提高企业核心竞争力的总体思路下,针对水钢焦化厂的人工超作模式,本系统将优化串级控制技术具体应用到实际生产中,以实现对焦化生产的重要参数监控和有效控制,最终实现焦化厂的全自动控制,为企业提供可靠科学的决策依据。课题主要内容包括:1.本项目的来源和目标。2系统的总体结构—介绍了焦炉燃烧过程生产工艺以及控制要求和控制方案的实施。3.系统的配置和S7-300软件的编制。4.系统上位机监控画面的设计。5.结论和展望。本系统采用西门子S7-300型PLC为现场控制器,工控组态软件WINCC作为上位机的监控平台,实现了焦炉火道温度的良好控制,运行结果表明,焦炉优化串级控制系统（OCC系统,Optimizing Cascaded Control）在实际的应用中整体控制效果良好,有效的降低了炉温波动,保证了加热煤气的充分合理燃烧,同时大大减轻了工人的劳动强度,实现了焦炉燃烧过程温度的优化控制。
二、焦炉直行温度和火落时间双反馈控制策略及其在宝钢三期焦炉上的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、焦炉直行温度和火落时间双反馈控制策略及其在宝钢三期焦炉上的应用（论文提纲范文）
（1）新型焦炉加热系统的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与目的 |
| 1.2 焦炉炼焦过程 |
| 1.3 焦炉加热系统 |
| 1.3.1 焦炉炭化室与燃烧室 |
| 1.3.2 焦炉蓄热室 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 焦炉传热系统的实验研究 |
| 2.1.1 焦炉炉墙材料的优化技术 |
| 2.1.2 焦炉燃烧室的温度控制技术 |
| 2.1.3 焦炉加热系统的传热均匀性调节 |
| 2.2 燃烧室-炭化室的模拟计算研究 |
| 2.2.1 一维计算模型 |
| 2.2.2 多维计算模型 |
| 2.3 蓄热室的模拟计算研究 |
| 2.4 焦炉传热模拟研究涉及的物性参数 |
| 2.5 新型炼焦工艺 |
| 2.5.1 煤调湿工艺和快速加热技术 |
| 2.5.2 添加配合物炼焦 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 复热式二段加热燃烧室-炭化室传热模型 |
| 3.1 炭化室与燃烧室数学建模 |
| 3.1.1 物理结构 |
| 3.1.2 控制模型 |
| 3.1.3 燃气换向 |
| 3.1.4 煤料的物性 |
| 3.1.5 炉墙的物性 |
| 3.2 网格划分与边界条件设定 |
| 3.3 模型可靠性验证 |
| 3.4 燃烧室温度分布 |
| 3.5 炭化室温度分布 |
| 3.6 炭化室与燃烧室隔墙热通量变化规律 |
| 3.7 燃烧室出口NOx浓度变化规律 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 复热式燃烧室与炭化室传热过程的影响因素分析 |
| 4.1 燃烧室进口空气过剩系数对传热过程的影响 |
| 4.1.1 不同进口空气过剩系数对燃烧室温度的影响 |
| 4.1.2 不同进口空气过剩系数对燃烧室出口处NOx浓度的影响 |
| 4.2 燃烧室混合煤气配比对传热过程的影响 |
| 4.2.1 不同混合煤气配比对燃烧室温度的影响 |
| 4.2.2 不同混合煤气配比对炭化室结焦时间影响 |
| 4.3 焦炉硅砖导热系数对传热过程的影响 |
| 4.3.1 硅砖导热系数对于隔墙壁面热通量的影响 |
| 4.3.2 硅砖导热系数对于炭化室内温度变化的影响 |
| 4.4 燃烧室分段加热对传热过程的影响 |
| 4.4.1 分段加热技术对于燃烧室温度的影响 |
| 4.4.2 分段加热对于燃烧室出口处NOx浓度的影响 |
| 4.4.3 分段加热对于焦炉炭化室结焦时间的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 分格式蓄热室传热模型 |
| 5.1 分格式蓄热室理论模型 |
| 5.1.1 分格式蓄热室物理模型 |
| 5.1.2 控制方程 |
| 5.1.3 网格划分与数值求解 |
