一、(四)蓄热式玻璃熔炉火焰的自动换向（论文文献综述）
张喜来[1]（2012）在《蓄热式低温余热回收及其在工业窑炉上的应用》文中研究表明目前我国能源消费以煤为主,效率低且污染严重。提高天然气等清洁燃料的消费比例有利于优化我国的能源结构。与煤炭相比,天然气等价格相对较高,需要进一步提高其利用效率,最有效的方法是回收燃烧后烟气的低温余热。国外已经普遍使用冷凝式锅炉及热水器回收烟气中水蒸汽的冷凝潜热,有效地提高了燃气炉的热效率。但冷凝式锅炉和热水器用低温给水作为介质回收冷凝潜热,难以推广到其他类型加热炉上。本文提出利用助燃空气回收烟气的低温余热,该技术路线有更广的应用范围。通过热平衡计算,发现烟气温度低于一个临界值时,可以用助燃空气回收烟气中水蒸汽冷凝潜热,而高于该值时只能回收烟气的显热。过剩空气系数1.1时,天然气烟气的临界值在270℃左右,焦炉煤气烟气的临界值在260℃左右,过剩空气系数增大临界值升高。烟气低温余热的回收需要通过空气预热器完成,其内部属于气-气换热,传热系数低于气-液换热,且传热温差很小,若采用常规的管式、板式、热管式换热器,金属耗量大,成本高,很可能得不偿失。经过对比分析,本文采用蓄热式换热器作为冷凝式余热回收换热器,该换热器结构紧凑、效率高、耐腐蚀、布置灵活,可以满足回收烟气冷凝余热的要求。建立了一台蓄热式冷凝燃气实验炉,在空气预热器烟气进口温度250℃时可以将烟气出口温度降低到25℃左右的水平,水蒸汽冷凝余热得以回收,整个实验炉热效率按低位发热量计算可达106.7%。换向时间对蓄热式加热炉性能有重要影响,换向周期越短,热效率越高,且炉内、蓄热室内的温度波动减小,有利于加热炉稳定运行。预热空气温度升高后燃烧过程中NOx生成量增多,文中对两种空气分级燃烧器进行了实验研究,实验结果均显示空气分级燃烧可以有效降低燃烧过程中NOx排放。但两种燃烧器的最佳一次空气比例有所区别,说明该最佳值与燃烧器结构直接相关,设计中需要根据燃烧器特定结构分析确定。空气分级低NOx燃烧器不需要空气高速射流,阻力损失小。同时蓄热室内也采用了比较大的流通面积,降低了气体流速,减小了蓄热室阻力。整个蓄热式燃烧器阻力降低有效地解决了蓄热式加热炉炉压偏高问题。针对一台管式加热炉的节能改造,将蓄热式冷凝余热回收与传统烟气余热回收技术进行了经济性对比。结果显示蓄热式冷凝换热器比传统管式换热器成本低13.6%左右,且采用蓄热式冷凝换热器的管式炉比采用管式空气预热器的管式炉热效率提高3%,因此蓄热式冷凝余热回收系统具有明显的经济优势。在一台陶瓷梭式窑上进行了烟气冷凝余热回收工业应用,结果显示蓄热式冷凝余热回收技术可实现26.8%的节能量。并且采用蓄热式燃烧后炉内温度分布更均匀,产品质量得以提升。
王庆河[2]（2010）在《脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制》文中认为提高二次能源利用率是钢铁行业降低能源消耗的重点,也是企业推行低成本战略,提高企业盈利能力,造福社会的关键。过去中国钢铁行业长期使用煤、重油等高热值、不可再生能源作为轧钢加热炉的主要燃料。随着加热炉工艺技术的不断发展,以煤气作为主要燃料的燃气型加热炉不断推广应用,尤其是上世纪九十年代高温燃烧技术的不断应用,以低热值高炉煤气为燃料的蓄热式加热炉成为主流。高温燃烧技术（High temperature combustion--HTC）,亦称高温蓄热式燃烧技术,是90年代以来,在国内外大量推广应用的一种新型燃烧技术。这项技术是通过将低温空气、煤气预热后喷射入到炉膛内,保证煤气在低氧状态充分燃烧,由于空气、煤气温度可预热到800-1000℃以上,燃烧区空气含氧量在21%-22%之间,高温燃烧与传统燃烧过程相比可以大大节省燃料,减少CO2和NO、等温室气体的排放,是现代工业生产中应用的关键燃烧技术之一由于蓄热式加热炉采用换向操作实现蓄热体储热-预热的循环,在换向期间煤气不能进入炉膛燃烧,对燃烧过程的扰动很大,增加了自动控制的难度。