本发明是属于焦炉加热燃烧控制,特别是关于一种焦炉长向加热控制方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术:
1、常见复热式焦炉结构中每个燃烧室有多个立火道,混合煤气和空气分别在多个立火道内混合、燃烧,由于焦炉炭化室机侧到焦侧有一定锥度,各立火道对应的炭化室部位装煤量不同,每个立火道对煤气、空气的需求量不同,需要用调节砖控制进入立火道的气量。混合煤气加热时,空气和混合煤气通过机、焦侧小烟道连接管进入小烟道,小烟道顶部出口放置调节砖或篦子板,空气、混合煤气在蓄热室和燃烧废气进行热交换,升温后通过斜道区进入立火道,在立火道入口处放置调节砖控制气量。
2、控制气量分配的位置有两处,为小烟道顶部出口(蓄热室底部入口)和立火道底部入口(斜道区出口)处,通过增减调节砖的数量改变出口尺寸。由于现代大型焦炉尺寸较大、炉内温度高、操作环境恶劣等因素,在实际应用中这两处的调节非常困难,一般通过常用数学方法计算各通道的沿程阻力和局部阻力,设计两处位置尺寸。由于炉体内结构复杂,气体通道有许多异型结构,且忽略了温度的影响,计算结果不准确。实际运行过程中,需要不断改变调节砖的数量来改变各出口尺寸,从而调整焦炉长向加热均匀性。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本公开的目的在于解决现有焦炉长向加热效果差的技术问题,提供了一种焦炉长向加热控制方法。
2、本公开第一方面提供一种焦炉长向加热控制方法,该方法包括:构建包括焦炉的小烟道、蓄热室以及斜道的物理模型;采用数学模型,模拟得到物理模型中空气和燃气的模拟流量;基于斜道对应的炭化室的实际需求热量,计算得到空气和燃气的标定流量;基于模拟流量和标定流量,调整物理模型,得到优化模型。
3、在本公开的一实施方式中,斜道具有多个,每个斜道具有空气出口和燃气出口,模拟流量包括斜道的空气出口的模拟流量和斜道的燃气出口的模拟流量,标定流量包括斜道的空气出口的标定流量和斜道的燃气出口的模拟流量,物理模型包括:空气模型和燃气模型,基于模拟流量和标定流量,调整物理模型,得到优化模型包括:基于斜道的空气出口的模拟流量和标定流量,计算斜道的空气流量方差;基于空气流量方差,调整空气模型,得到调整后的空气模型;基于斜道的燃气出口的模拟流量和标定流量,计算斜道的燃气流量方差;基于燃气流量方差,调整燃气模型,得到调整后的燃气模型;将调整后的空气模型和调整后的燃气模型作为优化模型。
4、在本公开的一实施方式中,上述基于斜道的空气出口的模拟流量和标定流量,计算斜道的空气流量方差包括:将第一绝对值与第二绝对值的差的平方之和,除以斜道的空气出口的数量与一的差值,得到斜道的空气流量方差;其中,第一绝对值为斜道中各个空气出口的模拟流量和标定流量的差值的绝对值,第二绝对值为所有空气出口的模拟流量和标定流量的差值绝对值的平均值。
5、在本公开的一实施方式中,上述基于空气流量方差,调整空气模型,得到调整后的空气模型包括:检测空气流量方差是否大于预设空气流量阈值;响应于检测到空气流量方差大于预设空气流量阈值,改变空气模型开口的尺寸,得到新的空气模型;采用数学模型,模拟新的空气模型的新的模拟流量;基于新的模拟流量和标定流量,计算新的空气流量方差,并采用新的空气流量方差代替空气流量方差,继续检测空气流量方差是否大于预设空气流量阈值,直至检测到空气流量方差小于或等于预设空气流量阈值,将最后改变开口尺寸的新的空气模型作为调整后的空气模型。
6、在本公开的一实施方式中,上述基于燃气流量方差,调整燃气模型,得到调整后的燃气模型包括:检测燃气流量方差是否大于预设燃气流量阈值;响应于检测到燃气流量方差大于预设燃气流量阈值,改变燃气模型开口的尺寸,得到新的燃气模型;采用数学模型,模拟新的燃气模型的新的模拟流量;基于新的模拟流量和标定流量,计算新的燃气流量方差,并采用新的燃气流量方差代替燃气流量方差,继续检测燃气流量方差是否大于预设燃气流量阈值,直至检测到燃气流量方差小于或等于预设燃气流量阈值,将最后改变开口尺寸的新的燃气模型作为调整后的燃气模型。
7、在本公开的一实施方式中,上述基于燃气流量方差,调整燃气模型,得到调整后的燃气模型包括:响应于检测到燃气流量方差小于或等于预设燃气流量阈值,将燃气模型作为调整后的燃气模型。
8、在本公开的一实施方式中,上述改变燃气模型的开口的尺寸包括:基于斜道中所有燃气出口的模拟流量和标量流量的差值的绝对值的大小,确定待改变斜道的燃气出口;基于实际需求热量,改变待改变斜道的燃气出口的调节砖的数量。
9、本公开第二方面提供一种焦炉长向加热控制装置,该装置包括:构建单元,被配置成构建包括焦炉的小烟道、蓄热室以及斜道的物理模型;模拟单元,被配置成采用数学模型,模拟得到物理模型中空气和燃气的模拟流量;计算单元,被配置成基于斜道对应的炭化室的实际需求热量,计算得到空气和燃气的标定流量;调整单元,被配置成基于模拟流量和标定流量,调整物理模型,得到优化模型。
