ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Применение систем автоматической оптимизации (САО) или систем экстремального регулирования (СЭР) позволяет реализовать такое управление процессом сжигания топлива, при котором полученная тепловая энергия используется с максимально возможной эффективностью. Необходимым и обязательным условием эффективного применения САО для управления является наличие ярко выраженной экстремальной статической характеристики оптимизируемого процесса сжигания топлива. На рисунке представлены экспериментально полученные статические характеристики процесса сжигания топлива, представляющие собой зависимости радиационной температуры факела (греющей среды) при различных постоянных расходах природного газа от расхода воздуха для второй сварочной зоны методической печи. Положения экстремумов статических характеристик зависят от текущего расхода природного газа и реальных условий теплообмена в рабочем пространстве печи. При интенсивном теплообмене между греющей средой и недостаточно нагретым (холодным) металлом, что происходит при высоком темпе прокатки, радиационная температура при расходе газа 2100 м ³/ч ниже, чем при расходе газа 1250 м ³/ч и низком темпе прокатки, когда металл достаточно прогрет.

горения топлива по температуре греющей среды при

различном расходе газа, м ³/ч:

1, 2 - 1250; 3 - 1800; 4 - 2100

Текущее положение экстремума и форма статической характеристики реального оптимизируемого процесса не определены во времени. Это существенно усложняет работу САО и определяет жесткие требования к выбору эффективного метода поиска экстремума. Задачей поискового процесса, реализуемого САО управления процессом сжигания топлива, является целенаправленное определение и поддержание такого расхода воздуха для текущего расхода топлива, при котором радиационная температура греющей среды была бы максимально возможной. Соблюдение этого условия минимизирует затраты топлива на основной технологический процесс.

На основании многолетнего опыта использования САО для оптимизации процесса сжигания топлива в нагревательных печах прокатных станов установлено, что наиболее пригодным в условиях металлургического производства является способ поиска по запоминанию максимума текущего значения выходного параметра или максимума скорости его изменения (первой производной по времени).

В качестве выходного (оптимизируемого) параметра САО могут быть использованы следующие доступные для прямого контроля параметры:температура греющей среды (факела),температура рабочего пространства (кладки) печи, температура поверхности нагреваемого тела (металла) и др. В качестве входного управляющего воздействия САО обычно используется расход вентиляторного воздуха (окислителя), подаваемого в топливосжигающие устройства (горелки) печи.

Использование систем автоматической оптимизации для управления процессом сжигания топлива позволило обеспечить снижение его удельного расхода на 4-6% при одновременном увеличении средней температуры раската на 5-7⁰c. Использование современных свободно программируемых микропроцессорных технических средств управления позволяет программно реализовывать высокоэффективные поисковые режимы, исключающие автоколебательные переходные процессы и существенно повышающие эксплуатационную надежность указанных систем.