CN113739592A - 一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统,所述控制方法包括如下步骤:构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。本发明首先确定不同控制量对应的通用的包含未知参数的控制函数模型,然后分别针对不同的工艺,确定控制函数模型中的未知参数,最后针对当前控制量和当前工艺选取控制函数模型实现自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及硫回收控制领域,特别是涉及一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统。
背景技术
硫回收装置的原料酸性气来源广泛,酸性气中硫化氢浓度高低不同,大致范围在25~95%。如果酸性气中硫化氢浓度低至50%以下,其在制硫燃烧炉中采用空气燃烧存在燃烧温度过低、燃烧不稳定、硫转化率低的问题,因此,需要采取措施提高制硫燃烧炉的炉温,通常采用的方式有预热酸性气、预热空气,其实现的工艺有富氧(或纯氧)工艺、伴烧工艺,甚至以上几种方式相结合。如何实现各种工艺或不同工艺组合下制硫燃烧炉自动控制成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统,以实现各种工艺或不同工艺组合下制硫燃烧炉自动控制。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种制硫燃烧炉自动控制方法,所述控制方法包括如下步骤:
构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
可选的,所述构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型,具体包括:
构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113;
构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FY106表示待控制的主空气的流量,FT109、FT112和FT113分别表示酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6均为未知参数。
可选的,所述确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型,具体包括:
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=0;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
其中,x表示制备的硫分子中的硫原子的数量。
可选的,所述构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型,具体包括:
构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6;
构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FT3为总空气量,FT3=FY106+FT107,FY106表示待控制的主空气的流量,FT6、FT107、FT109、FT112和FT113分别表示含氨酸性气、副空气、酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为未知参数。
一种制硫燃烧炉自动控制系统,所述控制系统包括:
控制函数模型构建模块,用于构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
未知参数确定模块,用于确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
自动控制模块,用于选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
可选的,所述控制函数模型构建模块,具体包括:
第一控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113;
第二控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FY106表示待控制的主空气的流量,FT109、FT112和FT113分别表示酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6均为未知参数。
可选的,所述未知参数确定模块,具体包括:
第一未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0.8;
第二未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;
第三未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
第四未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
第五未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0;
第六未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=0;
第七未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
第八未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
其中,x表示制备的硫分子中的硫原子的数量。
可选的,所述控制函数模型构建模块,具体包括:
第三控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6;
第四控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FT3为总空气量,FT3=FY106+FT107,FY106表示待控制的主空气的流量,FT6、FT107、FT109、FT112和FT113分别表示含氨酸性气、副空气、酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为未知参数。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开了一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统,所述控制方法包括如下步骤:构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。本发明首先确定不同控制量对应的通用的包含未知参数的控制函数模型,然后分别针对不同的工艺,确定控制函数模型中的未知参数,最后针对当前控制量和当前工艺选取控制函数模型实现自动控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种制硫燃烧炉自动控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将集合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种制硫燃烧炉自动控制方法及系统,以实现各种工艺或不同工艺组合下制硫燃烧炉自动控制。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面集合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
制硫燃烧炉内的燃烧过程主要是酸性气中的硫化氢的燃烧,燃烧的控制策略即硫化氢和氧的流量控制,分为主控制和副控制,主控制是硫化氢和氧的流量的比例控制,副控制是由过程气中的硫化氢和二氧化硫比值修正氧的流量。根据酸性气浓度的不同,氧的浓度需求不同,范围为21%~100%,因此,制硫燃烧炉内的供氧可以采用空气、富氧(空气掺混氧气)或纯氧。此外,部分工艺还需要采用燃料气伴烧,此时,制硫燃烧炉内的供氧量还需要叠加燃料气燃烧的耗氧量,即主控制是硫化氢、燃料气总量与氧的流量的比例控制。
