簡述蓄熱式加熱爐控制方法

1、.簡述蓄熱式加熱爐控制方法 【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)、生活水平的提升，燃燒系統(tǒng)在很多方面都必須獲得較大的進(jìn)步，不能總是停留在基礎(chǔ)的層面上。加熱爐是熱軋系統(tǒng)的重要組成部分，主要是用來加熱鋼坯或者提高熱送鋼坯溫度，由此來達(dá)到其需要的工藝溫度，最終將溫度控制、廢氣排放、有效節(jié)約能源等工藝進(jìn)行有效的落實(shí)。所以，在燃?xì)饧訜釥t的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必須針對(duì)燃燒控制方法進(jìn)行研究，既要在整體上予以良好的控制，又要在經(jīng)濟(jì)性方面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。 【關(guān)鍵詞】加熱爐；蓄熱式加熱爐；加熱爐控制；控制方法 1.概述 常規(guī)燃燒加熱爐耗能高，蓄熱式加熱爐采用蓄熱式預(yù)熱，將高溫?zé)煟◤U）氣熱量存儲(chǔ)到蓄熱體中加熱助燃空氣，具有降低燃料

2、消耗，減少NOX及CO2的排放，減少環(huán)境污染等?點(diǎn)。為了響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保要求，現(xiàn)大部分加熱爐均采用蓄熱式加熱爐。本文將簡單敘述某空氣單蓄熱式加熱爐的控制方法。 2.系統(tǒng)構(gòu)成 該加熱爐分為不供熱的預(yù)熱段、加熱一段、加熱二段和均熱段。共有32個(gè)燒嘴，加熱一段8個(gè)燒嘴、加熱二段和均熱段各12個(gè)燒嘴，采用空氣單蓄熱技術(shù)，爐側(cè)上下供熱?？?煙氣換向采用快切閥，煤氣換向單獨(dú)采用氣動(dòng)切斷閥，上下一對(duì)燒嘴共用，全爐共計(jì)使用32套空氣/煙氣快切閥和16套煤氣氣動(dòng)快切閥。加熱爐每段上下均有熱電偶測量爐內(nèi)溫度，煙氣溫度用安裝在快切閥后排煙管道和各段煙氣管道上的熱電阻測量；在每路段管上設(shè)有流量孔板和單獨(dú)的空氣、煤氣、

3、煙氣流量調(diào)節(jié)閥；煤氣、空氣及壓縮空氣均有壓力檢測。主要由如下幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成： 1）空氣供給系統(tǒng)：助燃風(fēng)機(jī)、空氣管道、各種空氣閥門等組成。助燃風(fēng)機(jī)供給的冷空氣經(jīng)冷風(fēng)總管分成3路后分別進(jìn)入空氣換向系統(tǒng)。經(jīng)蓄熱式燒嘴完成熱交換后噴入爐內(nèi)助燃。助燃風(fēng)機(jī)出風(fēng)口設(shè)置蝸桿蝶閥，在冷空氣總管上設(shè)有壓力檢測裝置，并設(shè)有低壓報(bào)警和 自動(dòng)停風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。 2）煤氣系統(tǒng)：煤氣由爐前煤氣總管分成3段分別進(jìn)入加熱爐頂段管，再由段管進(jìn)入燒嘴前的支管。在煤氣總管上設(shè)有電動(dòng)金屬硬密封蝶閥和電動(dòng)盲板閥、煤氣快速切斷閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥（調(diào)壓），在煤氣總管接口前還設(shè)置一套水封閥。 3）排煙系統(tǒng)：排煙系統(tǒng)分成獨(dú)立的二路，一路是蓄熱煙氣強(qiáng)制排

4、煙系統(tǒng)，另一路是爐尾自然排煙系統(tǒng)，每段排煙管道上均設(shè)測溫點(diǎn)，每個(gè)蓄熱燒嘴的排煙管路上均設(shè)測溫點(diǎn)。 a.蓄熱煙氣強(qiáng)制排煙系統(tǒng)設(shè)置引風(fēng)機(jī)2臺(tái)，一用一備，出風(fēng)口采用電動(dòng)插板閥。從空氣蓄熱室排出的煙氣（150）經(jīng)煙氣換向閥、各段支管及調(diào)節(jié)閥經(jīng)引風(fēng)機(jī)經(jīng)匯總排入空氣側(cè)強(qiáng)制排煙煙囪。 b. 爐尾自然排煙系統(tǒng)由加熱爐裝料端下部的輔助排煙口、煙道和自然排煙煙囪構(gòu)成，排出煙氣經(jīng)煙道和煙囪排入大氣。在煙道內(nèi)裝有1套無水冷煙道轉(zhuǎn)動(dòng)閘板，用于調(diào)節(jié)爐膛壓力和控制排煙量，煙道閘板由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)并與爐壓檢測裝置連鎖。 3.燃燒控制 加熱爐分均熱段、加熱二段、加熱一段3段爐溫自動(dòng)控制，主要控制項(xiàng)目是：每段爐膛溫度控制；空、

