【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及退火爐控制，更具體地說，本專利技術(shù)涉及一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、硅鋼退火爐在鋼鐵生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用，其主要功能是通過加熱和退火處理，改善硅鋼的電磁性能和機械性能；退火爐中的加熱由多個加熱燒嘴實現(xiàn)，這些燒嘴通常通過燃氣與空氣的混合燃燒產(chǎn)生高溫環(huán)境，從而完成硅鋼的退火工藝；在現(xiàn)有技術(shù)中，退火爐內(nèi)的多個燒嘴一般采用同步控制方式，即各個燒嘴以相同的燃燒狀態(tài)同時工作，以確保退火溫度的均勻性；然而，隨著燒嘴在高溫工作環(huán)境下的長期使用，燒嘴會逐漸老化，導(dǎo)致燃燒效率下降、噴射效果減弱，甚至可能出現(xiàn)部分燒嘴燃燒不充分的情況。
2、燒嘴的老化對硅鋼退火爐的整體燃燒控制提出了嚴峻挑戰(zhàn)；一方面，老化燒嘴燃燒不均勻，可能造成退火爐內(nèi)溫度分布不均，影響硅鋼的退火質(zhì)量；另一方面，老化的燒嘴仍按照同步控制的策略工作，則無法根據(jù)其實際工作狀態(tài)進行燃燒參數(shù)的動態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致能源浪費和設(shè)備損耗加劇；這種控制方法無法及時反映燒嘴的性能變化，進而影響生產(chǎn)效率和能源利用率。
3、為解決上述問題，急需一種新型的硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，能夠監(jiān)測和分析各個燒嘴的工作狀態(tài)，針對不同老化程度的燒嘴進行獨立控制與調(diào)節(jié)，以優(yōu)化燃燒過程，提高退火爐的運行效率和產(chǎn)品質(zhì)量；同時，通過對燒嘴老化狀態(tài)的自動識別和智能調(diào)整，確保即使在不同燒嘴老化程度不一致的情況下，也能維持爐內(nèi)穩(wěn)定的溫度分布，進而提高硅鋼退火工藝的可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本專利技術(shù)的實施例
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
4、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于當退火爐爐內(nèi)m個燒嘴在根據(jù)控制參數(shù)的理想值，對待處理硅鋼進行燃燒加工，發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)存在不完全燃燒時，則獲取爐內(nèi)燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的實際值；所述控制參數(shù)包括燃氣流量和助燃空氣流量，m為大于零的整數(shù)；
5、數(shù)據(jù)分析模塊，用于對控制參數(shù)的理想值和實際值進行數(shù)值關(guān)系比較，并根據(jù)比較結(jié)果從爐內(nèi)m個燒嘴中篩選出老化燒嘴，并提取老化燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的實際值；
6、燃燒控制模塊，用于利用預(yù)配置的遺傳算法對老化燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的實際值進行修正，得到老化燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的修正值，并根據(jù)修正值對爐內(nèi)老化燒嘴的控制參數(shù)進行調(diào)整。
7、進一步地，所述控制參數(shù)的理想值的獲取邏輯如下：
8、獲取待處理硅鋼的基本特征數(shù)據(jù)；所述基本特征數(shù)據(jù)包括待處理硅鋼的厚度、寬度、重量、硅含量、碳含量和表面粗糙度；
9、將待處理硅鋼的基本特征數(shù)據(jù)輸入預(yù)構(gòu)建的參數(shù)回歸模型中，以獲取待處理硅鋼的燃燒負荷需求；所述燃燒負荷需求為目標退火溫度；
10、根據(jù)控制參數(shù)的理想值與燃燒負荷需求的預(yù)設(shè)關(guān)系，提取退火爐爐內(nèi)m個燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的理想值。
11、進一步地，所述待處理硅鋼的表面粗糙度的獲取邏輯如下：
12、獲取待處理硅鋼的表面圖像，并將其灰度處理后，獲取灰度后表面圖像中像素的灰度值；
13、將像素的灰度值輸入預(yù)構(gòu)建的表面粗糙度計算模型中，得到待處理硅鋼的表面粗糙度；
14、其中，所述預(yù)構(gòu)建的表面粗糙度計算模型的表達式如下：
15、
16、式中：ra為表面粗糙度，表示在第i行方向上的灰度變化，表示在第j行方向上的灰度變化，p和q分別表示圖像的行數(shù)和列數(shù)。
17、進一步地，所述預(yù)構(gòu)建的參數(shù)回歸模型的生成邏輯如下：
18、獲取歷史控制參數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將歷史控制參數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)劃分為參數(shù)回歸訓(xùn)練集和參數(shù)回歸測試集，所述歷史控制參數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括待處理硅鋼的基本特征數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的燃燒負荷需求；
19、構(gòu)建回歸網(wǎng)絡(luò)，將參數(shù)回歸訓(xùn)練集中待處理硅鋼的基本特征數(shù)據(jù)作為回歸網(wǎng)絡(luò)的輸入，以及將參數(shù)回歸訓(xùn)練集中的燃燒負荷需求作為回歸網(wǎng)絡(luò)的輸出，對回歸網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，得到初始參數(shù)回歸網(wǎng)絡(luò)；