| 5.1.4 温度效率 |
| 5.1.5 模拟计算工况 |
| 5.2 模型可靠性验证 |
| 5.3 单个换向周期内蓄热室温度分布云图 |
| 5.4 格子砖温度与砖孔内气体温度变化规律 |
| 5.5 格子砖材料参数对蓄热室换热效果的影响 |
| 5.5.1 格子砖导热系数的影响 |
| 5.5.2 格子砖密度与比热容的影响 |
| 5.6 废气进口温度对蓄热室换热效果的影响 |
| 5.7 废气流量分配系数对蓄热室换热效果的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（2）焦炉火道温度控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 焦炉控制研究现状 |
| 1.2.1 焦炉加热控制系统的发展 |
| 1.2.2 焦炉加热控制技术现状 |
| 1.2.3 焦炉火道温度控制技术的理论研究 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 第2章 焦炉工艺流程 |
| 2.1 焦炉的发展过程 |
| 2.2 首钢焦炉基本情况 |
| 2.2.1 焦炉基本结构 |
| 2.2.2 配煤过程 |
| 2.2.3 焦炉生产基本流程 |
| 2.2.4 焦炉推焦串序 |
| 2.2.5 焦炉加热方式 |
| 2.3 炼焦生产的影响因素分析 |
| 2.4 焦炉控制的复杂性和难点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 控制系统总体设计 |
| 3.1 控制系统设计要求 |
| 3.2 火道温度控制系统硬件选型 |
| 3.2.1 控制平台选型与结构设计 |
| 3.2.2 自动测温设备选型 |
| 3.2.3 手动测温设备 |
| 3.2.4 阀门设备 |
| 3.3 系统编程实现 |
| 3.3.1 控制系统软件 |
| 3.3.2 火道温度控制下位机组态编程实现 |
| 3.3.3 火道温度控制上位机组态编程实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 火道温度参数检测与控制回路设计 |
| 4.1 立火道温度控制的特点 |
| 4.2 立火道温度检测与设定 |
| 4.2.1 焦炉温度软测量 |
| 4.2.2 目标立火道温度的计算 |
| 4.3 算法简介 |
| 4.3.1 PID控制算法 |
| 4.3.2 模糊自适应PID控制器 |
| 4.4 温度控制回路整体结构 |
| 4.5 火道温度主回路控制器设计 |
| 4.6 副回路混合煤气流量调节器设计 |
| 4.7 助燃空气量控制器设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 系统实现与运行效果分析 |
| 5.1 投运前后的火道温度控制效果 |
| 5.1.1 手动测温结果 |
| 5.1.2 自动测温结果 |
| 5.2 投运前后的焦炭生产指标变化 |
| 5.2.1 安定系数K变化 |
| 5.2.2 节能效果 |
| 5.2.3 对焦炭质量的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于蚁群遗传融合算法的焦炉作业计划与优化调度方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究目标及内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 焦炉作业计划工艺分析 |
| 2.1 焦炉生产操作流程 |
| 2.1.1 焦炉推焦过程 |
| 2.1.2 焦炉推焦串序原理 |
| 2.2 作业计划优化调度方法 |
| 2.2.1 优化调度的基本思想 |
| 2.2.2 作业计划优化调度的要求及难点 |
| 2.3 焦炉作业计划优化调度方法 |
| 2.3.1 焦炉作业计划的特点及编制原则 |
| 2.3.2 多工况分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 蚁群遗传融合算法 |
| 3.1 蚁群算法 |