脉冲燃烧式加热炉区别于集中换向燃烧式加热炉,增加了换向阀组数,一般根据炉长情况采用10-20组换向阀,每组换阀控制其中一个断面的燃烧控制,各组换向阀根据生产情况按序间隔性换向。由于脉冲燃烧式加热炉采用精小型的换向阀,换向速度快,不再采用吹扫工艺,所以煤气在换向过程中几乎没有中断,同时因阀组数增加的细分作用,大大减少了对整个燃烧过程的扰动。课题主要从脉冲燃烧蓄热式加热炉的工艺特点入手,采用模糊控制、PID控制的原理,结合经典控制理论的研究方法,重点对脉冲燃烧蓄热式加热炉换向控制、炉温控制、空煤气压力控制、残氧及空煤比控制的策略进行了研究。基于脉冲式燃烧的特点和空煤气流量无法准确测得的现实情况给出了脉冲燃烧炉温控制离散化优化模型和空煤压力控制模型。通过脉冲式燃烧炉温控制离散化优化模型的实施,解决了换向控制对燃烧过程的影响,同时保证了不同工况下温度场均布。通过空煤压力控制模型,解决了长期困扰加热炉燃烧控制的空煤气流量检测不准确、线性差的技术难题,保证了空气过剩系数的命中率,提高了燃烧效率,降低了NOx的排放量,同时也提出了残氧分析指导空煤压力控制实现空气煤气比值的理论观点。课题研究成果在河北烘熔钢铁有限公司中板厂2号加热炉上得到应用,实现了燃烧自动换向控制,加热炉温度控制波动量小于5℃,同时空煤压力自动控制的实现为解决长期困扰蓄热式加热炉流量检测与控制的难题找到了新的方案。
贾福民,郭吉仁,李萌,张明[3]（2010）在《玻璃配料及窑炉自动控制系统的研究与实践》文中指出A、玻璃窑炉自动配料系统一、前言制备合格的配合料是玻璃生产的首要要求,是保证熔融玻璃质量的先决条件。合格玻璃的熔制不仅取决于在熔炉高温熔融中所发生的一系列固—液—气相反应,同样与配合料的制备息息相关,缺乏严格的配合料制备工艺和控制,就难以获得优质的玻璃制品。
撒继铭[4]（2002）在《预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究》文中提出论文以玻璃池炉为例研究了预测控制算法在工业窑炉温度控制中的应用，介绍了目前工业窑炉温度控制的智能控制算法研究与发展，同时简单分析了预测控制算法的基本理论及其优势。在此基础上，通过对玻璃池炉实物的分析研究，建立了预测模型，讨论了一种适合工业窑炉温度控制的具有响应速度快、鲁棒性强的预测控制算法——动态矩阵控制（DMC）。 工业窑炉在建材行业中广泛使用，其温度控制技术直接决定了产品质量。对工业窑炉，尤其是玻璃池炉，由于被控变量的时间滞后，而调控的输入变量易受干扰。一般说来，玻璃池炉具有非线性、时变性和不确定性的特点，且是多变量的，难于建立其精确的数学模型。即使一些对象能够建立数学模型，其结构也往往十分复杂，难于设计并实现有效控制。近年发展起来的自适应、自校正控制技术，虽然能在一定程度上解决不确定性问题，但其本质仍然要求在线辨识对象模型，所以算法复杂，计算量大，且它对过程的建模动态和扰动的适应能力差，系统的鲁棒性问题尚有待进一步解决，故应用范围也受到限制。本文针对工业窑炉被控对象的特性，引入预测控制理论，通过仿真分析，建立预测模型，在滚动优化和反馈校正的基础上进行多步预测，获取更多的动态信息量，通过微计算机在线运算，能够较好地跟踪变量，快速抗干扰，使工业窑炉的控制，满足响应速度快，鲁棒性好的要求。 本文还对玻璃池炉的DMC-PID串级控制进行了初步探讨，该方法在不同层次上采用不同采样周期分别满足优化计算和抗干扰的需要，内环用PID控制控制算法，外环用DMC控制，兼具串级的结构之优和预测控制的性能之优。 论文在理论研究的基础上，进行了控制系统的硬件设计和软件设计。控制系统采用基于现场总线的结构形式，上位机监控软件采用Visual C++编写，具有友好的人机界面。 通过仿真研究，对各种情况的闭环系统输出曲线和控制量变化曲线分析比较可知：DMC算法确实能带来较理想的控制性能。这种基于预测控制的窑炉控制方法一旦得到广泛应用，将大幅度提高生产效率和产品质量。
