高爐熱風(fēng)爐介紹

1、.一、高爐熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)與性能簡介熱風(fēng)爐顧名思義就是為工藝需要提供熱氣流的集燃燒與傳熱過程于一體的熱工設(shè)備，一般有兩個(gè)大的類型,即間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐和連續(xù)換熱式熱風(fēng)爐。在高溫陶瓷換熱裝置尚不成熟的當(dāng)今，間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐仍然是熱風(fēng)爐的主流產(chǎn)品。蓄熱式熱風(fēng)爐為了持續(xù)提供熱風(fēng)最起碼必須有兩座熱風(fēng)爐交替進(jìn)行工作。熱風(fēng)爐被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，因工藝要求不同、燃料種類不同、熱風(fēng)介質(zhì)不同而派生出不同用途與不同結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐。這里要介紹的是為高爐冶煉提供高溫?zé)犸L(fēng)的熱風(fēng)爐，且都是蓄熱室熱風(fēng)爐，因其間歇式的工作方式，必須多臺配合以實(shí)現(xiàn)向高爐連續(xù)提供高風(fēng)溫。11高爐熱風(fēng)爐的分類E、3型頂燃式熱風(fēng)爐

2、D、1型頂燃式熱風(fēng)爐C、1型頂燃式熱風(fēng)爐A、外燃式熱風(fēng)爐F、3型頂燃式熱風(fēng)爐B、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐高爐熱風(fēng)爐從結(jié)構(gòu)可以分為外燃結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐和內(nèi)燃結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐兩個(gè)大類，前者是燃燒室設(shè)置在蓄熱室的外面，而后者是燃燒室與蓄熱室在一個(gè)結(jié)構(gòu)里面。在內(nèi)燃結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐中因燃燒室與蓄熱室之間的相對位置不同而分成頂燃式(燃燒室放置在蓄熱室上部)熱風(fēng)爐和側(cè)燃式(火井燃燒室與蓄熱室并行放置)熱風(fēng)爐，通常我們也將側(cè)燃式熱風(fēng)爐稱為一般意義上的內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，因而在目前使用的熱風(fēng)爐中主要是外燃式熱風(fēng)爐、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐和頂燃式熱風(fēng)爐。在這三種典型的熱風(fēng)爐中，外燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)最復(fù)雜而材料用量大，故實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和提高風(fēng)溫的技術(shù)要求也就較

3、高；而內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的火井墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、且存在燃燒震蕩、熱風(fēng)溫度不易提高等問題；至于頂燃式熱風(fēng)爐，因其結(jié)構(gòu)簡單而材料用量少，也便于高風(fēng)溫實(shí)現(xiàn)。因此，隨著熱風(fēng)爐技術(shù)的發(fā)展，頂燃式熱風(fēng)爐正在逐步取代內(nèi)燃式熱風(fēng)爐和外燃式熱風(fēng)爐而成為熱風(fēng)爐的主流產(chǎn)品。在頂燃式熱風(fēng)爐中，隨著卡魯金旋流分層混合燃燒技術(shù)的應(yīng)用,與該技術(shù)相適應(yīng)的帶旋流混合預(yù)燃室的頂燃式熱風(fēng)爐得到了人們的普遍認(rèn)同，逐步成為頂燃式熱風(fēng)爐中的主流產(chǎn)品。 鞍鋼6號高爐外燃式熱風(fēng)爐 寶鋼1號高爐新日鐵式外燃熱風(fēng) 旋流頂燃式熱風(fēng)爐燒嘴 旋 旋流頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)圖 流頂燃式熱風(fēng)爐燒嘴布置圖 二、高爐熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)與組成前已述及，熱風(fēng)爐是一個(gè)為工藝過程提供熱

4、風(fēng)的完成燃燒過程與傳熱過程的熱工裝置，其結(jié)構(gòu)一定應(yīng)該包含為燃料在其中燃燒的燃燒裝置，和氣流在其中進(jìn)行熱量交換的傳熱裝置。對于為高爐提供熱風(fēng)的蓄熱式熱風(fēng)爐而言，就必須有實(shí)現(xiàn)燃燒過程的燃燒室與燃燒器，以及堆放能完成傳熱過程的蓄熱體的蓄熱室；為了組織氣流和實(shí)現(xiàn)氣流過程的切換，實(shí)現(xiàn)氣流分配的冷風(fēng)室和各種進(jìn)出口與閥門也是必不可少的。此外，由于高爐所需的熱風(fēng)具有一定的壓力，為此一個(gè)能夠承受壓力的金屬外殼也是必不可少的。因此，熱風(fēng)爐就是一個(gè)在金屬外殼內(nèi)砌筑耐火材料的承壓容器。下面將熱風(fēng)爐的各個(gè)重要組成部分一一加以描述如下。21燃燒器與燃燒室高爐熱風(fēng)爐的燃燒器基本上都是適于氣體燃料燃燒的裝置。按照氣體燃料燃燒