| 3.1.1 蚁群算法的模型和基本流程 |
| 3.1.2 蚁群算法的参数分析 |
| 3.2 遗传算法 |
| 3.2.1 遗传算法的基本流程 |
| 3.2.2 遗传算法的参数分析 |
| 3.3 蚁群遗传融合算法 |
| 3.3.1 蚁群遗传融合算法的关键环节 |
| 3.3.2 蚁群遗传融合算法的流程图 |
| 3.4 蚁群遗传融合算法的性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于蚁群遗传融合算法的焦炉作业计划优化调度实现 |
| 4.1 焦炉作业计划与优化调度模型 |
| 4.2 正常工况焦炉作业计划优化调度方法 |
| 4.2.1 正常工况焦炉作业计划优化调度模型 |
| 4.2.2 正常工况焦炉作业计划优化调度实现 |
| 4.3 基于蚁群遗传融合算法的异常工况下焦炉作业计划优化调度实现 |
| 4.3.1 异常工况下的优化调度模型 |
| 4.3.2 焦炉作业计划调度问题的转换 |
| 4.3.3 蚁群遗传融合算法的设计 |
| 4.3.4 蚁群遗传融合算法的实现过程 |
| 4.3.5 仿真实验及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）焦炉加热系统模型的建立及焦炉控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景项目及研究意义 |
| 1.2 焦炉模型的开发现状 |
| 1.3 焦炉控制的进展及现状 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 1.5 论文的结构 |
| 第二章 焦炉生产及加热优化 |
| 2.1 炼焦工艺过程 |
| 2.1.1 焦炉炉体结构 |
| 2.1.2 煤的焦化过程 |
| 2.1.3 焦炭质量的影响因素 |
| 2.2 加热优化 |
| 2.2.1 温度制度 |
| 2.2.2 压力制度 |
| 2.2.3 焦炉高向加热调节 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 焦炉管道系统建模 |
| 3.1 焦炉加热系统分析 |
| 3.1.1 加热燃烧对象 |
| 3.1.2 控制对象 |
| 3.2 焦炉煤气管道系统建模 |
| 3.2.1 单个分支管数学建模 |
| 3.2.2 端部分支管数学建模 |
| 3.2.3 分配管系统探讨 |
| 3.2.4 方程组的封闭性问题 |
| 3.2.5 数学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 算法的构造及控制策略的开发 |
| 4.1 炉温控制模型算法构造 |
| 4.2 模型的计算结果及验证 |
| 4.3 焦炉控制策略的开发 |
| 4.3.1 控制系统的总体构成 |
| 4.3.2 干馏控制模型（结焦终点的判定） |
| 4.3.3 炉温控制模型 |
| 4.3.4 空燃比的控制 |
| 4.3.5 控制模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 焦炉温度控制实际应用 |
| 5.1 宝钢M 型焦炉简介 |
| 5.2 宝钢M 型焦炉现状分析 |
| 5.2.1 焦炉加热系统现状 |
| 5.2.2 立项必要性分析 |
| 5.3 宝钢M 型焦炉孔板优化研究 |
| 5.3.1 理论分析与计算 |
| 5.3.2 调整结果分析 |
| 5.4 优化算法的进一步验证 |
| 5.4.1 理论分析与计算 |
| 5.4.2 调整结果分析 |
| 5.5 经济效益 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）面向节能目标的焦炉加热燃烧过程优化控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文构成 |
| 第二章 焦炉加热燃烧过程智能优化控制结构 |
| 2.1 工艺机理分析 |
| 2.1.1 焦炉结构与焦炉加热燃烧过程 |
| 2.1.2 焦炉加热燃烧过程节能影响因素分析 |
| 2.2 控制问题与难点 |
| 2.3 焦炉加热燃烧过程优化控制系统结构 |