李恩洲,张瑞军[5]（1994）在《玻璃窑炉微机控制系统》文中进行了进一步梳理 玻璃窑炉是玻璃生产中重要的设备之一,对玻璃窑炉管理方法的优劣,直接影响炉体寿命以及产品质量。特别是从节约能源的角度来看,控制好窑炉内各种参数,使这些参数相对稳定是非常必要的。随着现代科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,为准确、及时地检测和处理窑炉内的各种参数提供了有效的手段。根据玻璃行业的要求,我们在多年来进行玻璃窑炉仪表控制系统及计算机控制系统的研究和实践的基础上,开发了玻璃窑炉微机控制系统,得到了用户的好评。现将该系统作以介绍。
李永平[6]（1985）在《一位微机火焰换向系统》文中提出介绍了一位微机火焰换向系统的组成、应用程序以及应用情况,并与继电控制系统进行了比较。
上海市日用器皿工业公司窑炉改革组[7]（1976）在《近年来上海地区日用玻璃窑炉改革概况(续篇)》文中研究说明 四、实现热工自动控制 毛主席教导我们:“中国人民有志气,有能力,一定要在不远的将来,赶上和超过世界先进水平”。窑炉改革组自一成立起,就把加速实现热工自动控制作为玻璃熔炉技术改造的重要内容之一。几年来,在上海玻搪研究所及有关院校的协助下,采取以点带面,点面结合的方式,玻璃熔炉的热工自动控制有了较大的发展,提高到了一个新的水平。 到目前为止,各厂的供油系统大都已实现自动控制,玻璃熔炉的主要热工参数的自动控制也正在积极地进行试验研究和逐步铺开。其中玻璃液面和火焰换向基本上实现了自动化,
李永平,孟祖光[8]（1974）在《玻璃熔炉火焰的自动换向》文中进行了进一步梳理 火焰换向是蓄热式玻璃熔炉运行过程中的一项十分重要的操作。按适当的时间间隔与程序自动地进行火焰换向,可以大大稳定熔炉的热工和工艺制度,保证熔炉的安全经济运行,减轻运行人员的劳动强度。 蓄热室是玻璃熔炉的重要环节之一,它的主要作用是吸收废气热量并传给进入炉子的空气与燃料（发生炉煤气）。为了充分利用蓄热室回收热量,必须选择恰当的时间间隔(换向
二、(四)蓄热式玻璃熔炉火焰的自动换向（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、(四)蓄热式玻璃熔炉火焰的自动换向（论文提纲范文）
（1）蓄热式低温余热回收及其在工业窑炉上的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 烟气中可回收的冷凝潜热计算 |
| 1.3 烟气冷凝余热回收研究现状 |
| 1.4 烟气水蒸汽冷凝潜热回收技术 |
| 1.5 用助燃空气回收烟气冷凝潜热的可行性 |
| 1.6 论文研究内容 |
| 2 蓄热式烟气低温余热回收技术 |
| 2.1 蓄热式燃烧技术简介及发展概况 |
| 2.2 蓄热式燃烧技术研究现状 |
| 2.3 蓄热式燃烧在烟气低温余热回收方面的应用现状 |
| 2.4 本文采用的技术路线 |
| 3 蓄热式低温余热回收实验炉 |
| 3.1 实验装置整体设计 |
| 3.2 控制与数据采集系统 |
| 3.3 蓄热式换热器 |
| 4 实验装置燃烧器设计 |
| 4.1 燃烧器技术要求 |
| 4.2 空气分级燃烧特性实验研究 |
| 4.3 长明火点火枪设计 |
| 4.4 低阻力、低NOX实验炉燃烧器 |
| 5 实验结果与讨论 |
| 5.1 炉膛压力波动 |
| 5.2 炉膛温度分布 |