5、的模式，可分為預(yù)混燃燒的無焰燃燒器、半預(yù)混燃燒的短焰燃燒器、以及擴(kuò)散燃燒的長焰燃燒器等。按照其結(jié)構(gòu)的形式可分為圓形燃燒器、矩形燃燒器、環(huán)形燃燒器、以及其他形狀的燃燒器等。按照燃燒氣流的組織形態(tài)可分為旋流燃燒器、直流燃燒器、對沖燃燒器、回流燃燒器、以及其它組合型流場的燃燒器等。為了完成燃燒過程和組織氣流的形態(tài)在燃燒器后提供一個(gè)燃燒空間是必然的，這就是燃燒室。通常不同的燃燒器都配備有不同結(jié)構(gòu)的燃燒室。 22蓄熱體與蓄熱室從燃燒室出來的煙氣流向下進(jìn)入堆放著蓄熱體的蓄熱室，蓄熱室為豎向放置的筒狀結(jié)構(gòu)。蓄熱體主要以多孔棱柱形的格子磚堆砌而成，或者由球狀耐火球隨機(jī)堆放而成。23爐箅子及其支撐與冷風(fēng)室蓄熱室

6、中的格子磚或耐火球是放置在蓄熱室底部的爐箅子上，爐箅子本身是由爐箅子橫梁與支柱來支撐的。爐箅子及其支撐通常由耐熱鑄鐵（RQTSi4Mo，RTCr2等）鑄造加工而成。由于熱風(fēng)爐墻體磚是砌筑在熱風(fēng)爐的爐底的耐熱混凝土基礎(chǔ)上的，這樣爐底到爐箅子之間就有了一個(gè)相應(yīng)的空間，常稱為冷風(fēng)室。通過此空間，高爐鼓風(fēng)由此進(jìn)入熱風(fēng)爐,再通過格子磚而被加熱為熱風(fēng)后送入高爐，而從蓄熱體流出的煙氣也通過它而流進(jìn)熱風(fēng)爐的煙道。因此,冷風(fēng)室是高爐冷鼓風(fēng)進(jìn)入和爐內(nèi)熱煙氣流出的一個(gè)過渡空間。24熱風(fēng)爐各管口熱風(fēng)爐因其交替地完成爐內(nèi)蓄熱體的加熱過程（燃料燃燒與蓄熱體吸熱）與送風(fēng)過程（冷鼓風(fēng)加熱與蓄熱體放熱），設(shè)置不同氣流的進(jìn)、出口

7、管并設(shè)置閥門以調(diào)節(jié)氣流大小和實(shí)現(xiàn)氣流的切換時(shí)是熱風(fēng)爐完成其向高爐輸送熱鼓風(fēng)所必不可少的裝置。主要管口與閥門為：煤氣、助燃空氣進(jìn)口管是接入熱風(fēng)爐燃燒器主要管口，對于外置式燃燒器他們是由金屬管制成，期內(nèi)進(jìn)行防腐內(nèi)噴涂；如果是進(jìn)入諸如預(yù)燃室或環(huán)形耐材砌筑的陶瓷燃燒器，是采用金屬外殼內(nèi)由耐火磚砌筑而成，因其所處溫度不高，可用普通耐火粘土磚砌筑，對于溫度變化較大的情況，可采用紅柱石粘土磚砌筑；煙氣出口管是煙氣排出的通道，開口于冷風(fēng)室的墻體上，通常是在金屬外殼內(nèi)用普通的耐火粘土磚砌筑，金屬外殼一定要采用防腐內(nèi)涂層；冷風(fēng)進(jìn)口管冷風(fēng)管可以單獨(dú)設(shè)置，也可以借助煙氣出口而進(jìn)熱風(fēng)爐，其砌筑結(jié)構(gòu)與用材與煙氣出口管一樣

8、。由于這些管口均采用圓管對接熱風(fēng)爐圓筒體的幾何結(jié)構(gòu)，也就是大、小圓筒體對接的形狀，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多采用組合磚結(jié)構(gòu)（俗稱花瓣磚），用其作為磚體結(jié)構(gòu)的過度帶，以保證結(jié)構(gòu)的完整性和分散結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用。熱風(fēng)爐系統(tǒng)框圖1混風(fēng)切斷閥；2熱風(fēng)溫度調(diào)節(jié)閥；3煙道閥；4冷風(fēng)切斷閥；5冷風(fēng)旁通閥；6冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥；7排風(fēng)閥；8廢氣閥；9助燃空氣燃燒閥；10助燃空氣調(diào)節(jié)閥；11熱風(fēng)閥；12煤氣燃燒閥；13煤氣切斷閥；14煤氣調(diào)節(jié)閥；15煤氣放散閥；16倒流休風(fēng)閥；17放風(fēng)閥；18煙氣進(jìn)預(yù)熱器閥；19煙氣進(jìn)煙道閥；20助燃空氣閥；21預(yù)熱器進(jìn)口切斷閥；22預(yù)熱器出口切斷閥；23助燃空氣旁通閥三、熱風(fēng)爐的工作原理熱風(fēng)爐本質(zhì)

9、上就是一個(gè)通過燃燒方式將空氣加熱以獲得熱風(fēng)的設(shè)備，蓄熱式熱風(fēng)爐是間歇式工作的，其工作原理可描述為：在熱風(fēng)爐中煤氣與空氣在燃燒裝置中混合燃燒而產(chǎn)生高溫?zé)煔?，并通過傳熱裝置將其攜帶的熱量在其與蓄熱體進(jìn)行熱交換的過程中傳遞到蓄熱體中，一定能夠時(shí)間之后進(jìn)行切換，通入冷鼓風(fēng)，在其與蓄熱體的熱交換過程中獲得熱量變成熱鼓風(fēng)而最后送需要的熱利用裝置，對于高爐熱風(fēng)爐而言就是通過這種方式為高爐提供足夠高的熱鼓風(fēng)（熱風(fēng)）風(fēng)。由于現(xiàn)代煉鐵技術(shù)的發(fā)展，對高爐鼓風(fēng)的要求越來越高，其風(fēng)溫要求都在1200上下。顯然，為了滿足高爐的需求，熱風(fēng)爐從結(jié)構(gòu)到性能都必須與之相適應(yīng)。高爐熱風(fēng)爐是給高爐燃燒提供熱風(fēng)以助燃的設(shè)備，是一種儲熱

