挥发分燃烧控制策略：基于横墙效应的阳极焙烧炉优化

本篇论文《基于横墙效应的挥发分燃烧控制研究》由刘贵学、庄伟林和王帅三位作者在中国矿业大学信息与电气工程学院进行研究。他们关注的重点是阳极焙烧炉中的挥发分燃烧控制问题，这是保证生产工艺安全和节能减排的关键步骤。挥发分，尤其是沥青，会在阳极焙烧过程中分解并逸出，其中的挥发性物质如焦油、CH4和H2是潜在的有害气体，处理不当可能引发环境问题并造成能源浪费。 论文指出，挥发分逸出的最佳温度范围是200~600℃，在这个区间内，升温速率的控制至关重要，过快的升温会导致挥发分大量逸出，可能导致阳极裂纹。因此，作者提出了一种控制策略，即在预热区利用负压来调节升温速率，确保挥发分在适宜的条件下燃烧，避免热量过度流失。在第二和第三个火焰周期，挥发分逸出最强烈的温度区间（250~500℃）尤其关键，此时需要精准控制燃烧速率和位置。 为了实现这一目标，研究人员借鉴了"火道横墙效应"和现场操作专家的经验，设计了一种挥发分燃烧区的分段处理方法。他们采用前馈补偿和单神经元自适应PID控制技术，通过对预热区温度和负压的协同调节，实现在保持挥发分燃烧效率的同时，减少燃料消耗。论文通过仿真验证了所提出的控制算法的有效性。 在预热区，当3P位置的挥发分几乎燃尽，而2P位置的挥发分还未开始燃烧时，作者建议在这个阶段适当降低火道负压，以此减缓升温速度，避免火焰过快传播，从而优化整个燃烧过程。这篇论文深入探讨了挥发分燃烧的复杂动态，并提供了一种创新的控制策略，对于阳极焙烧炉的高效、环保运行具有重要的实践意义。