CN112902667B - 一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法 - Google Patents
一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，所述沸腾焙烧炉包括沸腾焙烧炉体、设置在料仓的振打马达M、设置在料仓下方和进料口上方的进料皮带秤B、设置在沸腾焙烧炉风机前端的进风阀V1以及设置在沸腾焙烧炉风机后端的放空阀V2；所述温度稳定控制方法包括：S1、启动控制程序，设置预设定值；S2、获取各参数的实时值；S3、排除断料的异常情况；S4、基于温度反馈的进料量的调整；S5、基于风量变化的进料量的调整。本发明不仅针对温度反馈对进料量进行调整，也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的风量变化对进料量进行调整，还考虑可能出现的堵塞导致的断料情况，有利于提高沸腾焙烧炉温度控制的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法。
背景技术
沸腾焙烧炉，又称流化床焙烧炉，是一种用固体流态化技术焙烧硫化矿的装置。在沸腾焙烧炉中，经过配料的硫化矿与空气进行充分的反应，生成焙砂和二氧化硫烟气等下游工序的生产原料。由于沸腾焙烧炉中发生的反应是一个强放热反应，且沸腾焙烧炉的温度直接影响产品的组成，因此，在实际生产过程中需要通过调节进料量和鼓风量将沸腾焙烧炉温度稳定在设定值附近，从而保证产品的质量。
由于原料波动和沸腾焙烧炉动态特性复杂等原因，沸腾焙烧炉运行工况频繁转变导致沸腾焙烧炉温度波动。在实际生产过程中，通常由操作人员根据沸腾焙烧炉当前温度、温度设定值、进料量、鼓风量对进料量进行调整，这就导致温度的稳定性极大地取决于操作人员的主观因素；同时，现场复杂恶劣的生产环境会导致沸腾焙烧炉相关附属设产生故障，而操作人员可能不会及时地对异常情况进行处理，从而引起温度的波动，更进一步加剧了温度稳定控制的困难。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题，本发明提供一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，既要根据温度反馈来对进料量进行调整，还需要在鼓风量发生较大变化时对进料量进行调整，并考虑现场可能出现的异常情况，以保持沸腾焙烧炉温度的长时间稳定。
(二)技术方案
基于上述的技术问题，本发明提供一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，所述沸腾焙烧炉包括沸腾焙烧炉体、设置在料仓的振打马达M、设置在料仓下方和进料口上方的进料皮带秤B、设置在沸腾焙烧炉风机前端的进风阀V1以及设置在沸腾焙烧炉风机后端的放空阀V2；所述的振打马达M、进料皮带秤B、进风阀V1和放空阀V2均受控于DCS分布式控制系统；所述温度稳定控制方法包括以下步骤：
S1、启动控制程序，预设Fin、Tsp、ΔF1、ΔF2和N的预设定值，Fin为进料皮带称B的进料量初始预设定值；Tsp为沸腾焙烧炉温度设定值；ΔF1为基于温度反馈的进料量调整值；ΔF2为基于鼓风量变化的进料量调整值；N为人为给定的进料量的调整周期；
S2、获取Fr、T、e、d、V1、V2、Fw的实时值，Fr为进料皮带称B的实际进料量反馈值；T为沸腾焙烧炉温度；e为沸腾焙烧炉温度偏差值；d为沸腾焙烧炉温度变化率；V1为鼓风机的进风阀开度；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度；Fw为沸腾焙烧炉的实际鼓风量；
S3、排除断料的异常情况；
S4、基于温度反馈的进料量的调整：基于温度反馈的进料量调整值为ΔF1；
S5、基于风量变化的进料量的调整：
S5.1、判断鼓风机进风阀V1的开度或焙烧炉进风管放空阀V2的开度是否发生改变，若未发生改变，则不更新ΔF2，若发生改变，则进入步骤S5.2进一步对鼓风量进行判断；V1为鼓风机的进风阀开度；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度；
S5.2、当V1或V2的开度发生改变3分钟后，判断当前鼓风量Fw(t)与3分钟前鼓风量Fw(t-3)之间偏差的绝对值是否到达阈值Fwth，若未到达，则不更新ΔF2，若已到达，则按以下公式对ΔF2进行更新：
ΔF2(t)＝ΔF2(t-3)+|Fw(t)-Fw(t-3)|×Q2(α)
其中，Fwth为人为给定的判断鼓风量是否发生变化的阈值，ΔF2(t)为更新后的ΔF2，ΔF2(t-3)为更新前ΔF2，即3分钟前的ΔF2，Q2(α)为向量α的中位数；
S6、在每个时刻根据所述ΔF1和ΔF2得到进料皮带称B的进料量设定值F，通过DCS系统送往进料皮带秤，并开始下一轮更新与计算：
F＝Fin+ΔF1+ΔF2。
进一步的，步骤S3包括以下步骤：
S3.1、判断是否Fr小于1t/h且持续时间大于3秒，若否，则料仓未出现堵塞，进入步骤S4；若是，则料仓出现了堵塞，按步骤S3.2操作；
S3.2、立即启动料仓的振打马达M持续20秒，然后暂停40秒；
S3.3、判断是否Fr大于1t/h且持续时间大于3秒，若是，则已解决堵塞问题，进入步骤S4；若否，则返回步骤S3.2。
进一步的，步骤S4包括以下步骤：
S4.1、判断离上一次更新ΔF1的时间是否达到了N，若未达到N，则ΔF1保持上一时刻的值不变，不更新ΔF1；若达到N，则进入步骤S4.2-S4.4对ΔF1进行更新；