| 5.3 蓄热室内温度分布 |
| 5.4 综合热效率 |
| 5.5 NOX排放特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 传统管式空预器与蓄热式空预器的经济性对比 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 改造前的管式加热炉 |
| 6.3 管式炉烟气余热回收节能改造 |
| 6.4 管式炉蓄热式节能改造方案设计 |
| 6.5 经济性对比 |
| 7 蓄热式冷凝余热回收在梭式窑上的工业应用 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 传统梭式窑能耗现状 |
| 7.3 蓄热式燃烧技术在梭式窑上应用现状 |
| 7.4 蓄热式梭式窑原理 |
| 7.5 蓄热式梭式窑工业实验装置 |
| 7.6 实验结果与讨论 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 总结和展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写及发表的主要论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间承担和参与的项目 |
| 附录4 攻读博士学位期间所获主要奖励 |
（2）脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 我国能源消耗现状 |
| 1.1.2 轧钢加热炉工艺及控制现状 |
| 1.2 蓄热式高温燃烧技术的国内外研究现状及其分析 |
| 1.2.1 蓄热式高温燃烧技术的原理 |
| 1.2.2 蓄热式高温燃烧技术的发展 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 课题的难点及创新点 |
| 第2章 2号蓄热式连续加热炉概况 |
| 2.1 基本情况 |
| 2.2 设备概况 |
| 2.2.1 炉子本体 |
| 2.2.2 燃烧系统 |
| 2.3 能源介质 |
| 2.3.1 压缩空气 |
| 2.3.2 高炉煤气 |
| 2.3.3 氮气 |
| 2.4 主要技术经济指标 |
| 第3章 蓄热式高温燃烧技术 |
| 3.1 蓄热式高温燃烧技术的关键部件和主要特点 |
| 3.1.1 蓄热体 |
| 3.1.2 换向装置 |
| 3.1.3 燃烧系统 |
| 3.1.4 换向时间 |
| 3.1.5 蓄热式高温燃烧技术的主要特点 |
| 3.2 蓄热式加热炉数学模型 |
| 3.2.1 对象描述 |
| 3.2.2 物理模型 |
| 3.2.3 蓄热式加热炉数学模型 |
| 3.2.3.1 假设条件 |
| 3.2.3.2 控制方程 |
| 3.2.4 钢坯热物性参数 |
| 3.2.5 燃烧计算及炉气热物性参数的确定 |
| 第4章 PCS 7过程控制系统及应用架构设计 |
| 4.1 PCS 7过程控制系统介绍 |
| 4.2 加热炉PLC架构设计 |
| 4.2.1 CPU选型及设置 |
| 4.2.2 上层通讯方式 |
| 4.2.3 IO模块选型及配置 |
| 4.2.3.1 模拟量输入模块配置 |
| 4.2.3.2 热电偶输入模块配置 |
| 4.2.3.3 热电阻输入模块配置 |
| 4.2.3.4 模拟量输出模块配置 |
| 第5章 自动控制功能的实现 |
| 5.1 换向阀控制及脉冲式燃烧 |
| 5.1.1 燃烧系统配置 |
| 5.1.2 控制逻辑 |
| 5.1.3 控制模式 |
| 5.1.4 脉冲式燃烧时序控制 |
| 5.1.5 基于队列的顺序换向控制 |
