一、燃烧优化控制技术原理与方案设计

　　1.1 技术原理BCS概述

　　BCS是“通用燃烧优化控制技术”的简称。BCS立足于最基本的测控仪表，采用先进的软测量技术、多变量解耦技术、过程优化控制技术、故障诊断与安全控制技术、智能调节技术以及科学的数据分析与统计技术来实现燃烧装置的全自动优化控制，由此实现了燃烧装置的全自动优化控制，从而保障了冶金加热炉能够安全稳定地运行，最终降低了燃料的消耗，提高了轧钢质量。通用燃烧装置与BCS的关系图如下图所示：

　　

 

　　BCS技术与各种燃烧器的原理结构

　　1.2 BCS核心技术主要设计方案

　　(1)燃烧效果软测量技术

　　用所有的有限测控信号和虚拟变量构建一个可以表征当前工况下的燃烧效果变量，它类似于燃烧效率但又不是燃烧效率，但是它是变化规律和燃烧效率相关联的中间变量。

　　(2)自寻优及滚动优化技术

　　用多维梯度极值搜索法寻找使燃烧效果为最大值的最佳环保运行工况并钳位运行在最佳风燃比、最佳二次风率、最佳床温控制点、最佳炉膛负压控制点及最佳水位控制点等。当负荷改变、煤质改变等干扰发生时再自动启动优化算法以寻找新的最佳控制点;每次优化都是基于上次的优化结果而启动;通过滚动优化使各种燃烧装置达到越烧越好的运行状态。

　　(3)故障诊断与容错控制技术

　　这种技术意味着部分仪表的故障不会造成模型瘫痪和生产安全性隐患，它能够在线处理部分工艺或自控设备的技术故障。

　　(4)智能调节技术

　　该技术集模糊控制、非线性控制和预测控制于一体，全面克服了过程本身的非线性、纯滞后和时变性及各种电动阀所存在的死区大、空行程大、使用寿命短、调节精度低等诸多问题。

　　二、燃烧优化控制技术冶金加热炉节能应用分析

　　2.1 燃烧优化控制技术节能效果分析

　　燃烧优化控制技术的节能效果来源于BCS的多维优化技术：

　　(1)在保证设定燃烧装置输出负荷稳定的前提下，BCS始终寻找并嵌位于最少的燃料量消耗;

　　(2)当燃料质量(低位发热值、挥发份、含水等)发生变化时，BCS始终寻找并嵌位于与之最匹配的助燃风量以进一步减少燃料量消耗;

　　(3)当负荷、设备性能等发生变化时，BCS始终寻找并嵌位于与经济运行始终匹配的最佳控制点。

　　2.2 燃烧优化控制技术节能效益分析

　　和隆优化研发的BCS技术通过不断寻找最佳风煤配比，有效降低了氧化烧损，减少了煤气消耗。2014年12月，唐山东海钢铁集团带钢二厂 180t/h冶金加热炉采用和隆优化“通用燃烧优化控制技术(BCS)”进行节能改造，系统运行后经测试：每吨钢煤气消耗下降了5.74%。如果按当前煤气消耗平均59m3/t、煤气核算价格0.95元/m3、钢材销售价格3800元/t、年运行时间7000小时计算，年节能效益实现405万元。

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