S4.2、根据沸腾焙烧炉当前温度T(k)及温度设定值Tsp计算当前时刻沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，具体计算公式如下：
e＝T(k)-Tsp，
d＝(T(k)-T(k-N))/N，
其中，T(k)为当前时刻的沸腾焙烧炉温度，T(k-N)为上一更新时刻的焙烧炉温度，即N分钟前沸腾焙烧炉的温度；
S4.3、利用所述沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，根据专家规则获得根据专家规则得到的进料量调整值dF1；
S4.4、根据所述dF1对基于温度反馈的进料量调整值ΔF1进行更新：
ΔF1(k)＝ΔF1(k-N)+β×dF1
其中，ΔF1(k)为更新后的ΔF1，ΔF1(k-N)为更新前ΔF1，即N分钟前的ΔF1，β为调整因子，在使用中可以根据实际情况对β进行调整，从而优化控制效果。
进一步的，步骤S1中，所述N为5min或10min。
进一步的，步骤S1中，所述ΔF1和ΔF2在启动控制程序时重置为零。
进一步的，步骤S1中，所述Fin在启动控制程序时，设定为：
其中，α为进料量和鼓风量比值的历史值所组成的向量，T为沸腾焙烧炉温度的历史值所组成的向量，Q1(α)、Q2(α)和Q3(α)分别为向量α的第一四分位数、中位数和第三四分位数，Q1(T)和Q3(T)分别为向量T的第一四分位数和第三四分位数，Fw为控制程序启动时焙烧炉的实际鼓风量；T为当前焙烧炉的温度，此处即控制程序启动时焙烧炉的温度。
进一步的，步骤S4中，所述专家规则为：
当e≥17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-1.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.5；若d<-0.75，dF1＝0；
当12.5≤e<17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.8；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.3；若d<-0.75，dF1＝0.1；
当7.5≤e<12.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.0；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.6；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.1；若d<-0.75，dF1＝0.4；
当2.5≤e<7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.8；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.2；若d<-0.75，dF1＝0.4；
当-2.5≤e<2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.6；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.6；
当-7.5≤e<-2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.8；
当-12.5≤e<-7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.1；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.6；若d<-0.75，dF1＝1.0；
当-17.5≤e<-12.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.3；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.8；若d<-0.75，dF1＝1.2；
当e>17.5时，若d≥0.75，dF1＝0；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.5；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝1.2；若d<-0.75，dF1＝1.4。
本发明也提供了一种沸腾焙烧炉温度稳定控制系统，包括：
至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项所述的控制方法。
在另外一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述任一项所述的控制方法。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明不仅针对温度反馈对进料量进行调整，也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的风量变化对进料量进行调整，考虑方面全面，有利于提高温度控制的稳定性；
(2)本发明也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的断料情况提出了解决方案，充分考虑现场异常情况，并给出异常处理措施，减少现场异常情况对温度的影响，提高沸腾焙烧炉温度控制的稳定性；
