CN104817254A - 玻璃熔窑窑压智能调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃生产领域的智能控制调节方法，具体为一种玻璃熔窑窑压智能调节方法，结合了玻璃生产经验、先进控制、数学模型、数据采集和数据处理等功能，通过智能控制器控制差压变压器采集在多次换向周期中的窑压数据，并通过智能控制系统存储和处理窑压数据，进而建立数学模型，而根据数学模型以及智能控制器内通过程序提前设置好烟道调节闸板的开度，控制调节闸板的开度改变窑压，同时，通过差送变压器实施采集窑压，进行窑压测定值和设定的比较，进行多次循环执行，组级调节，滚动优化使窑压达到相对稳定。本发明实现了通过智能控制系统结合传统非换向过程中PID实现换向过程中无需人为干预，实现了全自动熔窑窑压的高精度准确控制。

Description

玻璃熔窑窑压智能调节方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产过程的智能控制调节方法，具体涉及一种玻璃熔窑窑压智能调节方法。

背景技术

熔窑是玻璃生产线的心脏，而熔窑最重要的参数是窑压。稳定的窑压不仅能够提高玻璃液的融化质量、增加成品率、提高玻璃生产线的生产能力，而且能够减小玻璃液对池壁的冲刷，减少喷火对耐火材料的侵蚀，延长熔窑的寿命。

熔窑换向过程中，窑压波动很大，在这过程中传统PID无法进行自动调节。一般玻璃厂的做法是在熔窑换向过程中人为锁定调节闸板开度，保持调节闸板不动作，等待整个换向过程完成。通过这种方法调节窑压精度不高、窑压波动比较大，锁定的开度不能够灵活的根据窑炉实际工况改变，总之，传统方法控制窑压必须有人为干预，效果不是很理想。

玻璃熔窑为了预热助燃空气和延长蓄热室耐火材料的寿命,需每隔一定的时间周期(一般为20min)将火焰换向一次，在这过程中助燃风，燃气控制量变化比较大，导致窑内压力不稳定。但在这换向过程中窑内压力虽然不稳定，但是其压力在每次换向周期中变化趋势比较接近。这为熔窑窑压的控制提供了一定的经验参考。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷和不足，提出一种玻璃熔窑窑压智能调节方法，结合了玻璃生产经验、先进控制、数学模型、数据采集和数据处理等功能，通过智能控制器控制差压变压器采集在多次换向周期中的窑压数据，并通过智能控制系统存储和处理窑压数据，进而建立数学模型，进而根据数学模型以及智能控制器内通过程序提前设置好烟道调节闸板的开度，控制调节闸板的开度改变窑压，同时，通过差送变压器实施采集窑压，进行窑压测定值和设定的比较，进行多次循环执行，组级调节，滚动优化使窑压达到相对稳定，实现无需人为干预就可以达到换向过程中的窑压波动范围在-1~1Pa之间。

本发明采用的技术方案如下：

一种玻璃熔窑窑压智能调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、根据玻璃熔窑内预热助燃空气和延长蓄热室耐火材料的需要，根据设定的预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律确定火焰换向周期T；

2、在智能控制器内设定换向周期T，以及设定在换向周期T内差压变送器以秒为单位实时采集窑炉压力的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk；

3、在熔窑换向前窑压通过智能控制器的PID系统调节烟道调节闸板开度，在换向开始瞬间通过智能控制器锁定烟道调节闸板开度A，使烟道调节闸板开度锁定在换向瞬间位置，智能控制器并记忆这个开度位置；

4、换向开始后，智能控制器通过软件编程控制差压变送器以秒为单位实时采集窑压数据Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk并实时的传输到智能控制器内直至整个换向周期T完成，并将采集的窑压数据存储到存储器内，然后通过软件编程实现窑压的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk和窑压测量值Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk计算并存储这个差值；根据窑压设定值和窑压测量值的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk随时间的变化趋势计算出窑压曲线每秒钟变化的斜率K，将斜率的计算值按照队列形式存储；

5、在第二个换向周期T内，在保证预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律为原先设定值，并保证调节闸板开度不变情况下，窑压的设定值和测量值之差不变及窑压曲线变化的斜率仍保持为K，智能控制器根据窑压曲线每秒钟变化的斜率K控制调节烟道调节闸板开度，具体调节方法为每秒钟在已锁定的调节闸板开度A基础上增加或减小一个预先设定小开度预置值a，并把预先设定的预置值存储起来，同时，差压变送器实时采集窑压并传送给智能控制器，通过这一次调节能保证窑压测量值更接近设定值，但是并不能够达到最优效果；

6、循环执行及滚动优化：

根据第二个周期的计算的烟道调节闸板的开度和智能控制器对该开度的存储值，第三个周期换向周期内，按照第二个周期的方法再次寻找合理的烟道调节闸板的开度并进行存储；之后在此基础上进行多次循环执行及滚动优化找出合适的调节闸板开度，使窑压的测量值和设定值变化最小，并通过智能控制器存储；

7、固定存储调节闸板开度：

通过多次循环查找及调节智能控制器找到合适的调节闸板开度以后，在工况不变的情况下就按照此开度进行窑压调节，配合非换向过程中实现了全自动熔窑窑压的控制；在工况改变的情况下，智能控制器会从新查找合理参数，并对原有参数进行存储保留，以备以后有相同工况的情况下不需要通过周期计算，直接提取应用。