其中,制硫燃烧炉设置有酸性气(含氨酸性气、清洁酸性气)、燃料气、主空气、副空气、氧气等的通道,可以实现多种的燃烧工艺。
本发明通过合理设置酸性气、燃料气、空气、氧气的比例控制,自动调节制硫燃烧炉的炉温,确保炉内燃烧稳定,同时清除杂质,提高制硫燃烧炉燃烧策略的自动化水平,适应原料酸性气的流量和组分的波动,减少人工操作的误差,尽量消除人工操作的滞后性,保证装置平稳运行。在DCS控制系统中设置酸性气、燃料气、空气、氧气比例调节逻辑关系,根据显示的制硫燃烧炉炉温修改逻辑关系中的k值或调整燃料气、氧气的流量以适应酸性气流量和组成的波动。
如图1所示本发明提供一种制硫燃烧炉自动控制方法,所述控制方法包括如下步骤:
步骤101,构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
步骤102,确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
步骤103,选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
以下内容为本发明的具体的实施方式,但是本发明的实现不限于该实施方式。
对于制硫燃烧炉的控制涉及两个函数关系:
f(x):FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113
f(x):FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106
涉及两个后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1,这两个反馈回路为示意,二选一,当采用纯氧时控制氧气管线副风FIC-114,当采用纯空气配风、伴烧工艺、富氧工艺时控制空气管线副风FIC-107,氧气管线副风摘除。
制硫燃烧炉的燃烧工艺分为以下几种,分情况进行燃烧控制参数设定。
(一)采用富氧+伴烧工艺
设酸性气、燃料气、主空气、副空气、氧气的流量分别为FT109、FT112、FT106、FT107、FT113,根据采样分析酸性气中硫化氢的摩尔百分含量为x%,则存在下列等式关系:
FT109·x%·0.5·0.6+FT112·2=FT3·0.21+FT113 (1)
说明:
1)式中·为数学运算“乘以”;
2)燃料气以甲烷为例,氧气为纯氧;
3)以主反应为例,等式(1)涉及下列反应式:
4)等式(1)中0.6为假定制硫燃烧炉内硫转化率为60%;
5)FT3为总空气量,FT3=FT106+FT107,FT106=FT3·0.8,即主、副风的流量分别占总风量的80%、20%。
方案一,主氧FIC-113定值控制,根据酸性气和燃料气所需空气量减去纯氧量作为主风FIC-106的设定值,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
控制逻辑如下:
FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113 (4)
FT106为变量,写为FY106;
1.25FY106=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113;
FY106=k1′·FT109+k2′·FT112–k3′·FT113;
k1′=0.0024x;
k2′=1.6;
k3′=0.8;
FY106=0.0024x·FT109+1.6·FT112–0.8·FT113。
方案二,主风FIC-106定值控制,根据酸性气和燃料气所需氧量减去主风中的氧含量作为主氧FIC-113的设定值,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;
FY113=0.003x·FT109+2·FT112-1.25·FT106;
(二)采用富氧工艺
等式简化为
FT109·x%·0.5·0.6=FT3·0.21+FT113 (5)
方案一,主氧FIC-113定值控制,根据酸性气所需空气量减去纯氧量作为主风FIC-106的设定值,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
控制逻辑如下:
FY106=0.0024x·FT109–0.8·FT113
方案二,主风FIC-106定值控制,根据酸性气所需氧量减去主风中的氧含量作为主氧FIC-113的设定值,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
控制逻辑如下:
FY113=k4·FT109-k6·FT106
k4=0.003x,k6=1.25
FY113=0.003x·FT109-1.25·FT106
(三)采用伴烧工艺
等式简化为:
FT109·x%·0.5·0.6+FT112·2=FT3·0.21 (6)
根据酸性气所需空气加上燃料气所需空气作为主风FIC-106设定值,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
控制逻辑如下:
FY106=0.0024x·FT109+1.6·FT112。
(四)采用纯氧工艺
根据酸性气流量控制主氧气量进行初调,根据比值后反馈控制副氧气流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
FY113=k4·FT109-k6·FT106;
k4=0.003x,k6=0;
FY113=0.003x·FT109。
(五)正常纯空气配风
根据酸性气流量控制主风量进行初调,根据比值后反馈控制副风流量,保持系统中H2S/SO2比值2:1。
(六)开工烘炉
初期FIC-112、FIC-110、FIC-107(设定值选择FY107)投用,当风量无法满足时,FIC-106投用,FIC-107摘除。
关于以上控制逻辑的补充说明:
(a)如果采用的燃料气不是天然气(甲烷)或甲烷的浓度不是100%,需要根据燃料气的组成及反应方程式先计算一下耗氧量,则等式(1)中FT112乘的系数就不是2,需要根据计算来确定该数值。
(b)如果酸性气有两股,一股为清洁酸性气,一股为含氨酸性气,则逻辑控制(5)需要增加一组数据。FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6(FT6为含氨酸性气的流量指示),含氨酸性气的耗氧量根据介质组成和反应方程式计算求得。
(c)如果要实现制硫燃烧炉的更高水平的自动控制,可以将制硫燃烧炉的炉温信号与燃料气的流量或氧气的流量进行控制。
本发明还提供一种制硫燃烧炉自动控制系统,所述控制系统包括:
控制函数模型构建模块,用于构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
未知参数确定模块,用于确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
自动控制模块,用于选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
作为一种优选的实施方式,但是不限于该实施方式,所述控制函数模型构建模块,具体包括:第一控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113;第二控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;其中,FY106表示待控制的主空气的流量,FT109、FT112和FT113分别表示酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6均为未知参数。