| 2.3.1 基本思想 |
| 2.3.2 总体结构设计 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 煤气流量优化设定模型 |
| 3.1 炼焦供热量机理分析 |
| 3.2 供热量简化模型 |
| 3.2.1 简化思路及方法 |
| 3.2.2 焦饼中心温度软测量模型 |
| 3.2.3 简化模型的建立 |
| 3.3 煤气流量补偿控制 |
| 3.3.1 工况判断 |
| 3.3.2 多工况模糊PID控制器方法 |
| 3.3.3 多工况煤气流量补偿 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 烟道吸力优化设定模型 |
| 4.1 模型组成 |
| 4.2 预测模型输入变量的确定 |
| 4.3 基于支持向量机的空气系数预测模型 |
| 4.3.1 支持向量机建模 |
| 4.3.2 核函数及参数选择 |
| 4.3.3 预测子模型 |
| 4.3.4 组合预测模型 |
| 4.4 烟道吸力修正模块 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 系统实现 |
| 5.1 控制系统设计 |
| 5.1.1 系统整体框架 |
| 5.1.2 应用软件设计 |
| 5.1.3 系统数据通讯 |
| 5.2 控制算法实现 |
| 5.3 控制系统仿真运行及分析 |
| 5.3.1 供热量模型验证 |
| 5.3.2 空气系数模型验证 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（8）基于工况判断的焦炉火道温度智能集成控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文构成 |
| 第二章 火道温度智能集成控制整体架构设计 |
| 2.1 焦炉生产工艺 |
| 2.1.1 焦炉结构及生产过程 |
| 2.1.2 加热方式 |
| 2.1.3 推焦串序 |
| 2.2 焦炉加热燃烧过程分析 |
| 2.2.1 火道温度影响因素 |
| 2.2.2 控制问题与难点 |
| 2.3 智能集成控制架构 |
| 2.3.1 智能集成控制基本思想 |
| 2.3.2 智能集成控制整体架构 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 焦炉加热燃烧过程工况判断 |
| 3.1 加热燃烧过程工况划分 |
| 3.2 基于信息融合的工况判断结构 |
| 3.3 数据采集与可靠性分析 |
| 3.3.1 趋势分析方法 |
| 3.3.2 荒煤气温度数据的采集与预处理 |
| 3.3.3 基于趋势分析的数据判断 |
| 3.4 单个炭化室工况判断 |
| 3.5 焦炉加热燃烧过程工况判断 |
| 3.5.1 基于支持向量机的决策层信息融合 |
| 3.5.2 仿真实验及分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 焦炉火道温度智能集成控制方法 |
| 4.1 工业大时滞系统控制方法及选择 |
| 4.2 火道温度智能集成控制结构 |
| 4.3 焦炉供热量智能控制 |
| 4.3.1 多模态模糊专家控制方法 |
| 4.3.2 不同工况模糊控制规则设计 |
| 4.3.3 多模态模糊控制器的在线专家补偿 |
| 4.3.4 控制模态的模糊自适应软切换 |
| 4.4 空气量给定控制 |
| 4.4.1 不同加热方式下的烟道吸力调节 |
| 4.4.2 烟道吸力控制模型的设计 |
| 4.5 焦炉阀门控制 |
| 4.5.1 阀门控制策略 |
| 4.5.2 混煤压控制器的设计 |
| 4.5.3 烟道吸力控制器的设计 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 系统实现与工业应用 |
| 5.1 控制系统实现 |
| 5.1.1 控制系统整体框架 |
| 5.1.2 控制软件功能 |
| 5.1.3 通信机制 |
| 5.2 控制算法实现 |
| 5.2.1 焦炉加热燃烧过程工况判断 |