(3)本发明利用专家规则能够有效实现沸腾焙烧炉温度的稳定控制并大大降低工人的劳动强度。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施例的带温度稳定控制装置的沸腾焙烧炉的结构示意图；
图2为本发明实施例的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法的流程示意图；
图3为本发明实施例所述方法与人工控制的控制性能对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例为一种硫化矿沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，采用带温度稳定控制装置的沸腾焙烧炉，如图1所示，包括沸腾焙烧炉体、设置在沸腾焙烧炉料仓的振打马达M、设置在料仓下方和进料口上方的进料皮带秤B、设置在沸腾焙烧炉风机前端的进风阀V1以及设置在沸腾焙烧炉风机后端的放空阀V2。所述的振打马达M、进料皮带秤B、进风阀V1和放空阀V2均受控于DCS(分布式控制系统，Distributed Control System)，由DCS自动控制；
该沸腾焙烧炉的温度稳定控制方法如图2所示，包括以下步骤：
S1、启动控制程序，预设Fin、Tsp、ΔF1、ΔF2和N的预设定值，Fin为进料皮带称B的进料量初始预设定值，单位为t/h；Tsp为沸腾焙烧炉温度设定值，单位为℃；ΔF1为基于温度反馈的进料量调整值，单位为t/h；ΔF2为基于鼓风量变化的进料量调整值，单位为t/h；N为进料量的调整周期，单位为min；
通常情况下需要操作人员根据工艺需求给出沸腾焙烧炉温度的设定值Tsp和鼓风量变化判断阈值Fwth；控制周期N在常规情况下可以取5min或10min，控制周期不宜太大或太小，过大或过小的控制周期会导致控制效果不稳定；ΔF1和ΔF2在每一次将控制程序启动时都要重置为零，然后基于所提的控制方法对ΔF1和ΔF2进行更新；在每一次将控制程序启动时都要对Fin进行计算，具体计算公式如下：
其中，α为进料量和鼓风量比值的历史值所组成的向量，T为沸腾焙烧炉温度的历史值所组成的向量，Q1(α)、Q2(α)和Q3(α)分别为向量α的第一四分位数、中位数和第三四分位数，Q1(T)和Q3(T)分别为向量T的第一四分位数和第三四分位数，Fw为控制程序启动时焙烧炉的实际鼓风量，单位为Nm3/h；T为控制程序启动时焙烧炉的温度，单位为℃。当Fin计算完毕后，在整个控制程序运行期间都不再进行修改。
S2、获取Fr、T、e、d、V1、V2、Fw的实时值，Fr为进料皮带称B的实际进料量反馈值，单位为t/h；T为沸腾焙烧炉温度，单位为℃；e为沸腾焙烧炉温度偏差值，单位为℃；d为沸腾焙烧炉温度变化率，单位为℃/min；V1为鼓风机的进风阀开度，单位为％；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度，单位为％；Fw为沸腾焙烧炉的实际鼓风量，单位为Nm3/h；
S3、排除断料的异常情况：
S3.1、判断是否存在断料，即判断是否Fr小于1t/h且持续时间大于3秒，若否，则不存在断料，料仓未出现堵塞，进入步骤S4；若是，则存在断料，料仓出现了堵塞，按步骤S3.2操作；
S3.2、立即启动料仓的振打马达M持续20秒，然后暂停40秒；
S3.3、判断是否Fr大于1t/h且持续时间大于3秒，若是，则已解决堵塞问题，进入步骤S4；若否，则返回步骤S3.2，重复启动所述振打马达M直至Fr大于1t/h且持续时间大于3秒；
S4、基于温度反馈的进料量的调整：根据沸腾焙烧炉当前温度T(k)及温度设定值Tsp，利用专家规则表对沸腾焙烧炉进料量设定值F进行反馈调节，该反馈调节每N分钟进行一次。
S4.1、判断离上一次更新ΔF1的时间是否达到了阈值N，若未达到N，则ΔF1保持上一时刻的值不变，不更新ΔF1；若达到N，则进入步骤S4.2-S4.4对ΔF1进行更新；
S4.2、根据沸腾焙烧炉当前温度T(k)及温度设定值Tsp计算当前时刻沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，具体计算公式如下：
e＝T(k)-Tsp (2)
d＝(T(k)-T(k-N))/N (3)
其中T为沸腾焙烧炉温度，单位为℃；T(k)为当前时刻的沸腾焙烧炉温度，T(k-N)为上一更新时刻的焙烧炉温度，即N分钟前沸腾焙烧炉的温度，Tsp为当前沸腾焙烧炉温度设定值，e为沸腾焙烧炉温度偏差值，单位为℃；d为沸腾焙烧炉温度变化率，单位为℃/min；N为人为给定的控制周期。
S4.3、利用所述沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，根据专家规则获得dF1，dF1为根据专家规则得到的进料量调整值，单位为t/h，具体的专家规则如下：
当e≥17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-1.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.5；若d<-0.75，dF1＝0。
当12.5≤e<17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.8；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.3；若d<-0.75，dF1＝0.1。