所述未知参数确定模块,具体包括:第一未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0.8;第二未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;第三未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;第四未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;第五未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0;第六未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k4=0.003x,k5=0,k6=0;第七未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;第八未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;其中,x表示制备的硫分子中的硫原子的数量。
作为另一种优选的实施方式,但是不限于该实施方式,所述控制函数模型构建模块,具体包括:第三控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6;第四控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;其中,FT3为总空气量,FT3=FY106+FT107,FY106表示待控制的主空气的流量,FT6、FT107、FT109、FT112和FT113分别表示含氨酸性气、副空气、酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为未知参数。
本发明通过优化制硫燃烧炉的控制参数,适应不同燃烧工艺下原料酸性气的波动,提高了自动化控制水平。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种制硫燃烧炉自动控制方法,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:
构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
2.根据权利要求1所述的制硫燃烧炉自动控制方法,其特征在于,所述构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型,具体包括:
构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113;
构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FY106表示待控制的主空气的流量,FT109、FT112和FT113分别表示酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6均为未知参数。
3.根据权利要求2所述的制硫燃烧炉自动控制方法,其特征在于,所述确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型,具体包括:
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=0;
确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
其中,x表示制备的硫分子中的硫原子的数量。
4.根据权利要求1所述的制硫燃烧炉自动控制方法,其特征在于,所述构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型,具体包括:
构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6;
构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FT3为总空气量,FT3=FY106+FT107,FY106表示待控制的主空气的流量,FT6、FT107、FT109、FT112和FT113分别表示含氨酸性气、副空气、酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为未知参数。
5.一种制硫燃烧炉自动控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:
控制函数模型构建模块,用于构建制硫燃烧炉在不同控制量下的包含未知参数的控制函数模型;
未知参数确定模块,用于确定包含未知参数的控制函数模型在不同燃烧工艺下的未知参数的数值,获得制硫燃烧炉在不同控制量和不同燃烧工艺下的控制函数模型;
自动控制模块,用于选取当前所选的控制量和燃烧工艺下的控制函数模型对所述制硫燃烧炉进行控制。
6.根据权利要求5所述的制硫燃烧炉自动控制系统,其特征在于,所述控制函数模型构建模块,具体包括:
第一控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY106=k1·FT109+k2·FT112-k3·FT113;
第二控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FY106表示待控制的主空气的流量,FT109、FT112和FT113分别表示酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6均为未知参数。
7.根据权利要求6所述的制硫燃烧炉自动控制系统,其特征在于,所述未知参数确定模块,具体包括:
第一未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0.8;
第二未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧和伴烧组合工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=2,k6=1.25;
第三未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
第四未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为富氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
第五未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=1.6,k3=0;
第六未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为伴烧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=0;
第七未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为主空气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k1=0.0024x,k2=0,k3=0.8;
第八未知参数确定子模块,用于确定制硫燃烧炉在控制量为氧气的流量,燃烧工艺为纯氧工艺下的控制函数模型的未知参数的数值为:
k4=0.003x,k5=0,k6=1.25;
其中,x表示制备的硫分子中的硫原子的数量。
8.根据权利要求5所述的制硫燃烧炉自动控制系统,其特征在于,所述控制函数模型构建模块,具体包括:
第三控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为主空气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FT3=k1·FT109+k2·FT112–k3·FT113+k7·FT6;
第四控制函数模型构建子模块,用于构建控制量为氧气的流量时的包含未知参数的控制函数模型为:FY113=k4·FT109+k5·FT112-k6·FT106;
其中,FT3为总空气量,FT3=FY106+FT107,FY106表示待控制的主空气的流量,FT6、FT107、FT109、FT112和FT113分别表示含氨酸性气、副空气、酸性气、燃料气和氧气的流量;FY113表示待控制的氧气的流量,FT106表示主空气的流量,k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为未知参数。
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