| 5.2.3 火道温度智能控制算法 |
| 5.3 工业运行 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（9）焦炉加热控制模型的优化方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 焦炉基本结构及作用 |
| 1.2 焦炉生产工艺和焦炉加热原理 |
| 1.3 焦炉加热控制中的几个基本概念 |
| 1.3.1 火落现象及其特征、火落时间 |
| 1.3.2 火落判定的方法 |
| 1.3.3 自动火落判定的原理和实现 |
| 1.3.4 焦炉加热介质和热值 |
| 1.3.5 炼焦耗热量、炼焦供热量和煤气流量 |
| 1.3.6 炉温、目标炉温及其主要调节手段 |
| 1.3.7 烟道吸力、炉顶看火孔压力及其控制原则 |
| 1.4 焦炉加热控制系统和主要控制参数 |
| 1.5 焦炉加热控制模型的目的和任务 |
| 1.6 焦炉加热控制模型的分类 |
| 1.7 焦炉加热工艺控制模型的分类 |
| 1.8 国内外现状 |
| 1.8.1 国外焦炉加热控制系统的发展和现状 |
| 1.8.2 国内焦炉加热控制系统的发展和现状 |
| 1.9 项目研究的意义 |
| 1.10 项目研究的主要内容 |
| 1.11 项目目标或技术要求 |
| 第二章 焦炉加热控制模型的优化方案 |
| 2.1 宝钢一期焦炉加热控制模型现状 |
| 2.1.1 控制原理 |
| 2.1.2 温度控制模式 |
| 2.1.3 火落判定和控制模式 |
| 2.1.4 吸力控制模式 |
| 2.2 宝钢一期焦炉加热控制模型的特点 |
| 2.3 优化方案的控制原理 |
| 2.4 具体优化方案 |
| 2.5 优化方案的特点和优势 |
| 2.5.1 完善后的“目标炉温控制前－反馈模型” |
| 2.5.2 “火落时间控制前－反馈模型” |
| 2.5.3 “吸力控制前－反馈模型” |
| 2.5.4 目标炉温修正 |
| 第三章 焦炉加热模型优化方案的有效性研究 |
| 3.1 完善“目标炉温控制前－反馈模型”的实现 |
| 3.1.1 人工测温和自动测温的相关性论证 |
| 3.1.2 关联性的建立 |
| 3.1.3 热电偶自动测温作为目标炉温的反馈参与控制 |
| 3.1.4 本节小结 |
| 3.2 建立“火落时间控制前－反馈控制模型”的实现 |
| 3.2.1 自动火落判定的差异和主要原因与对策 |
| 3.2.2 自动火落判定的精度校验 |
| 3.2.3 “火落时间控制前－反馈控制模型”的建立及控制原理 |
| 3.2.4 本节小结 |
| 3.3 建立“吸力控制前－反馈模型”的实现 |
| 3.3.1 现有吸力控制方式及特点 |
| 3.3.2 建立烟道吸力与煤气流量的相关关系 |
| 3.3.3 自动测定的炉顶看火孔压力对整座焦炉炉顶看火孔压力的表征程度 |
| 3.3.4 自动测定的炉顶看火孔压力与整座焦炉炉顶看火孔压力的相关性验证 |
| 3.3.5 “吸力控制前－反馈模型”的建立及控制原理 |
| 3.3.6 本节小结 |
| 3.4 目标炉温修正功能的实现 |
| 3.4.1 不确定因素导致的目标炉温修正 |
| 3.4.2 异常波动导致的目标炉温修正 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 优化方案的实施 |
| 4.1 软、硬件条件的支撑方案 |
| 4.2 需要开展的工作 |
| 4.3 15、16 立火道温度和热电偶测定的12 立火道废气温度的相关性研究 |
| 4.3.1 数据采集方案设计 |
| 4.3.2 回归分析 |
| 4.3.3 本节小结 |
| 4.4 烟道吸力与煤气流量相关性研究 |
| 4.4.1 烟道吸力随煤气流量变化的数据采集 |
| 4.4.2 烟道吸力与煤气流量相关性研究结果 |
| 4.4.3 本节小结 |
| 4.5 目标炉温修正 |
| 4.5.1 水份变化对目标炉温的修正 |
| 4.5.2 火落偏差对目标炉温的修正 |
| 第五章 效果验证 |
| 5.1 总体运行效果 |
| 5.2 炼焦耗热量下降水平 |