10、型熱交換器。國內(nèi)大部分高爐均采用每座高爐帶3至4臺熱風(fēng)爐字并聯(lián)輪流送風(fēng)方式，保證任何瞬時(shí)都有一座熱風(fēng)爐給高爐送風(fēng)，另外每座熱風(fēng)爐都按：燃燒-休止-送風(fēng)-休止-燃燒的順序循環(huán)生產(chǎn)。當(dāng)一座或者多座熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)，另外的熱風(fēng)爐處于燃燒或休止?fàn)顟B(tài)。送風(fēng)的熱風(fēng)爐溫度降低后，處于休止?fàn)顟B(tài)的熱風(fēng)爐投入送風(fēng)，原熱風(fēng)爐即停止送風(fēng)并開始燃燒、蓄熱直至溫度達(dá)到要求后，轉(zhuǎn)入休止?fàn)顟B(tài)等待下一次送風(fēng)。熱風(fēng)爐工作狀態(tài)改變周期順序如下： 燃燒 休止 送風(fēng) 休止3.1燃燒制度選擇的原則：（1）結(jié)合熱風(fēng)爐設(shè)備的具體情況，充分發(fā)揮助燃風(fēng)機(jī)、煤氣管網(wǎng)的能力；（2）在允許范圍內(nèi)最大限度地增加熱風(fēng)爐的蓄熱量，利于提高風(fēng)溫；（3）燃燒完全、

11、熱損少，效率高，降低能耗。較優(yōu)的燃燒制度是固定煤氣量調(diào)節(jié)空氣量的快速燒爐法，即燃燒初期利用磚溫與煙氣溫度相差較大的時(shí)機(jī)，以最大煤氣量和最小空氣過剩系數(shù)來強(qiáng)化燃燒，盡快在1530 min 內(nèi)將拱頂溫度燒到規(guī)定最高值。燃燒后期適當(dāng)增大空氣過剩系數(shù)，維持拱頂溫度至燃燒結(jié)束(廢氣溫度達(dá)到規(guī)定值)。最大限度地增加熱風(fēng)爐蓄熱量，以利于提高風(fēng)溫。有預(yù)熱的助燃空氣或煤氣時(shí)，調(diào)節(jié)其預(yù)熱溫度，也可在一定范圍內(nèi)作為控制燃燒的輔助手段。燃燒期蓄熱期 t煙氣溫度煤氣流量助燃空氣量拱頂溫度350280熱風(fēng)爐燃燒過程原理圖3.2送風(fēng)制度由于熱風(fēng)爐的周期性質(zhì)，包括送風(fēng)、燃燒和悶爐3種工作狀態(tài)，在3種工作狀態(tài)之間還存在一個(gè)換爐

12、的過程。送風(fēng)和燃燒是主要的工作狀態(tài)，悶爐只是各熱風(fēng)爐在燃燒或送風(fēng)之間的一種調(diào)節(jié)方式或者是在特殊情況下(高爐休風(fēng))，沒有必要進(jìn)行燃燒或送風(fēng)的一種休止?fàn)顟B(tài)。目前，大型高爐都有四座熱風(fēng)爐，其送風(fēng)制度有單爐送風(fēng)、并聯(lián)送風(fēng)等。（1）單爐送風(fēng)單爐送風(fēng)是在熱風(fēng)爐組中只有一座熱風(fēng)爐處于送風(fēng)狀態(tài)的操作制度，熱風(fēng)爐出口溫度隨送風(fēng)時(shí)間的延續(xù)和蓄熱室貯存熱量的減少而逐漸降低。單爐送風(fēng)方式一般是在某個(gè)熱風(fēng)爐進(jìn)行檢修或高爐不需要很高的風(fēng)溫的情況下進(jìn)行的送風(fēng)方式。對于只有3座熱風(fēng)爐的高爐，也基本采用這種送風(fēng)方式。（2）并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)操作是熱風(fēng)爐組中經(jīng)常有兩座熱風(fēng)爐同時(shí)送風(fēng)的操作制度。交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)操作是兩座熱風(fēng)爐，其送風(fēng)時(shí)

13、間錯(cuò)開半個(gè)周期。對于4座熱風(fēng)爐的高爐來說，各個(gè)熱風(fēng)爐的內(nèi)部狀態(tài)均錯(cuò)開整個(gè)周期的l4。熱風(fēng)爐從單爐送風(fēng)向交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)操作制度過渡時(shí)，熱風(fēng)爐的燃燒時(shí)間相對縮短，熱風(fēng)爐的燃燒率提高，兩座熱風(fēng)爐同時(shí)重疊送風(fēng)的時(shí)間延長。交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)操作時(shí)，在兩座送風(fēng)的熱風(fēng)爐中，其中一座“后行爐”處于熱量充分的送風(fēng)前半期；另一座“先行爐”處于熱量不足的送風(fēng)后半期。前半期稱為高溫送風(fēng)期，此時(shí)熱風(fēng)爐送出高于熱風(fēng)主管內(nèi)溫度的熱風(fēng)。后半期稱為低溫送風(fēng)期，此時(shí)熱風(fēng)爐送出低于熱風(fēng)主管內(nèi)溫度的熱風(fēng)。交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)又分為冷并聯(lián)送風(fēng)和熱并聯(lián)送風(fēng)，兩種送風(fēng)操作制度的區(qū)別在于熱風(fēng)溫度的控制方式不同。冷并聯(lián)送風(fēng)時(shí)的熱風(fēng)溫度主要依靠“先行爐”的低溫