本发明的有益效果体现在：

本发明根据窑压换向过程中周期变化的特点，通过智能控制器记录历史窑压周期变化，并根据历史窑压变化自动搜索合适闸板开度并进行自动修订。实现无需人为干预就可以达到换向过程中的窑压波动范围在1Pa之内。

附图说明

图1位本发明智能调节系统示意图。

具体实施方式

一种玻璃熔窑窑压智能调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、根据玻璃熔窑内预热助燃空气和延长蓄热室耐火材料的需要，根据设定的预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律确定火焰换向周期T；

2、在智能控制器内设定换向周期T，以及设定在换向周期T内差压变送器以秒为单位实时采集窑炉压力的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk；

3、在熔窑换向前窑压通过智能控制器的PID系统调节烟道调节闸板开度，在换向开始瞬间通过智能控制器锁定烟道调节闸板开度A，使烟道调节闸板开度锁定在换向瞬间位置，智能控制器并记忆这个开度位置；

4、换向开始后，智能控制器通过软件编程控制差压变送器以秒为单位实时采集窑压数据Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk并实时的传输到智能控制器内直至整个换向周期T完成，并将采集的窑压数据存储到存储器内，然后通过软件编程实现窑压的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk和窑压测量值Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk计算并存储这个差值；根据窑压设定值和窑压测量值的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk随时间的变化趋势计算出窑压曲线每秒钟变化的斜率K，将斜率的计算值按照队列形式存储；

5、在第二个换向周期T内，在保证预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律为原先设定值，并保证调节闸板开度不变情况下，窑压的设定值和测量值之差不变及窑压曲线变化的斜率仍保持为K，智能控制器根据窑压曲线每秒钟变化的斜率K控制调节烟道调节闸板开度，具体调节方法为每秒钟在已锁定的调节闸板开度A基础上增加或减小一个预先设定小开度预置值a，并把预先设定的预置值存储起来，同时，差压变送器实时采集窑压并传送给智能控制器，通过这一次调节能保证窑压测量值更接近设定值，但是并不能够达到最优效果；

6、循环执行及滚动优化：

根据第二个周期的计算的烟道调节闸板的开度和智能控制器对该开度的存储值，第三个周期换向周期内，按照第二个周期的方法再次寻找合理的烟道调节闸板的开度并进行存储；之后在此基础上进行多次循环执行及滚动优化找出合适的调节闸板开度，使窑压的测量值和设定值变化最小，并通过智能控制器存储；

7、固定存储调节闸板开度：

通过多次循环查找及调节智能控制器找到合适的调节闸板开度以后，在工况不变的情况下就按照此开度进行窑压调节，配合非换向过程中实现了全自动熔窑窑压的控制；在工况改变的情况下，智能控制器会从新查找合理参数，并对原有参数进行存储保留，以备以后有相同工况的情况下不需要通过周期计算，直接提取应用。

Claims (1)

1.一种玻璃熔窑窑压智能调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、根据玻璃熔窑内预热助燃空气和延长蓄热室耐火材料的需要，根据设定的预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律确定火焰换向周期T；

2）、在智能控制器内设定换向周期T，以及设定在换向周期T内差压变送器以秒为单位实时采集窑炉压力的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk；

3）、在熔窑换向前窑压通过智能控制器的PID系统调节烟道调节闸板开度，在换向开始瞬间通过智能控制器锁定烟道调节闸板开度A，使烟道调节闸板开度锁定在换向瞬间位置，智能控制器并记忆这个开度位置；

4）、换向开始后，智能控制器通过软件编程控制差压变送器以秒为单位实时采集窑压数据Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk并实时的传输到智能控制器内直至整个换向周期T完成，并将采集的窑压数据存储到存储器内，然后通过软件编程实现窑压的设定值X1、X2、 X3 、X4、X5----Xk和窑压测量值Y1、Y2、 Y3 、Y4、 Y5----Yk的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk计算并存储这个差值；根据窑压设定值和窑压测量值的差值△U1、△U2、△U3、△U4----△Uk随时间的变化趋势计算出窑压曲线每秒钟变化的斜率K，将斜率的计算值按照队列形式存储；

5）、在第二个换向周期T内，在保证预热助燃空气用的助燃风和燃气变化规律为原先设定值，并保证调节闸板开度不变情况下，窑压的设定值和测量值之差不变及窑压曲线变化的斜率仍保持为K，智能控制器根据窑压曲线每秒钟变化的斜率K控制调节烟道调节闸板开度，具体调节方法为每秒钟在已锁定的调节闸板开度A基础上增加或减小一个预先设定小开度预置值a，并把预先设定的预置值存储起来，同时，差压变送器实时采集窑压并传送给智能控制器，通过这一次调节能保证窑压测量值更接近设定值，但是并不能够达到最优效果；

6）、循环执行及滚动优化：

根据第二个周期的计算的烟道调节闸板的开度和智能控制器对该开度的存储值，第三个周期换向周期内，按照第二个周期的方法再次寻找合理的烟道调节闸板的开度并进行存储；之后在此基础上进行多次循环执行及滚动优化找出合适的调节闸板开度，使窑压的测量值和设定值变化最小，并通过智能控制器存储；

7）、固定存储调节闸板开度：

通过多次循环查找及调节智能控制器找到合适的调节闸板开度以后，在工况不变的情况下就按照此开度进行窑压调节，配合非换向过程中实现了全自动熔窑窑压的控制；在工况改变的情况下，智能控制器会从新查找合理参数，并对原有参数进行存储保留，以备以后有相同工况的情况下不需要通过周期计算，直接提取应用。