【技術實現步驟摘要】
本申請涉及高爐煉鐵，具體而言，涉及一種高爐噴煤控制方法及設備和可讀存儲介質。
技術介紹
1、隨著鋼鐵工業的飛速發展，焦炭資源短缺、能源短缺和環境污染已成為制約高爐煉鐵技術發展的重要因素，而高爐噴煤技術因其可將磨細的煤粉通過噴吹罐噴入高爐以替代焦炭進行輔助煉鐵，逐步成為當今高爐煉鐵生產過程中的一項重要研究技術。
2、目前，在高爐噴煤技術的實際應用過程中，通常通過控制煤粉噴吹速率來實時調控噴煤量，以實現爐溫調節功能。而值得注意的是，高爐煉鐵生產作業需要保證高爐具備充足且穩定的爐溫，爐溫過低或過高都會導致冶煉不順，因此如何控制噴煤速率穩定且均勻地維持在設定速率值的狀態，來實現穩定高爐工況的效果，便是當今高爐噴煤技術亟需解決的一項重要技術問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種高爐噴煤控制方法及設備和可讀存儲介質，能夠深度考慮被噴煤粉的煤粉性質變化(例如，煤質變化、煤粉溫度變化、煤粉濕度變化、煤粉粒度變化、煤粉流動性變化等)對噴煤作業的影響，利用模型參數自適應更新的方式使各個噴煤調控器件的更新后換算模型可以有效表征煤粉性質變化對器件控制量和噴煤速率之間的參數換算關系的綜合影響，同時選擇與實時噴煤速率和期望噴煤速率之間的實時速率差值分布狀況匹配的噴煤調控器件組合，來執行基于對應更新后換算模型的器件工作狀態自適應調控操作，以便在更新后換算模型的基礎上，通過多模型解耦控制方式與噴煤速率間接調節方式的有機結合，有效降低噴煤速率調控波動，并確保調整后的實時噴煤速率穩定
2、為了實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：
3、第一方面，本申請提供一種高爐噴煤控制方法，所述方法包括：
4、獲取高爐噴煤系統在當前倒罐周期內的實時噴煤速率和期望噴煤速率，以及當前工作罐的所有噴煤調控器件各自的歷史穩態噴煤控制偏差數據；
5、針對每個噴煤調控器件，根據該噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據，對該噴煤調控器件的器件控制量與噴煤速率之間的原始換算模型進行模型參數更新，得到該噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型；
6、根據預存的噴煤速率差值與噴煤調控器件組合之間的調用關聯關系，確定與所述實時噴煤速率和所述期望噴煤速率之間的實時速率差值匹配的所有目標噴煤調控器件；
7、針對每個目標噴煤調控器件，調用該目標噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型進行控制量偏差計算，得到該目標噴煤調控器件的與所述實時速率差值對應的期望控制量偏差；
8、根據該目標噴煤調控器件在當前倒罐周期內的實時控制量和期望控制量偏差，對該目標噴煤調控器件進行pid(proportional-integral-differential，比例-積分-微分)控制，以使所述實時噴煤速率趨向于所述期望噴煤速率。
9、在可選的實施方式中，單個倒罐周期包括多個噴煤速率計算周期，每個噴煤速率計算周期包括多個煤粉重量采樣周期，則所述獲取高爐噴煤系統在當前倒罐周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
10、針對當前倒罐周期內的每個噴煤速率計算周期，獲取當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的多個煤粉重量采樣周期分別采集到的實際煤粉重量；
11、根據所述多個煤粉重量采樣周期各自的實際煤粉重量，計算所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率；
12、根據所述多個煤粉重量采樣周期的周期總數目，對所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率進行積分均值運算，得到當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的實時噴煤速率。
13、在可選的實施方式中，所述獲取當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的多個煤粉重量采樣周期分別采集到的實際煤粉重量的步驟，包括：
14、針對所述多個煤粉重量采樣周期中的每個煤粉重量采樣周期，采集當前工作罐在該煤粉重量采樣周期的實時罐重和實時罐壓；
15、調用與當前工作罐匹配的煤粉重量預測函數，基于所述實時罐重和所述實時罐壓進行煤粉重量預測，得到當前工作罐在該煤粉重量采樣周期的實際煤粉重量，其中所述煤粉重量預測函數由當前工作罐在不同煤粉裝載量和不同罐壓影響下的罐重數據擬合得到。
16、在可選的實施方式中，所述根據所述多個煤粉重量采樣周期的周期總數目，對所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率進行積分均值運算，得到當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
17、根據預設的噴煤速率上限值對所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率進行限幅濾波處理，得到所述多個煤粉重量采樣周期各自的有效噴煤速率；其中，若單個煤粉重量采樣周期的瞬態噴煤速率超過所述噴煤速率上限值，則對應有效噴煤速率被置為0，否則對應有效噴煤速率與瞬態噴煤速率保持一致；
18、在所述多個煤粉重量采樣周期中，統計對應瞬態噴煤速率超過所述噴煤速率上限值的采樣周期數目；
19、計算所述周期總數目與所述采樣周期數目之間的周期數目差值；
20、按照所述周期數目差值對所述多個煤粉重量采樣周期各自的有效噴煤速率進行積分均值運算，得到當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的實時噴煤速率。
21、在可選的實施方式中，單個噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據包括對應噴煤調控器件在當前工作罐于當前倒罐周期以前的多個歷史倒罐周期分別維持穩態噴煤狀態時的歷史實際控制量與歷史設定控制量之間的歷史控制量偏差，其中所述歷史設定控制量由對應歷史倒罐周期的設定噴煤速率代入對應噴煤調控器件在該歷史倒罐周期內的目標換算模型中求解得到；針對每個噴煤調控器件，所述根據該噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據，對該噴煤調控器件的器件控制量與噴煤速率之間的原始換算模型進行模型參數更新，得到該噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型的步驟，包括：