14、熱風(fēng)與“后行爐”的高溫?zé)犸L(fēng)在熱風(fēng)主管內(nèi)混合，由于混合后的溫度仍高于規(guī)定的熱風(fēng)溫度，需要通過混風(fēng)閥混入少量的冷風(fēng)，才能達(dá)到規(guī)定的風(fēng)溫。冷并聯(lián)送風(fēng)操作的特點(diǎn)是：送風(fēng)熱風(fēng)爐的冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥始終保持全開狀態(tài)，不必調(diào)節(jié)通過熱風(fēng)爐的風(fēng)量。風(fēng)溫主要依靠混風(fēng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混入的冷風(fēng)量來控制。熱并聯(lián)送風(fēng)操作時(shí)，熱風(fēng)溫度的控制主要是依靠各送風(fēng)爐的冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入“先行爐”和“后行爐”的風(fēng)量，使“先行爐”的低溫?zé)犸L(fēng)與“后行爐”的高溫?zé)犸L(fēng)在熱風(fēng)主管中混合后的熱風(fēng)溫度符合規(guī)定的風(fēng)溫。四、加熱過程介紹在加熱期內(nèi)，在限定燃燒時(shí)間和熱風(fēng)爐拱頂溫度后,應(yīng)盡量縮短達(dá)到規(guī)定拱頂溫度的時(shí)間,即縮短加熱期,這樣可以使蓄熱期延長,使熱風(fēng)爐內(nèi)存

15、儲較多的熱量,降低送風(fēng)時(shí)風(fēng)溫的波動(dòng)。在蓄熱期內(nèi)，除了保證拱頂溫度不變外,還需要考慮廢氣的溫度。熱風(fēng)爐廢氣溫度不能超過規(guī)定的界限，否則爐篦子支柱將被損壞,使?fàn)t體壽命降低,而且使熱損失增加。欲使廢氣溫度降低，目前主要采用減少煤氣量的方法來解決這個(gè)問題，而煤氣量的減少會(huì)導(dǎo)致拱頂溫度下降、熱風(fēng)爐蓄熱量降低。如何獲得更多的蓄熱量，同時(shí)保持廢氣溫度在規(guī)定界限內(nèi)是熱風(fēng)爐控制急需解決的問題。熱風(fēng)爐燃燒用燃料為高爐煤氣，采用過?？諝夥ㄟM(jìn)行燃燒控制，在規(guī)定的燃燒時(shí)間內(nèi)，保持最佳燃燒狀態(tài)燃燒；在保證熱風(fēng)爐蓄熱量的同時(shí)，盡量提高熱效率并保護(hù)熱風(fēng)爐設(shè)備。4.1熱風(fēng)爐燃燒分三個(gè)階段：加熱初期、拱頂溫度管理期和廢氣溫度管理

16、期。加熱初期：設(shè)定高爐煤氣流量和空燃比，燃燒至拱頂溫度達(dá)到拱頂管理溫度后，轉(zhuǎn)入拱頂溫度管理期。在加熱初期內(nèi)，高爐煤氣流量和助燃空氣流量均為定值進(jìn)行燃燒。在燃燒初期，為了保證空氣先行而不冒黑煙，需給空氣流量調(diào)節(jié)閥一個(gè)初期開度以防止煤氣先行而冒黑煙。同時(shí)為避免燃燒一開始，就有大量的煤氣流量產(chǎn)生，所以需給煤氣流量調(diào)節(jié)閥一個(gè)初期開度即煤氣流量模糊調(diào)節(jié)單元、空氣流量模糊調(diào)節(jié)單元均選擇右邊煤氣初期開度設(shè)定單元及空氣初期開度設(shè)定單元，同時(shí)將廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元、空燃比模糊設(shè)定單元設(shè)為手動(dòng)。拱頂溫度開始迅速上升，當(dāng)檢測拱頂溫度上升到接近要求溫度時(shí)，將空燃比模糊設(shè)定單元置成自動(dòng)，檢測到的煤氣流量經(jīng)煤氣流量模糊調(diào)

17、節(jié)單元輸出后乘以空燃比模糊設(shè)定單元輸出的空燃比，從而獲得空氣流量設(shè)定值。在空氣流量模糊調(diào)節(jié)單元內(nèi)，空氣流量設(shè)定值與檢測到的空氣流量實(shí)際值進(jìn)行比較，從而決定空氣流量調(diào)節(jié)閥的大小。當(dāng)進(jìn)入蓄熱期后，將廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元置為自動(dòng)，通過低選單元獲得煤氣流量給定值，與檢測到的煤氣流量進(jìn)行比較，從而決定煤氣流量調(diào)節(jié)閥的大小。設(shè)置低選單元的目的是為了安全起見，保證通過廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元產(chǎn)生的煤氣流量設(shè)定值低于最大煤氣流量設(shè)定值。在燃燒期內(nèi)，控制的主要目標(biāo)是維持拱頂溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，在蓄熱期內(nèi)，控制的主要目標(biāo)變?yōu)閺U氣溫度，通過調(diào)節(jié)煤氣流量的大小使廢氣溫度控制在350內(nèi)，當(dāng)廢氣溫度達(dá)到350時(shí)，發(fā)出燃燒完悶爐