10、在本公开的一实施方式中,上述斜道具有多个,每个斜道具有空气出口和燃气出口,模拟流量包括斜道的空气出口的模拟流量和斜道的燃气出口的模拟流量,标定流量包括斜道的空气出口的标定流量和斜道的燃气出口的模拟流量,物理模型包括:空气模型和燃气模型,上述调整单元被配置成:基于斜道的空气出口的模拟流量和标定流量,计算斜道的空气流量方差;基于空气流量方差,调整空气模型,得到调整后的空气模型;基于斜道的燃气出口的模拟流量和标定流量,计算斜道的燃气流量方差;基于燃气流量方差,调整燃气模型,得到调整后的燃气模型;将调整后的空气模型和调整后的燃气模型作为优化模型。
11、在本公开的一实施方式中,上述调整单元进一步被配置成:将第一绝对值与第二绝对值的差的平方之和,除以斜道的空气出口的数量与一的差值,得到斜道的空气流量方差;其中,第一绝对值为斜道中各个空气出口的模拟流量和标定流量的差值的绝对值,第二绝对值为所有空气出口的模拟流量和标定流量的差值绝对值的平均值。
12、在本公开的一实施方式中,上述调整单元进一步被配置成:检测空气流量方差是否大于预设空气流量阈值;响应于检测到空气流量方差大于预设空气流量阈值,改变空气模型的开口的尺寸,得到新的空气模型;采用数学模型,模拟新的空气模型的新的模拟流量;基于新的模拟流量和标定流量,计算新的空气流量方差,并采用新的空气流量方差代替空气流量方差,继续检测空气流量方差是否大于预设空气流量阈值,直至检测到空气流量方差小于或等于预设空气流量阈值,将最后改变开口尺寸的新的空气模型作为调整后的空气模型。
13、在本公开的一实施方式中,上述调整单元进一步被配置成:检测燃气流量方差是否大于预设燃气流量阈值;响应于检测到燃气流量方差大于预设燃气流量阈值,改变燃气模型开口的尺寸,得到新的燃气模型;采用数学模型,模拟新的燃气模型的新的模拟流量;基于新的模拟流量和标定流量,计算新的燃气流量方差,并采用新的燃气流量方差代替燃气流量方差,继续检测燃气流量方差是否大于预设燃气流量阈值,直至检测到燃气流量方差小于或等于预设燃气流量阈值,将最后改变开口尺寸的新的燃气模型作为调整后的燃气模型。
14、在本公开的一实施方式中,上述调整单元进一步被配置成:响应于检测到燃气流量方差小于或等于预设燃气流量阈值,将燃气模型作为调整后的燃气模型。
15、在本公开的一实施方式中,上述调整单元进一步被配置成:基于斜道中所有燃气出口的模拟流量和标量流量的差值的绝对值的大小,确定待改变斜道的燃气出口;基于实际需求热量,改变待改变斜道的燃气出口的调节砖的数量。
16、与现有技术相比,本公开达到的技术效果如下:采用数值仿真技术,建立小烟道、蓄热室、斜道的物理模型,并集成燃烧学、传热学、传质学的综合数学模型,模拟物理模型中空气和燃气的模拟流量,对比各立火道实际需求气量和该模拟流量,调整物理模型,得到优化模型,可以使优化模型具有优选后的开口尺寸,基于优化模型可以设计更合理的调节砖厚度,提高了调节精度;基于优化模型设计的焦炉,可以达到优化焦炉的长向加热均匀性的目的。
1.一种焦炉长向加热控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述斜道具有多个,每个斜道具有空气出口和燃气出口,所述模拟流量包括所述斜道的空气出口的模拟流量和所述斜道的燃气出口的模拟流量,所述标定流量包括所述斜道的空气出口的标定流量和所述斜道的燃气出口的模拟流量,所述物理模型包括:空气模型和燃气模型,所述基于所述模拟流量和所述标定流量,调整所述物理模型,得到优化模型包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述斜道的空气出口的模拟流量和标定流量,计算所述斜道的空气流量方差包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述空气流量方差,调整所述空气模型,得到调整后的空气模型包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述燃气流量方差,调整所述燃气模型,得到调整后的燃气模型包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述燃气流量方差,调整所述燃气模型,得到调整后的燃气模型包括:
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述改变所述燃气模型的开口的尺寸包括:
8.一种焦炉长向加热控制装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述方法。