5、煤氣的比值控制；爐壓的控制；空氣的壓力控制；換向控制；排煙溫度控制；快切閥自動(dòng)切斷連鎖控制等。 1）爐溫控制 自動(dòng)控制模式下，根據(jù)各段的設(shè)定溫度，加熱爐采用PID比例調(diào)節(jié)各段溫度，來實(shí)現(xiàn)各段溫度的控制。 手動(dòng)模式，均熱段手動(dòng)輸出各調(diào)節(jié)閥的開度，加熱段手動(dòng)強(qiáng)制各燒嘴的啟停。 2）空燃比設(shè)定 人工設(shè)定：在HMI上由操作員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接輸入合適的空燃比值； 空氣過剩系數(shù)自適應(yīng)：操作員只需給定理論空燃比，系統(tǒng)將根據(jù)負(fù)荷情況自動(dòng)計(jì)算過剩系數(shù)，求出空燃比； 空燃比的自動(dòng)修正：根據(jù)殘氧分析儀測量的煙氣含氧量，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)空燃比； 3）爐壓控制 為防止?fàn)t膛壓力過高火焰外冒，同時(shí)也避免爐膛壓力過低時(shí)冷風(fēng)從爐體開口處吸

6、入，必須嚴(yán)格控制加熱爐的爐膛壓力為一個(gè)定值。根據(jù)爐壓信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)煙道閘板的開度及引風(fēng)機(jī)頻率，使?fàn)t內(nèi)壓力控制在微正壓狀態(tài)。 4）空氣總管壓力控制 根據(jù)爐內(nèi)燃燒負(fù)荷的變化，通過調(diào)節(jié)助燃風(fēng)機(jī)的進(jìn)口調(diào)節(jié)閥門對(duì)爐子供風(fēng)總管壓力進(jìn)行自動(dòng)控制。為了避免由于壓力變送器與助燃風(fēng)機(jī)間距產(chǎn)生的空氣壓力變化，參考加熱爐全部助燃空氣流量來計(jì)算助燃空氣壓力控制器輸出的前饋修正系數(shù)。 5）換向控制 各段換向閥以組為單位換向，可以交叉燃燒換向，也可以單邊燃燒換向。正常工作時(shí)換向周期4070秒左右，換向時(shí)間和間隔可調(diào)。換向閥控制采用雙重信號(hào)控制，一是以時(shí)間為控制參數(shù)，二是以煙氣溫度為控制參數(shù)。當(dāng)煙氣溫度正常時(shí)，換向閥按照設(shè)定的

7、時(shí)間周期換向；當(dāng)某個(gè)換向閥后排煙管道的煙氣溫度過高（180），HMI報(bào)警，該換向閥控制的燒嘴只燃燒不排煙，相對(duì)的燒嘴只排煙不燃燒，直到煙氣溫度正常再參與換向。換向閥也可以手動(dòng)強(qiáng)制換向控制，通過人工設(shè)置來調(diào)節(jié)各組燒嘴燃燒方式。 6）排煙溫度的控制 根據(jù)各排煙管的溫度，調(diào)節(jié)各段煙氣調(diào)節(jié)閥和引風(fēng)機(jī)頻率，調(diào)節(jié)煙氣排煙溫度。 7）快切閥自動(dòng)切斷連鎖控制 當(dāng)煤氣、空氣或者壓縮空氣壓力低時(shí)，煤氣快切閥立即切斷，操作室內(nèi)蜂鳴器報(bào)警。 4.使用效果 此套蓄熱式加熱爐控制系統(tǒng)可分段供熱，熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方便，可以按照加熱工藝的需要，靈活調(diào)節(jié)各段爐溫。當(dāng)鋼坯為冷裝料時(shí)，對(duì)加熱不同鋼種的鋼坯，特別是加熱一些要求限制入爐溫度的特殊鋼時(shí)，可靈活調(diào)節(jié)或關(guān)閉預(yù)熱段的燒嘴供熱能力來調(diào)節(jié)爐溫，從而控制爐尾排煙溫度，以滿足鋼坯加熱質(zhì)量的要求。本加熱爐燃燒排出的煙氣中NOx含量低于50PPm，爐內(nèi)各段橫向溫度均勻，既保證了爐內(nèi)煤氣的