20、利用參數(shù)回歸測試集對初始參數(shù)回歸網(wǎng)絡(luò)進行模型驗證，輸出小于等于預(yù)設(shè)測試誤差閾值的初始參數(shù)回歸網(wǎng)絡(luò)，作為預(yù)構(gòu)建的參數(shù)回歸模型。
21、進一步地，所述爐內(nèi)存在不完全燃燒的判斷邏輯如下：
22、根據(jù)既定時間范圍獲取退火爐爐內(nèi)的煙氣數(shù)據(jù)，所述煙氣數(shù)據(jù)包括氧氣濃度、一氧化碳濃度、碳氫化合物濃度、二氧化碳濃度和顆粒物濃度；
23、將煙氣數(shù)據(jù)輸入預(yù)構(gòu)建的煙氣系數(shù)計算模型中，得到退火爐爐內(nèi)的煙氣系數(shù)；
24、其中，所述預(yù)構(gòu)建的煙氣系數(shù)計算模型的表達式如下：
25、
26、式中：gs為煙氣系數(shù)，o2(t)為氧氣濃度，co2(t)為二氧化碳濃度，co(t）為一氧化碳濃度，pm(t)為顆粒物濃度，hc(t)為碳氫化合物濃度，e為自然常數(shù)，t為既定時間范圍的長度。
27、進一步地，所述對控制參數(shù)的理想值和實際值進行數(shù)值關(guān)系比較，包括：
28、分別對每個燒嘴控制參數(shù)的理想值與實際值進行比值計算；
29、計算比值計算后控制參數(shù)的理想值與實際值的差值，并將比值計算后控制參數(shù)的理想值與實際值的差值，標記為控制參數(shù)差；
30、設(shè)置第一控制參數(shù)閾值；
31、將控制參數(shù)差與第一控制參數(shù)閾值進行比較，若控制參數(shù)差大于等于第一控制參數(shù)閾值，則判定對應(yīng)燒嘴為老化燒嘴；若控制參數(shù)差小于第一控制參數(shù)閾值，則判定對應(yīng)燒嘴為非老化燒嘴。
32、進一步地，在篩選出老化燒嘴之后，包括：
33、提取老化燒嘴的控制參數(shù)差；
34、設(shè)置第二控制參數(shù)閾值，所述第二控制參數(shù)閾值大于第一控制參數(shù)閾值；
35、將控制參數(shù)差與第二控制參數(shù)閾值進行比對，若控制參數(shù)差大于等于第二控制參數(shù)閾值，則將對應(yīng)的老化燒嘴標注為待更換燒嘴；若控制參數(shù)差小于第二控制參數(shù)閾值，且大于第一控制參數(shù)閾值，則將對應(yīng)的老化燒嘴標注為非更換燒嘴。
36、進一步地，所述對老化燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的實際值進行修正，包括：
37、a1：初始化種群：隨機產(chǎn)生原始種群，所述原始種群種中包含z個染色體，每個染色體代表一組控制參數(shù)的隨機值，其中，每個染色體表示為x＝[x1,x2]，其中，x1代表燃氣流量，x2代表助燃空氣流量z為大于零的整數(shù)；
38、a2：適應(yīng)度評估：在每一染色體下，獲取退火爐爐內(nèi)的煙氣系數(shù)、燃氣消耗量和實際退火溫度，將煙氣系數(shù)、燃氣消耗量和實際退火溫度輸入預(yù)構(gòu)建的適應(yīng)度函數(shù)中，計算得到每個染色體的適應(yīng)度；
39、a3：選擇：采用輪盤賭法選擇原始種群中兩個適應(yīng)度高的染色體作為父本和母本；
40、a4：交叉：對父本和母本進行交叉操作，以產(chǎn)生新的染色體；
41、a5：變異：對新的染色體進行變異操作，得到y(tǒng)個新的染色體，將y個新的染色體組合為新種群，并將新種群替換掉原始種群，并返回步驟a2；
42、a6：重復(fù)上述步驟a2～a5本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制參數(shù)的理想值的獲取邏輯如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述待處理硅鋼的表面粗糙度的獲取邏輯如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)構(gòu)建的參數(shù)回歸模型的生成邏輯如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述爐內(nèi)存在不完全燃燒的判斷邏輯如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述對控制參數(shù)的理想值和實際值進行數(shù)值關(guān)系比較，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，在篩選出老化燒嘴之后，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述對老化燒嘴關(guān)于控制參數(shù)的實際值進行修正，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)構(gòu)建的適應(yīng)度
10.一種硅鋼退火爐燃燒控制方法，其特征在于，其基于權(quán)利要求1至9中任意一項所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)實現(xiàn)，所述方法包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制參數(shù)的理想值的獲取邏輯如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述待處理硅鋼的表面粗糙度的獲取邏輯如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)構(gòu)建的參數(shù)回歸模型的生成邏輯如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述爐內(nèi)存在不完全燃燒的判斷邏輯如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硅鋼退火爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述對控制參數(shù)的理想值和實際值進行數(shù)值關(guān)系...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顏禹文，周利，牛牪犇，王昂，馮謝根，
申請(專利權(quán))人：湖南浙湘新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。