18、信號，熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)悶爐狀態(tài)?？諝饬髁繖z測煤氣流量檢測空氣流量調(diào)節(jié)閥煤氣流量調(diào)節(jié)閥廢氣溫度調(diào)節(jié)單元煤氣流量設(shè)定單元空燃比設(shè)定單元低選單元運(yùn)算單元煤氣流量調(diào)節(jié)單元空氣流量調(diào)節(jié)單元煤氣初期開度設(shè)定單元空氣初期開度設(shè)定單元廢氣溫度檢測拱頂溫度檢測熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)框圖拱頂溫度管理期：保持高爐煤氣流量不變，以拱頂溫度控制空燃比，增大助燃空氣流量，將拱頂溫度保持在拱頂目標(biāo)溫度附近，燃燒至廢氣溫度達(dá)到廢氣管理溫度后，轉(zhuǎn)入廢氣溫度管理期。在拱頂溫度管理期內(nèi)，高爐煤氣流量為定值進(jìn)行燃燒，助燃空氣流量進(jìn)行變化以控制拱頂溫度。 注：熱風(fēng)爐在蓄熱期的模糊控制，當(dāng)拱頂溫度迅速上升到其上限目標(biāo)后，進(jìn)入蓄熱期，又叫做拱頂溫度管

19、理期。進(jìn)入管理期后，需保持拱頂高溫，保證蓄熱室充分蓄熱。管理期燃燒系統(tǒng)的控制尤其重要，從管理期開始進(jìn)行模糊控制，使得廢氣溫度按恒定速率上升，蓄熱室能夠充分蓄熱且煤氣利用率最高。當(dāng)廢氣溫度達(dá)到上限時(shí)，停止加熱。廢氣溫度管理期：依據(jù)廢氣溫度逐漸減小煤氣流量，同時(shí)以拱頂溫度調(diào)節(jié)控制助燃空氣流量，將拱頂溫度保持在拱頂目標(biāo)溫度附近，至廢氣溫度達(dá)到廢氣目標(biāo)溫度后，如果熱風(fēng)爐燃燒制選擇為“廢氣溫度到”，則燃燒過程結(jié)束；如果選擇為“燃燒時(shí)間到”，則調(diào)節(jié)煤氣流量減小到僅供熱風(fēng)爐保持熱狀態(tài)的需要，直到燃燒時(shí)間到時(shí)燃燒過程結(jié)束。 五：熱風(fēng)爐控制過程5.1主要控制的幾個(gè)過程： （1）燃燒控制用微機(jī)控制的自動(dòng)燃燒形式和

20、方法很多，應(yīng)用較為普遍的是采用廢氣含氧量修正空燃比，熱平衡計(jì)算、設(shè)定負(fù)荷量的并列調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它是根據(jù)高爐使用的風(fēng)量、需要的風(fēng)溫、煤氣的熱值、冷風(fēng)溫度，熱風(fēng)爐廢氣溫度，經(jīng)熱平衡計(jì)算，計(jì)算出設(shè)定煤氣量和空氣量。燃燒過程中隨煤氣量的變化來調(diào)節(jié)助燃空氣量，采用最佳空燃比，盡快使?fàn)t頂溫度達(dá)到設(shè)定值，并保持穩(wěn)定，以逐步地增加蓄熱室的儲熱量，當(dāng)廢溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)(350)熱風(fēng)爐準(zhǔn)備換爐。采用廢氣含氧量分析作為系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)，參加閉環(huán)控制，隨時(shí)校正空燃比。（2） 高爐熱風(fēng)溫度的控制當(dāng)熱風(fēng)爐采用“兩燒兩送交叉并聯(lián)”送風(fēng)制度時(shí)，靠調(diào)節(jié)兩座送風(fēng)爐的冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開度，來控制先行(涼)爐、后行(熱)爐的冷風(fēng)流量，保持高爐

21、熱風(fēng)溫度的穩(wěn)定。使用該制度時(shí)混風(fēng)大閘可以關(guān)死。當(dāng)熱風(fēng)爐采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度時(shí)，需靠調(diào)節(jié)風(fēng)溫調(diào)節(jié)閥的開度，兌入冷風(fēng)量的多少來穩(wěn)定高爐的熱風(fēng)溫度。（3） 換爐控制按時(shí)間指令進(jìn)行換爐的自動(dòng)控制：當(dāng)先行熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)問達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出換爐指令，將先行燃燒爐按停止燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)程序，轉(zhuǎn)入送風(fēng)狀態(tài)。然后將先行送風(fēng)爐，按停止送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒程序，轉(zhuǎn)入燃燒狀態(tài)。如果是采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度，送風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)發(fā)出換爐指令，按程序換爐。按溫度指令進(jìn)行換爐的自動(dòng)控制：當(dāng)先行送風(fēng)爐的送風(fēng)溫度低于設(shè)定值時(shí)(測點(diǎn)在熱風(fēng)出口)發(fā)出換爐指令，按停止燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)的程序，將先行燃燒爐轉(zhuǎn)送風(fēng)狀態(tài)，然后按停止送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒的程序

