，该压力实际值PTl在输入前馈控制器的同时，还输入到干扰通道内，干扰 通道输出汽包蒸汽压力值一，锅炉燃烧输出汽包蒸汽压力值二，汽包蒸汽压力值一和汽包 蒸汽压力值二相叠加确定输出的汽包蒸汽压力。
[0057] 下面结合图5的高炉煤气燃烧控制方法的控制流程图来详细说明控制过程。
[0058] 当锅炉启动且运行状态稳定后，按照图5所示的流程进行燃烧控制，其包括以下步 骤：
[0059] 步骤SlO，确定高炉煤气燃气锅炉燃烧过程的传递函数，在一个可选实施例中，高 炉煤气燃气锅炉燃烧过程传递函数如下：
[0061 ]其中，G(S)表示高炉煤气燃气锅炉燃烧过程传递函数；
[0062] K是放大系数；
[0063] T是惯性时间常数；
[0064] τ是延迟时间。
[0065] 在一个可选实施例中，采用PID工程整定法中的Z-N整定法对6(8>1进行整定，用 Z-N整定法对高炉煤气燃气锅炉燃烧过程传递函数进行整定的方法是：
[0066] 给定高炉煤气流量调节阀开度u(t)-个1%的单位阶跃值，观察并记录响应数据， 得到汽包蒸汽压力实际值PT2的响应曲线，其形式如图3所示，然后根据PT2的响应曲线，反 推出参数 Τ = Το，Κ = Κο，τ = τ〇。
[0067] 步骤S20,确定干扰通道传递函数，在一个可选实施例中，干扰通道传递函数如下：
[0068] N(s)=K/(Ts+l)，
[0069] 其中，N(S)表示干扰通道传递函数；
[0070] K是放大系数；
[0071] T是惯性时间常数。
[0072]在一个可选实施例中，用PID工程整定法中的Z-N整定法对干扰通道传递函数N(S) 进行整定，用Z-N整定法对干扰通道传递函数进行整定的方法是：
[0073]给定高炉煤气压力PTl-个IKPa的单位阶跃值，观察并记录响应数据，得到汽包蒸 汽压力实际值PT2的响应曲线，其形式如图4所示，然后根据PT2响应曲线，反推获得T = T1，K =Κι〇
[0074] 步骤S30,依据前两步骤得到的参数值，初始化前馈控制器
[0075] 依据前两步骤得到的参数值，初始化预估补偿控制器
[0076]步骤S40,从现场压力传感器获取汽包蒸汽压力实际值PT2、高炉煤气压力的实际 值PTl，并将PTl传输给前馈控制器和干扰通道，将PT2传输给预估补偿控制器。
[0077]在一个可选实施例中，通过压力传感器测量高炉煤气压力实际值PTl，该压力值同 时作为前馈控制器和干扰通道的输入，与前馈控制器传递函数相乘得到其对应的高炉煤气 流量调节阀开度值一为：
[0078] PT1*L-1EGf(S)],
[0079] 其中，PTl是高炉煤气压力实际值；
[0080] L-1是拉普拉斯反变换；
[0081] Gf (s)是前馈控制器的传递函数。
[0082]在一个可选实施例中，通过压力传感器测量汽包蒸汽压力实际值PT2,与汽包蒸汽 压力设定值SP比较，获得汽包蒸汽压力偏差值e(t)，该压力偏差值作为预估补偿控制器的 输入，与预估补偿控制器传递函数相乘得到其对应的高炉煤气流量调节阀开度值二为：
[0083] e(t)*L-1EGs(S)L
[0084]其中，e(t)是汽包蒸汽压力实际值；
[0085] L-1是拉普拉斯反变换；
[0086] Gs(S)是预估补偿控制器的传递函数。
[0087] 步骤S50，预估补偿控制器的输出开度值分量与前馈控制器的输出开度值分量相 加，得到高炉煤气流量调节阀的阀位设定值u(t)，
[0088] u(t)=PTl*L-1EGf (s) ]+e(t)*L-1EGs(S)]
[0089] 式（1)中，u(t)是高炉煤气流量调节阀开度值三；
[0090] IZ1表示拉普拉斯反变换，其作用是将频域函数转换为时域函数。
[0091] 在一个可选实施例中，通过压力传感器测量高炉煤气压力实际值PTl，该压力实际 值PTl与干扰通道传递函数相乘得到其对应的汽包蒸汽压力值一，
[0092] PT1*L-1EN(S)]
[0093] 其中，PTl是高炉煤气压力实际值；
[0094] L-1是拉普拉斯反变换；
[0095] N(S)是干扰通道的传递函数。
[0096] 步骤S60，时间增加1秒，t = t+Ι，返回步骤S30重复。
[0097]在一个可选实施例中，在汽包蒸汽压力实际值被输入到预估补偿控制器、高炉煤 气压力实际值被输入到前馈控制器之前，对高炉煤气压力实际值、所述汽包蒸汽压力实际 值进行滤波处理，滤除其他干扰信号，可以采用硬件进行滤波，如滤波器，也可以采用软件 方式滤波，如通过程序进行数值的选取、求平均值等方式滤除干扰。
[0098] 综上所述，通过本发明的高炉煤气燃烧控制方法，采用前馈控制器与高炉煤气压 力比较、采用预估补偿控制器与汽包蒸汽压力比较，调节煤气流量调节阀的开度，进而优化 进入锅炉的炉膛内的煤气量，减少高炉煤气压力波动对蒸汽压力的影响，使得锅炉的汽包 蒸汽压力稳定。