| 5.1.5.1 停止队列 |
| 5.1.5.2 等待队列 |
| 5.1.5.3 燃烧队列 |
| 5.1.6 故障处理 |
| 5.1.7 人工强制换向 |
| 5.1.8 应用效果 |
| 5.2 燃烧温度模糊-PID控制 |
| 5.2.1 PID控制系统块 |
| 5.2.2 模糊控制研究 |
| 5.2.2.1 模糊控制的基本原理 |
| 5.2.2.2 模糊控制器及输入、输出语言变量定义 |
| 5.2.2.3 论域和模糊化集合语言值定义 |
| 5.2.2.4 量化因子计算 |
| 5.2.2.5 语言变量赋值表构建 |
| 5.2.2.6 控制规则表构建 |
| 5.2.2.7 离线模糊控制查询表构建 |
| 5.2.2.8 模糊控制的实现 |
| 5.2.3 模糊-PID复合控制 |
| 5.2.3.1 控制算法无扰动切换 |
| 5.2.3.2 输出到脉冲式燃烧离散方法 |
| 5.2.3.3 控制效果分析 |
| 5.3 煤气及空气恒压控制 |
| 5.3.1 恒压控制的目的 |
| 5.3.2 恒压控制的设备条件 |
| 5.3.3 恒压控制调整气体流量的理论可行性 |
| 5.3.4 恒压控制方案 |
| 5.3.5 恒压控制的优势 |
| 5.4 主要的工艺画面 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 玻璃池炉热工过程简介 |
| 1.2 玻璃池炉对象特征 |
| 1.3 玻璃池炉的智能控制系统研究与发展概况 |
| 1.4 预测控制简介 |
| 1.5 课题的任务 |
| 第二章 预测控制基本原理 |
| 2.1 预测控制的基本算法原理 |
| 2.2 预测控制的方法机理 |
| 第三章 DMC算法及玻璃池炉预测控制方法 |
| 3.1 DMC预测控制的基本算法 |
| 3.2 参数选择 |
| 3.3 玻璃池炉的预测控制算法 |
| 第四章 仿真研究 |
| 4.1 单输入单输出系统动态矩阵控制算法仿真 |
| 4.2 同样约束条件下PID算法 |
| 第五章 控制系统硬件构成及软件设计 |
| 5.1 控制系统硬件构成 |
| 5.2 控制系统软件设计 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者在读硕士研究生期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、(四)蓄热式玻璃熔炉火焰的自动换向（论文参考文献）
- [1]蓄热式低温余热回收及其在工业窑炉上的应用[D]. 张喜来. 华中科技大学, 2012(08)
- [2]脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制[D]. 王庆河. 山东大学, 2010(02)
- [3]玻璃配料及窑炉自动控制系统的研究与实践[A]. 贾福民,郭吉仁,李萌,张明. 2010年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编, 2010
- [4]预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究[D]. 撒继铭. 武汉理工大学, 2002(02)
- [5]玻璃窑炉微机控制系统[J]. 李恩洲,张瑞军. 自动化与仪表, 1994(04)
- [6]一位微机火焰换向系统[J]. 李永平. 玻璃与搪瓷, 1985(04)
- [7]近年来上海地区日用玻璃窑炉改革概况(续篇)[J]. 上海市日用器皿工业公司窑炉改革组. 玻璃与搪瓷, 1976(04)
- [8]玻璃熔炉火焰的自动换向[J]. 李永平,孟祖光. 玻璃与搪瓷, 1974(03)