当7.5≤e<12.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.0；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.6；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.1；若d<-0.75，dF1＝0.4。
当2.5≤e<7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.8；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.2；若d<-0.75，dF1＝0.4。
当-2.5≤e<2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.6；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.6。
当-7.5≤e<-2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.8。
当-12.5≤e<-7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.1；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.6；若d<-0.75，dF1＝1.0。
当-17.5≤e<-12.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.3；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.8；若d<-0.75，dF1＝1.2。
当e>17.5时，若d≥0.75，dF1＝0；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.5；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝1.2；若d<-0.75，dF1＝1.4。
S4.4、根据所述dF1对基于温度反馈的进料量调整值ΔF1进行更新：
ΔF1(k)＝ΔF1(k-N)+β×dF1 (4)
其中，ΔF1(k)为更新后的ΔF1，ΔF1(k-N)为更新前ΔF1，即N分钟前的ΔF1，β为调整因子，在使用中可以根据实际情况对β进行调整，从而优化控制效果。
S5、基于风量变化的进料量的调整：
由于风量的变化也会对温度有着很大的影响，因此在风量变化时也需要及时地对进料量进行调整来保证温度的稳定性。而在实际过程中，存在着风机阀门和管道阀门开度调整后风量不会发生变化的情况，同时也存在着在风机阀门和管道阀门开度没有进行调整而风量发生波动的情况。对此，提出了以下具体方法来进行处理：
S5.1、判断鼓风机进风阀V1的开度或焙烧炉进风管放空阀V2的开度是否发生改变，若未发生改变，则不更新ΔF2，若发生改变，则进入步骤S5.2进一步对鼓风量进行判断；V1为鼓风机的进风阀开度，单位为％；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度，单位为％；
S5.2、当V1或V2的开度发生改变3分钟后，判断当前鼓风量Fw(t)与3分钟前鼓风量Fw(t-3)之间偏差的绝对值是否到达阈值Fwth，若未到达，即|Fw(t)-Fw(t-3)|<Fwth，则不更新ΔF2，若已到达，即|Fw(t)-Fw(t-3)|≥Fwth，则按以下公式对ΔF2进行更新：
ΔF2(t)＝ΔF2(t-3)+|Fw(t)-Fw(t-3)|×Q2 (α) (5)
其中，Fwth为人为给定的判断鼓风量是否发生变化的阈值，单位为Nm3/h；ΔF2为基于鼓风量变化的进料量调整值，单位为t/h，ΔF2(t)为更新后的ΔF2，ΔF2(t-3)为更新前ΔF2，即3分钟前的ΔF2，Q2(α)为向量α的中位数。
S6、在每个时刻根据所述ΔF1和ΔF2得到进料皮带称B的进料量设定值F，通过DCS系统送往进料皮带秤，并开始下一轮更新与计算：
F＝Fin+ΔF1+ΔF2 (6)
其中，Fin为按公式(1)计算的进料量初始预设定值，ΔF1为按公式(4)计算的基于温度反馈的进料量调整值，ΔF2为按公式(5)计算的基于风量变化的进料量调整值；当F计算完毕后，将设定值信号通过DCS系统送往进料皮带秤，并开始下一轮更新与计算。
为了证明所提方法的有效性，将该方法利用于某冶炼厂的锌冶炼沸腾焙烧炉并与人工控制进行比较，其中所提方法的具体参数情况为：Fwth＝2000，N＝10，Q1(α)＝0.00059，Q2(α)＝0.00065，Q3(α)＝0.00071，Q1(T)＝930，Q3(T)＝960，β＝1。具体对比效果如图3所示，由图可知，所提方法能够保证温度基本稳定在设定值±10℃，而人工控制时温度波动远大于±10℃。所提方法与人工控制相比具有更小的最大绝对温度偏差(ΔTmax)与温度绝对误差和(IAE)，具体比较如表1所示：
表1:设定值为910℃时控制性能指标的对比
最后需要说明的是，上述的控制方法可以转换为软件程序指令，既可以使用包括处理器和存储器的控制系统来运行实现，也可以通过非暂态计算机可读存储介质中存储的计算机指令来实现。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上可知，通过上述的一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，具有以下优点：