[0099] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种高炉煤气燃烧控制方法，包括如下步骤： 获得高炉煤气压力实际值，将所述高炉煤气压力实际值输入到前馈控制器，所述前馈 控制器运算后输出高炉煤气流量调节阀开度值一； 获得汽包蒸汽压力实际值，将汽包蒸汽压力实际值与汽包蒸汽压力设定值进行比较， 获得汽包蒸汽压力偏差值，将所述汽包蒸汽压力偏差值输入到预估补偿控制器，所述预估 补偿控制器运算后输出高炉煤气流量调节阀开度值二； 将所述高炉煤气流量调节阀开度值一与所述高炉煤气流量调节阀开度值二相叠加，得 到高炉煤气流量调节阀开度值三，根据所述高炉煤气流量调节阀开度值三控制进入锅炉内 的煤气量。2. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： 所述高炉煤气压力实际值还输入到干扰通道，所述干扰通道输出的汽包蒸汽压力值一 和锅炉燃烧输出的汽包蒸汽压力值二相叠加，得到汽包蒸汽压力。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，高炉煤气燃气锅炉燃烧过程的传递函数如 下： G(s)*e-TS =Ke-TS/(Ts+l)， 其中，G(s)表示高炉煤气燃气锅炉燃烧过程的传递函数； K是放大系数； T是惯性时间常数；τ是延迟时间。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，用Ζ-Ν整定法对高炉煤气燃气锅炉燃烧过 程的传递函数进行整定的步骤是： 给定高炉煤气流量调节阀的开度一个单位阶跃值； 记录一些输出值，拟合得到汽包蒸汽压力实际值的响应曲线； 根据所述汽包蒸汽压力实际值的响应曲线，反推出Κ、Τ、τ值。5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，干扰通道的传递函数如下： N(s)=K/(Ts+l)， 其中，N(s)表示干扰通道的传递函数； K是放大系数； T是惯性时间常数。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，用Z-N整定法对干扰通道的传递函数进行 整定的步骤是： 给定高炉煤气压力一个单位阶跃值； 记录一些输出值，拟合得到汽包蒸汽压力实际值的响应曲线； 测量汽包蒸汽压力实际值的响应曲线，获得K、T。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽包蒸汽压力偏差值输入预估补偿控 制器得到的高炉煤气流量调节阀开度值一为eUhl/KGjs)]， 其中，e(t)是汽包蒸汽压力实际值； Γ1是拉普拉斯反变换； Gs(s)是预估补偿控制器的传递函数。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高炉煤气流量调节阀开度值二为： PT1*L-^GKs)]， 其中，PT1是高炉煤气压力实际值； Γ1是拉普拉斯反变换； Gf(s)是前馈控制器的传递函数。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述高炉煤气流量调节阀开度值三的计算 公式为： u(t) =PTl*L_1[Gf(s) ]+e(t)*L_1[Gs(s)], 其中，u(t)是高炉煤气流量调节阀开度值三； I/1表示拉普拉斯反变换。10. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高炉煤气压力实际值经过干扰通道 得到的汽包蒸汽压力值二为PT1*L-KWs)]， 其中，PT1是高炉煤气压力实际值； Γ1是拉普拉斯反变换； N(s)是干扰通道的传递函数。11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汽包蒸汽压力实际值被输入到所 述预估补偿控制器、所述高炉煤气压力实际值被输入到所述前馈控制器之前，对所述高炉 煤气压力实际值、所述汽包蒸汽压力实际值进行滤波处理。
【专利摘要】本发明提供了一种高炉煤气燃烧控制方法，包括如下步骤：获得高炉煤气压力实际值，将高炉煤气压力实际值输入到前馈控制器，前馈控制器运算后输出高炉煤气流量调节阀开度值一；获得汽包蒸汽压力实际值，将汽包蒸汽压力实际值与汽包蒸汽压力设定值进行比较，获得汽包蒸汽压力偏差值，将汽包蒸汽压力偏差值输入到预估补偿控制器，预估补偿控制器运算后输出高炉煤气流量调节阀开度值二；将高炉煤气流量调节阀开度值一与高炉煤气流量调节阀开度值二相叠加，得到高炉煤气流量调节阀开度值三，根据高炉煤气流量调节阀开度值三控制进入锅炉内的煤气量。
【IPC分类】F23N5/00, F23G7/06
【公开号】CN105485716
【申请号】CN201511002426
【发明人】常杰锋, 吕兵兵, 周磊
【申请人】中冶南方工程技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月25日