能源问题是关乎一个国家经济发展、工业发展的重要问题。燃气是工业生产中重要的工业燃料,同时,也是国民生活的必需品。为了实现我国的可持续发展战略,对于能源问题,我们必须要做到的就是最大程度的节约能源,提高能源利用率。本文以冶金钢铁行业为研究背景,利用对烟气残氧含量分析的方法,设计一个燃气热值检测控制系统,并能通过控制空气流量使燃气达到最佳的燃烧状态,以及估算燃气热值。该系统是基于PLC S7-200设计的,监控系统是基于MCGS软件进行组态,利用触摸屏并且通过通讯的方式来实现对系统的控制。再建立流量、残氧含量等参数与生产目标间的关联模型,对空燃比设定值优化以及估算热值,进行以下探索和研究。(1)制定热值系统工艺的控制方案,明确控制任务。完成PLC选型及程序设计,满足现场控制需求,达到生产现场使用标准。(2)根据现场操作需要,搭建CO浓度检测装置,并建立CO补偿空气量模型。(3)根据数据分析,可以看出钢铁生产有着较大的优化空间,并确定燃气燃烧效率为优化目标。(4)对热值大量的历史数据进行了数据预处理与生产目标模型的建立,对数据进行相关性分析,选取燃气空气流量以及残氧含量为目标函数的输入量,采用BP神经网络建模,对燃气热值进行预测,仿真结果表明,BP神经网络有一定的预测能力,但误差较大。需要进一步对模型优化。(5)综合遗传算法与BP神经网络的优点,采用遗传算法对BP神经网络进行优化,仿真结果表明,经优化后的模型可以更加精准的预测热值。可以对操作人员进行指导,让空燃比设定更加精准。