(1)本发明不仅针对温度反馈对进料量进行调整，也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的风量变化对进料量进行调整，考虑方面全面，有利于提高温度控制的稳定性；
(2)本发明也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的断料情况提出了解决方案，充分考虑现场异常情况，并给出异常处理措施，减少现场异常情况对温度的影响，提高沸腾焙烧炉温度控制的稳定性；
(3)本发明利用专家规则能够有效实现沸腾焙烧炉温度的稳定控制并大大降低工人的劳动强度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (9)
1.一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，所述沸腾焙烧炉包括沸腾焙烧炉体、设置在料仓的振打马达M、设置在料仓下方和进料口上方的进料皮带秤B、设置在沸腾焙烧炉风机前端的进风阀V1以及设置在沸腾焙烧炉风机后端的放空阀V2；所述的振打马达M、进料皮带秤B、进风阀V1和放空阀V2均受控于DCS分布式控制系统；所述温度稳定控制方法包括以下步骤：
S1、启动控制程序，预设Fin、Tsp、ΔF1、ΔF2和N的预设定值，Fin为进料皮带称B的进料量初始预设定值；Tsp为沸腾焙烧炉温度设定值；ΔF1为基于温度反馈的进料量调整值；ΔF2为基于鼓风量变化的进料量调整值；N为人为给定的进料量的调整周期；
S2、获取Fr、T、e、d、V1、V2、Fw的实时值，Fr为进料皮带称B的实际进料量反馈值；T为沸腾焙烧炉温度；e为沸腾焙烧炉温度偏差值；d为沸腾焙烧炉温度变化率；V1为鼓风机的进风阀开度；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度；Fw为沸腾焙烧炉的实际鼓风量；
S3、排除断料的异常情况；
S4、基于温度反馈的进料量的调整：基于温度反馈的进料量调整值为ΔF1；
S5、基于风量变化的进料量的调整：
S5.1、判断鼓风机进风阀V1的开度或焙烧炉进风管放空阀V2的开度是否发生改变，若未发生改变，则不更新ΔF2，若发生改变，则进入步骤S5.2进一步对鼓风量进行判断；V1为鼓风机的进风阀开度，单位为％；V2为沸腾焙烧炉进风管道的放空阀开度，单位为％；
S5.2、当V1或V2的开度发生改变3分钟后，判断当前鼓风量Fw(t)与3分钟前鼓风量Fw(t-3)之间偏差的绝对值是否到达阈值Fwth，若未到达，则不更新ΔF2，若已到达，则按以下公式对ΔF2进行更新：
ΔF2(t)＝ΔF2(t-3)+|Fw(t)-Fw(t-3)|×Q2(α)
其中，Fwth为人为给定的判断鼓风量是否发生变化的阈值，ΔF2(t)为更新后的ΔF2，ΔF2(t-3)为更新前ΔF2，即3分钟前的ΔF2，Q2(α)为向量α的中位数；
S6、在每个时刻根据所述ΔF1和ΔF2得到进料皮带称B的进料量设定值F，通过DCS系统送往进料皮带秤，并开始下一轮更新与计算：
F＝Fin+ΔF1+ΔF2。
2.根据权利要求1所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
S3.1、判断是否Fr小于1t/h且持续时间大于3秒，若否，则料仓未出现堵塞，进入步骤S4；若是，则料仓出现了堵塞，按步骤S3.2操作；
S3.2、立即启动料仓的振打马达M持续20秒，然后暂停40秒；
S3.3、判断是否Fr大于1t/h且持续时间大于3秒，若是，则已解决堵塞问题，进入步骤S4；若否，则返回步骤S3.2。
3.根据权利要求1所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
S4.1、判断离上一次更新ΔF1的时间是否达到了N，若未达到N，则ΔF1保持上一时刻的值不变，不更新ΔF1；若达到N，则进入步骤S4.2-S4.4对ΔF1进行更新；
S4.2、根据沸腾焙烧炉当前温度T(k)及温度设定值Tsp计算当前时刻沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，具体计算公式如下：
e＝T(k)-Tsp，
d＝(T(k)-T(k-N))/N，
其中，T(k)为当前时刻的沸腾焙烧炉温度，T(k-N)为上一更新时刻的焙烧炉温度，即N分钟前沸腾焙烧炉的温度；
S4.3、利用所述沸腾焙烧炉温度偏差值e和温度变化率d，根据专家规则获得根据专家规则得到的进料量调整值dF1；
S4.4、根据所述dF1对基于温度反馈的进料量调整值ΔF1进行更新：
ΔF1(k)＝ΔF1(k-N)+β×dF1
其中，ΔF1(k)为更新后的ΔF1，ΔF1(k-N)为更新前ΔF1，即N分钟前的ΔF1，β为调整因子，在使用中可以根据实际情况对β进行调整，从而优化控制效果。
4.根据权利要求1所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述N为5min或10min。
5.根据权利要求1所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述ΔF1和ΔF2在启动控制程序时重置为零。
6.根据权利要求1所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述Fin在启动控制程序时，设定为：