22、，將先行送風(fēng)爐轉(zhuǎn)入燃燒狀態(tài)。如果采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度，送風(fēng)爐的風(fēng)溫低于設(shè)定值后發(fā)出換爐指令，進(jìn)行換爐操作。（4） 休風(fēng)控制一般休風(fēng)控制為半自動(dòng)操作，分以下兩種：A.倒流休風(fēng)。B.正常休風(fēng)。5.2單爐控制系統(tǒng)流程圖 開 始送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒標(biāo)志置1燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)標(biāo)志置1轉(zhuǎn)休止標(biāo)志置1熱風(fēng)閥自動(dòng)關(guān)送風(fēng)轉(zhuǎn)休止冷風(fēng)閥自動(dòng)關(guān) 休 止煤氣閥1，2自動(dòng)關(guān)燃燒閥關(guān)助燃空氣閥1，2關(guān)燃燒轉(zhuǎn)休止煙道閥關(guān)冷風(fēng)均壓閥開熱風(fēng)不閥開冷風(fēng)均壓閥關(guān)冷風(fēng)閥開在送風(fēng)中標(biāo)志為1標(biāo)志判斷 結(jié) 束CFC自動(dòng)轉(zhuǎn)手動(dòng)置0.0 休止冷風(fēng)閥關(guān)CFC手自動(dòng)切換，置0.0煤氣閥1,2關(guān)燃燒閥1,2關(guān)助燃空氣閥1,2關(guān)煙道閥關(guān) 熱風(fēng)閥關(guān)送風(fēng)轉(zhuǎn)休止轉(zhuǎn)休止標(biāo)

23、志為1廢氣閥自動(dòng)開煙道閥自動(dòng)開廢氣閥自動(dòng)關(guān)助燃空氣閥1、2自動(dòng)開燃燒閥1、2自動(dòng)開煤氣閥1、2自動(dòng)開 在燃燒中標(biāo)志為1 單爐控制層框圖5.3熱風(fēng)爐主干控制程序?qū)崿F(xiàn)三種送風(fēng)工作制度，將工藝要求中的兩燒一送工作制度歸為單爐工作制度中，因此程序有三個(gè)轉(zhuǎn)換指令：轉(zhuǎn)全交叉并聯(lián)送風(fēng)、轉(zhuǎn)單純并聯(lián)送風(fēng)及轉(zhuǎn)單爐送風(fēng)。每個(gè)轉(zhuǎn)換指令有不同的程序?qū)?yīng)一個(gè)執(zhí)行過程：A.若程序轉(zhuǎn)全交叉并聯(lián)送風(fēng)標(biāo)志為1時(shí)，則：首先程序使換爐指令=1，接著將2爐、4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，1爐、3爐轉(zhuǎn)燃燒，每臺爐子之間由定時(shí)器定時(shí)錯(cuò)開1/4個(gè)周期，接著將2爐、4爐轉(zhuǎn)燃燒，1爐、3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，每臺爐子之間由定時(shí)器定時(shí)錯(cuò)開1/4個(gè)周期，如此循環(huán)。B.當(dāng)從手動(dòng)轉(zhuǎn)

24、為自動(dòng)時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)全交叉并聯(lián)送風(fēng)時(shí)爐子所處的狀態(tài)，分別從CH1,CH2,CH3三點(diǎn)切入程序。C.若程序轉(zhuǎn)單純并聯(lián)送風(fēng)標(biāo)志為1時(shí)，則：1.首先程序使轉(zhuǎn)單純并聯(lián)送風(fēng)標(biāo)志復(fù)位，接著將2爐、4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)的同時(shí)1爐、3爐轉(zhuǎn)燃燒，然后將2爐、4爐轉(zhuǎn)燃燒的同時(shí)1爐、3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，如此循環(huán)。2.當(dāng)從手動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)單純并聯(lián)送風(fēng)時(shí)爐子所處的狀態(tài)，從PCH1點(diǎn)切入程序。D.若程序轉(zhuǎn)單爐送風(fēng)標(biāo)志為1時(shí)，則：1.首先程序使轉(zhuǎn)單爐送風(fēng)標(biāo)志復(fù)位，接著將2爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，1爐轉(zhuǎn)燃燒，3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，4爐轉(zhuǎn)燃燒，由定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，將2爐轉(zhuǎn)燃燒，1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，3爐轉(zhuǎn)燃燒，4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)，如此循環(huán)。2.當(dāng)從手動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)時(shí)，根據(jù)單爐送風(fēng)時(shí)

25、爐子所處的狀態(tài)，分別從OCH1,OCH2,OCH3三點(diǎn)切入程序。 開 始全交叉運(yùn)行標(biāo)志=1并聯(lián)送風(fēng)標(biāo)志=1單爐運(yùn)行標(biāo)志=1換爐脈沖=12爐轉(zhuǎn)送風(fēng)1爐轉(zhuǎn)燃燒2爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位CH1：復(fù)位1爐轉(zhuǎn)燃燒4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)3爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位 CH2:3爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)2爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位2爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位CH3:復(fù)位2爐轉(zhuǎn)燃燒3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)4爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位 復(fù)位4爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位換爐脈沖CH1CH2CH3PCH1并行送風(fēng)標(biāo)志=02爐轉(zhuǎn)送風(fēng)1爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位2爐轉(zhuǎn)送風(fēng)復(fù)位1爐轉(zhuǎn)燃燒定時(shí)器復(fù)位4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)3爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位4爐轉(zhuǎn)送風(fēng) PCH1:復(fù)位3爐轉(zhuǎn)燃燒1爐

