一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法及系统，该方法包括：通过退火炉控制系统数据库实时采集炉内冷却段运行参数并存储；基于采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，并实时在线显示冷却段各项热量收支情况，实现冷却段能效的连续动态监测；筛选出冷却段能效诊断指标；设定各指标标准值，将获取的各项诊断指标与对应的标准值进行比较，根据比较结果实现对退火炉冷却段能效的诊断；当退火炉冷却段能效异常时，分析各诊断指标值，诊断能效异常环节。本发明专利技术可实现对退火炉冷却段能耗的实时在线监测与诊断，确保退火炉冷却段能耗水平保持在合理范围。范围。范围。

【技术实现步骤摘要】
一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及冷轧热镀锌带钢生产
，特别涉及一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]近些年钢材领域高强度钢的需求量不断提升，冷轧热镀锌生产薄带钢也应势得到了较快发展，各大型钢铁生产企业均建立了生产线。产量的提升不可避免的造成能源消耗的提高，退火炉是整个生产线能耗最大的设备，在这之中加热与冷却又是退火炉中核心部分，对其进行相关研究对于冷轧热镀锌带钢生产意义重大。
[0003]目前针对退火炉能耗的相关监测及诊断往往是依靠历史数据简单分析，信息存在一定的滞后性。同时，机组本身系统存储的大量运行参数数据并未得到高效利用，造成退火炉能耗较高的原因不能被及时发现，所以关于能耗的在线监测与诊断研究很有必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法及系统，以解决目前针对退火炉能耗的相关监测及诊断方法所存在的信息存在滞后性，造成退火炉能耗较高的原因不能被及时发现的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法，所述连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法包括：
[0007]通过退火炉控制系统数据库实时采集炉内冷却段运行参数并存储；
[0008]基于采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，并实时在线显示冷却段各项热量收支情况，实现冷却段能效的连续动态监测；
[0009]基于采集的运行参数筛选出冷却段能效诊断指标；
[0010]设定各诊断指标的标准值，将实时获取的各项诊断指标与对应的标准值进行比较，根据比较结果实现对退火炉冷却段能效的诊断；
[0011]当退火炉冷却段能效异常时，分析各诊断指标值，诊断能效异常环节。
[0012]进一步地，所述运行参数包括SCS缓冷段和RCS快冷段的带钢进出口温度、带钢规格、保护气体流量、保护气体进出口温度、炉体外部温度和冷却段风机功率；其中，
[0013]所述带钢规格包括带宽、带厚、带速和钢种信息；
[0014]所述保护气体为N2和H2混合气。
[0015]进一步地，基于采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，包括：
[0016]基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算带钢带入热量Q
s,in
：
[0017]Q
s,in
＝G
s
·
c
s
·
t
s,in
[0018]基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算带钢带出热量Q
s,out
：
[0019]Q
s,out
＝G
s
·
c
s
·
t
s,out
[0020]基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算气体带走热量Q
pg
：
[0021]Q
pg
＝V
pg
·
c
pg
·
(t
pg,out
‑
t
pg,in
)
[0022]基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算炉体散热Q
L
：
[0023]Q
L
＝G
s
·
c
s
·
(t
s,in
‑
t
s,out
)
‑
V
pg
·
c
pg
·
(t
pg,out
‑
t
pg,in
)
[0024]其中，G
s
表示带钢质量流量；c
s
表示带钢比热；t
s,in
表示带钢进口温度；t
s,out
表示带钢出口温度；V
pg
表示保护气体流量；c
pg
表示保护气体比热；t
pg,out
表示保护气体出口温度；t
pg,in
表示保护气体进口温度。
[0025]进一步地，所述实时在线显示冷却段各项热量收支情况，包括：
[0026]以预设时长为单位对比各项热量收支情况，并以图表形式展现，实现以分期记录报表形式展示冷却段能耗，以实时反馈冷却段能量收支随运行时间变化趋势及其能效水平，连续化反馈能效动态变化情况。
[0027]进一步地，所述诊断指标包括退火炉冷却段保护气体进出口温度、保护气体流量、炉体热损率和冷却段风机功率。
[0028]进一步地，所述将实时获取的各项诊断指标与对应的标准值进行比较，根据比较结果实现对退火炉冷却段能效的诊断，包括：
[0029]当退火炉冷却段风机功率≥800kw时，判定退火炉冷却段能耗异常；
[0030]当退火炉冷却段风机功率＜800kw时，判定退火炉冷却段能耗正常。
[0031]进一步地，当退火炉冷却段能耗异常时，分析各诊断指标值，诊断能耗异常环节，包括：
[0032]当退火炉冷却段能耗异常时，寻找其中出现问题指标对应的退火炉中运行参数，以此诊断造成退火炉冷却段能耗水平异常环节并确定处理方式。
[0033]另一方面，本专利技术还提供了一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断系统，所述连退炉冷却段能效在线监测与诊断系统包括：
[0034]运行参数采集模块，用于通过退火炉控制系统数据库实时采集炉内冷却段运行参数并存储；
[0035]连续动态监测模块，用于基于所述运行参数采集模块采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，并实时在线显示冷却段各项热量收支情况，实现冷却段能效的连续动态监测；
[0036]诊断模块，用于基于所述运行参数采集模块采集的运行参数筛选出冷却段能效诊断指标；设定各诊断指标的标准值，将所述运行参数采集模块采集的各项诊断指标与对应的标准值进行比较，根据比较结果实现对退火炉冷却段能效的诊断；当退火炉冷却段能耗异常时，分析各诊断指标值，诊断能耗异常环节。
[0037]再一方面，本专利技术还提供了一种电子设备，其包括处理器和存储器；其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
[0038]又一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
[0039]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0040]本专利技术可有效利用退火炉控制系统数据库本身提供的大量数据，通过采集炉内冷
却段机组运行参数，运用热平衡模型对退火炉冷却段能耗实现在线监测，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法，其特征在于，包括：通过退火炉控制系统数据库实时采集炉内冷却段运行参数并存储；基于采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，并实时在线显示冷却段各项热量收支情况，实现冷却段能效的连续动态监测；基于采集的运行参数筛选出冷却段能效诊断指标；设定各诊断指标的标准值，将实时获取的各项诊断指标与对应的标准值进行比较，根据比较结果实现对退火炉冷却段能效的诊断；当退火炉冷却段能效异常时，分析各诊断指标值，诊断能效异常环节。2.如权利要求1所述的连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法，其特征在于，所述运行参数包括SCS缓冷段和RCS快冷段的带钢进出口温度、带钢规格、保护气体流量、保护气体进出口温度、炉体外部温度和冷却段风机功率；其中，所述带钢规格包括带宽、带厚、带速和钢种信息；所述保护气体为N2和H2混合气。3.如权利要求2所述的连退炉冷却段能效在线监测与诊断方法，其特征在于，基于采集的运行参数，利用热平衡模型计算得到冷却段热量收支情况，包括：基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算带钢带入热量Q
s，in
：Q
s，in
＝G
s
·
c
s
·
t
s，in
基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算带钢带出热量Q
s，out
：Q
s，out
＝G
s
·
c
s
·
t
s，out
基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算气体带走热量Q
pg
：Q
pg
＝V
pg
·
c
pg
·
(t
pg，out
‑
t
pg，in
)基于采集的运行参数，利用热平衡模型，通过下式计算炉体散热Q
L
：Q
L
＝G
s
·
c
s
·
(t
s，in
‑
t
s，out
)
‑
V
pg
·
c
pg<...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏福永，陈国军，张国志，汤文杰，张永杰，温治，刘燕燕，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：