22、針對每個歷史倒罐周期，對該噴煤調控器件在該歷史倒罐周期內的所有歷史控制量偏差進行均值計算，得到該噴煤調控器件在該歷史倒罐周期處的平均歷史控制偏差；
23、根據所述多個歷史倒罐周期各自的預設權重值，對所述多個歷史倒罐周期各自的平均歷史控制偏差進行加權求和運算，得到該噴煤調控器件的歷史綜合控制偏差，其中越靠近當前倒罐周期的歷史倒罐周期的預設權重值越大；
24、根據該噴煤調控器件的歷史綜合控制偏差，對該噴煤調控器件的原始換算模型在噴煤速率下限值與噴煤速率上限值之間的控制量速率換算函數進行函數系數更新，得到該噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型。
25、在可選的實施方式中，所述調用關聯關系記錄有不同預設速率差值區間各自與不同噴煤調控器件組合之間的對應關系，則所述根據預存的噴煤速率差值與噴煤調控器件組合之間的調用關聯關系，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高爐噴煤控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，單個倒罐周期包括多個噴煤速率計算周期，每個噴煤速率計算周期包括多個煤粉重量采樣周期，則所述獲取高爐噴煤系統在當前倒罐周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的多個煤粉重量采樣周期分別采集到的實際煤粉重量的步驟，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述多個煤粉重量采樣周期的周期總數目，對所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率進行積分均值運算，得到當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，單個噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據包括對應噴煤調控器件在當前工作罐于當前倒罐周期以前的多個歷史倒罐周期分別維持穩態噴煤狀態時的歷史實際控制量與歷史設定控制量之間的歷史控制量偏差，其中所述歷史設定控制量由對應歷史倒罐周期的設定噴煤速率代入對應噴煤調控器件在該歷史倒罐周期內的目標換算模型中求
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調用關聯關系記錄有不同預設速率差值區間各自與不同噴煤調控器件組合之間的對應關系，則所述根據預存的噴煤速率差值與噴煤調控器件組合之間的調用關聯關系，確定與所述實時噴煤速率和所述期望噴煤速率之間的實時速率差值匹配的所有目標噴煤調控器件的步驟，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，針對每個目標噴煤調控器件，所述調用該目標噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型進行控制量偏差計算，得到該目標噴煤調控器件的與所述實時速率差值對應的期望控制量偏差的步驟，包括：
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，在充壓調節閥作為一個目標噴煤調控器件的情況下，該充壓調節閥的期望控制量偏差為期望罐壓偏差，該充壓調節閥的實時控制量為實時罐壓，則對該充壓調節閥進行PID控制的步驟，包括：
9.一種高爐噴煤控制設備，其特征在于，所述控制設備與高爐噴煤系統所包括的多個噴吹罐各自的所有噴煤調控器件通信連接，并且與所述高爐噴煤系統所包括的與各個噴煤調控器件分別對應的傳感器通信連接，用于根據針對各個噴煤調控器件分別采集到的實時傳感器數據，對各個噴煤調控器件的工作狀態進行調控；
10.一種可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被高爐噴煤控制設備執行時，實現權利要求1-8中任意一項所述的高爐噴煤控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種高爐噴煤控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，單個倒罐周期包括多個噴煤速率計算周期，每個噴煤速率計算周期包括多個煤粉重量采樣周期，則所述獲取高爐噴煤系統在當前倒罐周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的多個煤粉重量采樣周期分別采集到的實際煤粉重量的步驟，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述多個煤粉重量采樣周期的周期總數目，對所述多個煤粉重量采樣周期各自的瞬態噴煤速率進行積分均值運算，得到當前工作罐在該噴煤速率計算周期內的實時噴煤速率的步驟，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，單個噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據包括對應噴煤調控器件在當前工作罐于當前倒罐周期以前的多個歷史倒罐周期分別維持穩態噴煤狀態時的歷史實際控制量與歷史設定控制量之間的歷史控制量偏差，其中所述歷史設定控制量由對應歷史倒罐周期的設定噴煤速率代入對應噴煤調控器件在該歷史倒罐周期內的目標換算模型中求解得到；針對每個噴煤調控器件，所述根據該噴煤調控器件的歷史穩態噴煤控制偏差數據，對該噴煤調控器件的器件控制量與噴煤速率之間的原始換算模型進行模型參數更新，得到該噴煤調控器件在當前倒罐周期內的目標換算模型的步驟，包括：
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龔達欣，謝輝，黃立燕，郭偉，王偉，陳勇，劉鑫，敖紹忠，張勇，陶瑜，
申請(專利權)人：新余鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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