26、轉(zhuǎn)送風(fēng)2爐轉(zhuǎn)燃燒1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)復(fù)位3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)4爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位 復(fù)位4爐轉(zhuǎn)燃燒單爐復(fù)位標(biāo)志=02爐轉(zhuǎn)送風(fēng)1爐轉(zhuǎn)燃燒 復(fù)位2爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位OCH1:復(fù)位1爐轉(zhuǎn)燃燒3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)2爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位3爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器復(fù)位OCH2:復(fù)位2爐轉(zhuǎn)燃燒 4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)3爐轉(zhuǎn)燃燒定時(shí)器復(fù)位復(fù)位4爐轉(zhuǎn)送風(fēng)OCH3:復(fù)位3爐轉(zhuǎn)燃燒1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)4爐轉(zhuǎn)燃燒復(fù)位1爐轉(zhuǎn)送風(fēng)定時(shí)器 復(fù)位4爐轉(zhuǎn)燃燒OCH1OCH2OCH3 自動(dòng)燃燒標(biāo)志=0 自動(dòng)燃燒標(biāo)志=1 交叉運(yùn)行標(biāo)志=1 并行送風(fēng)標(biāo)志=1 單爐換爐標(biāo)志=1 結(jié) 束 熱風(fēng)爐主干控制層框圖54熱風(fēng)爐換爐操作：通過熱風(fēng)爐閥門開關(guān)的順序轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐的換爐操作。即完成熱風(fēng)爐由

27、“燃燒”轉(zhuǎn)“送風(fēng)”和“送風(fēng)”轉(zhuǎn)“燃燒”的轉(zhuǎn)換。其換爐操作方式有全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)操作三種方式。(1)全自動(dòng)操作熱風(fēng)爐按換爐設(shè)定條件（例如以時(shí)間為設(shè)定），自動(dòng)完成換爐過程中各閥門的順序動(dòng)作，各閥門動(dòng)作嚴(yán)格按順序進(jìn)行，保持一定的連鎖關(guān)系。(2)半自動(dòng)操作當(dāng)需要進(jìn)行換爐時(shí)，人工發(fā)出一個(gè)換爐指令，此后熱風(fēng)爐將自動(dòng)完成換爐過程中各閥門的順序動(dòng)作，各閥門的動(dòng)作保持一定的連鎖關(guān)系。(3)手動(dòng)操作，設(shè)下面二種方式：手動(dòng)集中操作：在操作室內(nèi)人工手動(dòng)操作各閥門的動(dòng)作，以完成換爐，各閥門的動(dòng)作保持一定的連鎖關(guān)系。機(jī)旁手動(dòng)操作人工在機(jī)旁操作各閥門的動(dòng)作，各閥門之間解除連鎖關(guān)系。此方式只有在檢修和單體試車時(shí)使用。5.

28、5熱風(fēng)爐換爐過程中各閥門的開關(guān)程序：（1）熱風(fēng)爐由“燃燒”轉(zhuǎn)為“送風(fēng)”狀態(tài)當(dāng)換爐指令到達(dá)后：A啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使液壓系統(tǒng)工作正常。B各閥門的動(dòng)作順序?yàn)椋?1)關(guān)煤氣調(diào)節(jié)閥關(guān)煤氣切斷閥（同時(shí)停止著火檢測的工作）關(guān)空氣調(diào)節(jié)伐關(guān)空氣切斷閥關(guān)煤氣燃燒伐（同時(shí)打開煤氣放散閥關(guān)煙道閥，此時(shí)熱風(fēng)爐處于“悶爐”狀態(tài)。）開冷風(fēng)充壓閥進(jìn)行均壓冷風(fēng)閥前后壓差達(dá)到規(guī)定值后，開熱風(fēng)伐全開冷風(fēng)閥。熱風(fēng)爐進(jìn)入“送風(fēng)”狀態(tài)。（2）熱風(fēng)爐由“送風(fēng)”轉(zhuǎn)為“燃燒”狀態(tài)（三座熱風(fēng)爐工作時(shí)）接到換爐指令后，本熱風(fēng)爐各閥門的動(dòng)作順序?yàn)椋宏P(guān)冷風(fēng)閥（同時(shí)關(guān)充風(fēng)閥）關(guān)熱風(fēng)閥（此時(shí)熱風(fēng)爐處于“悶爐”狀態(tài)）開廢氣伐 （熱風(fēng)爐均壓）煙道伐前后壓差到達(dá)

29、規(guī)定值后，開煙道伐關(guān)廢氣閥 開煤氣燃燒閥（同時(shí)關(guān)閉煤氣放散閥）開空氣切斷閥 開煤氣切斷閥小開空氣調(diào)節(jié)閥小開煤氣調(diào)節(jié)閥已著火開空氣調(diào)節(jié)閥開煤氣調(diào)節(jié)閥，熱風(fēng)爐由“送風(fēng)”轉(zhuǎn)為“燃燒”狀態(tài)。上述過程中在煤氣調(diào)節(jié)伐打開延時(shí)后（此值可調(diào)），如無著火信號，即關(guān)閉煤氣切伐閥和煤氣調(diào)節(jié)閥，并發(fā)出報(bào)警信號。著火信號可由燃燒室爐墻溫度來判斷。例如判斷煤氣著火可設(shè)定燃燒室爐墻溫度大于700800左右（此時(shí)由現(xiàn)場調(diào)整）。特殊情況下，只有兩座熱風(fēng)爐工作時(shí)，采用“一燒”，“一送”的工作制度，換爐時(shí)，首先將“燃燒”狀態(tài)的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)換成“送風(fēng)”狀態(tài)，其閥門動(dòng)作程序?yàn)椋寒?dāng)換爐指令到達(dá)后啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使液壓系統(tǒng)工作正常。關(guān)煤氣調(diào)節(jié)閥