其中，α为进料量和鼓风量比值的历史值所组成的向量，T为沸腾焙烧炉温度的历史值所组成的向量，Q1(α)、Q2(α)和Q3(α)分别为向量α的第一四分位数、中位数和第三四分位数，Q1(T)和Q3(T)分别为向量T的第一四分位数和第三四分位数，Fw为控制程序启动时焙烧炉的实际鼓风量；T为当前焙烧炉的温度，此处即控制程序启动时焙烧炉的温度。
7.根据权利要求3所述的沸腾焙烧炉温度稳定控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述专家规则为：
当e≥17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-1.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.5；若d<-0.75，dF1＝0；
当12.5≤e<17.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.8；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.3；若d<-0.75，dF1＝0.1；
当7.5≤e<12.5时，若d≥0.75，dF1＝-1.0；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.6；若-0.15≤d<0.15，dF1＝-0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝-0.1；若d<-0.75，dF1＝0.4；
当2.5≤e<7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.8；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.2；若d<-0.75，dF1＝0.4；
当-2.5≤e<2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.6；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.4；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.6；
当-7.5≤e<-2.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝-0.2；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.4；若d<-0.75，dF1＝0.8；
当-12.5≤e<-7.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.4；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.1；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.3；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.6；若d<-0.75，dF1＝1.0；
当-17.5≤e<-12.5时，若d≥0.75，dF1＝-0.2；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.3；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.5；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝0.8；若d<-0.75，dF1＝1.2；
当e>17.5时，若d≥0.75，dF1＝0；若0.15≤d<0.75，dF1＝0.5；若-0.15≤d<0.15，dF1＝0.7；若-0.75≤d<-0.15，dF1＝1.2；若d<-0.75，dF1＝1.4。
8.一种沸腾焙烧炉温度稳定控制系统，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN202032573U (zh) * | 2011-04-01 | 2011-11-09 | 北京三博中自科技有限公司 | 负荷大范围变动下的循环流化床锅炉燃烧优化控制系统 |
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| CN202032573U (zh) * | 2011-04-01 | 2011-11-09 | 北京三博中自科技有限公司 | 负荷大范围变动下的循环流化床锅炉燃烧优化控制系统 |
| CN102425790A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-25 | 浙江大学 | 一种循环流化床锅炉在线优化自学习控制方法 |
| CN103836948A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-06-04 | 扬州安宇化工设备有限公司 | 一种高碳钼镍矿用的沸腾焙烧炉及系统 |
| CN105910444A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-31 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | 一种烧结环冷机物料温度控制方法 |
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