| 5.3 经济效益计算 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（10）优化串级控制系统在水钢2#焦炉的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 焦炉控制的意义及目的 |
| 1.2 国内外控制系统发展及现状 |
| 1.3 控制系统典型策略及功能介绍 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 课题目标 |
| 1.6 本文创新点及本人所做的工作 |
| 第二章 焦炉控制的总体结构 |
| 2.1 水钢2#焦炉结构 |
| 2.2 焦炉加热燃烧过程工艺 |
| 2.3 优化串级控制系统 |
| 2.3.1 优化串级控制原理 |
| 2.3.2 系统框图介绍 |
| 2.4 优化串级控制方案的实施过程 |
| 2.4.1 火道温度的检测 |
| 2.4.2 目标火道温度的优化控制模型 |
| 2.4.3 温度优化串级控制策略 |
| 2.4.4 焦炉炉温控制算法 |
| 2.4.5 模糊控制器的设计 |
| 2.5 控制回路的设计 |
| 2.5.1 混合煤气压力控制回路设计 |
| 2.5.2 温度控制回路设计 |
| 第三章 优化控制系统实现 |
| 3.1 控制系统功能 |
| 3.2 控制的实现 |
| 3.3 控制系统结构配置 |
| 3.3.1 网络配置说明 |
| 3.3.2 系统工程师站配置说明 |
| 3.3.3 系统操作员站配置说明 |
| 3.3.4 系统控制站配置说明 |
| 3.3.5 软件结构 |
| 3.4 S7-300PLC 模块概述及选配 |
| 3.4.1 中央处理器单元 |
| 3.4.2 通讯处理器模块 |
| 3.4.3 8 路模拟量输入模块 |
| 3.4.4 8 路模拟量输出模块 |
| 3.4.5 16 路数字量输入模块 |
| 3.4.6 16 路数字量输出模块 |
| 3.4.7 模块化I/O 站 |
| 3.5 S7-300 编程基础 |
| 3.6 硬件组态 |
| 3.7 软件程序设计 |
| 第四章 用户界面的设计及开发 |
| 4.1 总画面设计 |
| 4.2 位号设计 |
| 4.3 焦炉优化控制画面 |
| 4.4 实时趋势画面 |
| 4.5 历史趋势显示画面 |
| 第五章 系统使用效果 |
| 5.1 系统运行结果 |
| 5.2 均匀系数的提高 |
| 5.3 投运前后煤气流量的变化 |
| 5.4 对焦炭质量的影响 |
| 5.5 经济效益 |
| 5.6 社会效益 |
| 第六章 总结展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参与的科研项目及发表的论文 |
| 致谢 |
四、焦炉直行温度和火落时间双反馈控制策略及其在宝钢三期焦炉上的应用（论文参考文献）
- [1]新型焦炉加热系统的数值模拟研究[D]. 徐智良. 华东理工大学, 2020(01)
- [2]焦炉火道温度控制系统设计与实现[D]. 张棋昊. 东北大学, 2015(01)
- [3]基于蚁群遗传融合算法的焦炉作业计划与优化调度方法研究[D]. 魏琳. 辽宁石油化工大学, 2014(02)
- [4]焦炉加热系统模型的建立及焦炉控制的研究[D]. 安佰翔. 上海交通大学, 2012(07)
- [5]面向节能目标的焦炉加热燃烧过程优化控制方法研究[D]. 李贵君. 中南大学, 2010(02)
- [6]焦炉温度的模糊智能控制研究[A]. 蒋国璋,李公法,孔建益,谢良喜. Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference, 2010
- [7]焦炉温度的模糊智能控制研究[A]. 李公法,孔建益,蒋国璋. 2009年中国智能自动化会议论文集（第二分册）, 2009
- [8]基于工况判断的焦炉火道温度智能集成控制方法[D]. 李鹏. 中南大学, 2008(01)
- [9]焦炉加热控制模型的优化方案研究[D]. 许胜利. 上海交通大学, 2008(03)
- [10]优化串级控制系统在水钢2#焦炉的研究与应用[D]. 余少标. 武汉科技大学, 2008(12)