目前宝钢1550连退机组中退火炉段设计有333个“W”型辐射管烧嘴，由于烧嘴燃烧能力和燃烧状态的不同，且尚未建立合理的燃烧预警系统，时常出现辐射管或烟道烧坏事故。另一方面，系统运行日趋复杂，退火钢种由设计初期的23个增加到目前的50多个,退火曲线也由以前的12条增加到了19条,再加上大量的规格变化,使退火炉原设计加热室燃烧控制数学模型面对频繁变化的规格和退火曲线暴露出了许多缺陷。原有的PID燃烧控制器难以适应时变性、非线性及不确定性等特性，很难精确实现对带钢加热温度的控制。为此，本文在以下几个方面提出了改进控制方案，并通过退火炉大修得以实现：
（1）通过工业试验研究，建立了辐射管加热预警模型，该模型可用于量化分析煤气燃烧状况，分析影响炉内传热的工艺技术参数，对退火炉的热负荷分配、燃烧系统配置以及余热回收装置优化设计等建立了有机的联系。成功开发出退火炉辐射管燃烧预警控制技术，弥补了冷轧连退炉长期以来存在的辐射管燃烧控制缺乏在线实时自动监测的技术难题。对提高冷轧板产品质量，优化退火炉技术经济指标提供了重要的技术支撑。
（2）研究建立了退火炉燃烧控制数学模型及炉温动态设定优化策略，并对燃烧室煤气燃烧工艺过程进行了研究，提出辐射管炉内带钢加热仅受炉膛、辐射管、带钢及炉内设备几何尺寸因素影响。据此，在工业试验的基础上，采用假想面法计算出了燃烧室各区综合辐射系数。利用加热段和均热段出口红外测温仪测定温度，根据递推最小二乘法求解带钢加热过程的传热数学模型，来动态辨识炉温或带速，并通过建立的辨识控制方程，使模型求解过程不但能快速收敛，而且离线计算结果最大误差为0.588％，在线平均控制精度不超过0.625%。
（3）研究了退火炉带钢加热温度、煤气流量和废气排烟温度等运行参数之间的变化规律，在工业试验和理论分析的基础上，建立了带钢在退火炉内加热的传递函数。设计了温度控制主回路的模糊自适应整定PID控制器，并对PID控制器建立了MATLAB仿真计算，通过PID控制器的仿真优化了PI控制器的参数值，同时比较了该控制器与常规PID控制器的调节性能，通过仿真曲线的比较和参数优化，使新设计的模糊自适应整定PID控制器由系统模糊推理、决策，在线整定PID参数Kp、Ki、Kd，从而实现了退火炉带钢加热过程的燃烧动态控制。
- 作 者：
- 薛峰
- 学科专业：
- 控制工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 上海交通大学
- 导师姓名：
- 袁景淇石永红
- 学位年度：
- 2012
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