30、關(guān)煤氣切斷閥關(guān)空氣切斷閥關(guān)空氣切斷閥同時(shí)打開助燃空氣放散閥關(guān)煤氣燃燒閥（同時(shí)打開煤氣放散閥）關(guān)煙道閥開冷風(fēng)充壓閥進(jìn)行均壓開熱風(fēng)閥全開冷風(fēng)閥。(3)熱風(fēng)爐進(jìn)入“送風(fēng)”狀態(tài)。此后將原來“送風(fēng)”狀態(tài)的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)換成“燃燒”狀態(tài)。熱風(fēng)爐由“送風(fēng)”狀態(tài)的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)換成“燃燒”狀態(tài)。熱風(fēng)爐由“送風(fēng)”轉(zhuǎn)“燃燒”的閥門動(dòng)作程序?yàn)椋?關(guān)冷風(fēng)閥和冷風(fēng)充壓閥關(guān)熱風(fēng)閥開廢氣閥煙道閥前后壓差到達(dá)規(guī)定值后，開煙道閥關(guān)廢氣閥開煤氣燃燒閥，同時(shí)關(guān)閉煤氣放散閥開空氣切斷閥開煤氣切斷閥關(guān)助燃空氣放散閥同時(shí)小開空氣調(diào)節(jié)閥小開煤氣調(diào)節(jié)閥已著火，開空氣調(diào)節(jié)閥開煤氣調(diào)節(jié)閥，熱風(fēng)爐由“送風(fēng)”轉(zhuǎn)為“燃燒”狀態(tài)。(2) 當(dāng)高爐需要“休風(fēng)”時(shí)，其倒

31、流休風(fēng)程序如下： 啟動(dòng)液壓系統(tǒng)的油泵并使液壓系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 關(guān)混風(fēng)切斷閥。關(guān)送熱風(fēng)爐的冷風(fēng)伐。關(guān)送熱風(fēng)爐的熱風(fēng)伐、開廢氣伐。開倒流休風(fēng)伐，顯示“倒流休風(fēng)中”停止油泵(3)當(dāng)高爐需要“復(fù)風(fēng)”時(shí)，其操作程序：啟動(dòng)油泵至工作正常；關(guān)倒流休風(fēng)伐；關(guān)原送風(fēng)爐的廢氣伐；開原送風(fēng)爐的充風(fēng)閥進(jìn)行均壓；均壓到設(shè)定值；均壓后全開熱風(fēng)伐，接著全開冷風(fēng)伐；開混風(fēng)切斷閥，顯示該熱風(fēng)爐“復(fù)風(fēng)”。熱風(fēng)爐的換爐指令可由以下二種方式之一發(fā)出：按設(shè)定的時(shí)間發(fā)出換爐指令；按混風(fēng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后發(fā)換爐指令。5.6換爐操作的注意事項(xiàng)包括：熱風(fēng)爐的換爐操作必須按照“閥門動(dòng)作順序”進(jìn)行，前一閥門動(dòng)作未完成之前，后一閥門不能提前動(dòng)作。前

32、一閥門動(dòng)作到位后，才進(jìn)行下一閥門的動(dòng)作。換爐信號到來時(shí)，首先要將“燃燒”到期的熱風(fēng)爐由“燃燒”轉(zhuǎn)換成“送風(fēng)”狀態(tài)，然后再將“送風(fēng)”的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)換成“燃燒”狀態(tài)?！叭紵鞭D(zhuǎn)“送風(fēng)”的熱風(fēng)爐的冷風(fēng)閥和熱風(fēng)閥未打開前不允許關(guān)閉原先“送風(fēng)”熱風(fēng)爐的冷風(fēng)閥和熱風(fēng)閥?！八惋L(fēng)”轉(zhuǎn)“燃燒”的熱風(fēng)爐，當(dāng)燃燒室爐墻溫度低于規(guī)定值時(shí)，不允許打開該爐的煤氣調(diào)節(jié)伐和煤氣切斷閥。(1)換爐應(yīng)先送后撤，即先將燃燒爐轉(zhuǎn)為送風(fēng)爐后再將送風(fēng)爐轉(zhuǎn)為燃燒，絕不能出現(xiàn)高爐斷風(fēng)現(xiàn)象。(2)盡量減少換爐時(shí)高爐風(fēng)溫、風(fēng)壓的波動(dòng)。(3)使用混合煤氣的熱風(fēng)爐，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定混入高發(fā)熱量煤氣量，控制好拱頂和廢氣溫度。(4)熱風(fēng)爐停止燃燒時(shí)先關(guān)高發(fā)熱量煤氣后關(guān)高爐煤氣；熱風(fēng)爐點(diǎn)爐時(shí)先給高爐煤氣，后給高發(fā)熱量煤氣。(5)使用引射器混入高發(fā)熱量煤氣時(shí)，全熱風(fēng)爐組停止燃燒時(shí)，應(yīng)事先切斷高發(fā)熱量煤氣避免高爐煤氣回流到高發(fā)熱量煤氣管網(wǎng)