连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113046544A(43)申请公布日2021.06.29(21)申请号202110202209.6(22)申请日2021.02.23(71)申请人首钢京唐钢铁联合有限责任公司地址063200河北省唐山市曹妃甸工业区(72)发明人任伟超周欢李靖郑艳坤高峰马平李卓律琳琳徐英波陈彪王振鹏张启明(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人修雪静(51)Int.Cl.C21D9/56(2006.01)C21D1/26(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图5页(54)发明名称连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统(57)摘要本发明公开了一种连续退火炉的空燃比控制方法，包括：获取连续退火炉的主令烧嘴处的烟气残氧含量；根据助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和烟气残氧含量，确定燃烧系统的空燃比计算值；根据空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定燃烧系统的空燃比设定值；根据空燃比设定值，确定燃烧系统的燃气和助燃空气的控制策略：当燃烧系统采用比例控制模式时，根据空燃比设定值和燃气流量设定值，确定助燃空气流量设定值的修正值；当燃烧系统采用脉冲控制模式时，根据助燃空气压力设定值和空燃比设定值确定燃气压力设定值；上述控制方法能够避免连续退火炉燃气热值波动引起残氧含量异常波动，产生安全隐患的问题。CN113046544ACN113046544A权利要求书1/3页1.一种连续退火炉的空燃比控制方法，其特征在于，所述空燃比控制方法包括：获取所述连续退火炉的燃烧系统的助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和主令烧嘴处的烟气残氧含量；根据所述助燃空气流量设定值、所述燃气流量设定值和所述烟气残氧含量，确定所述燃烧系统的空燃比计算值；根据所述空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定所述燃烧系统的空燃比设定值；根据所述空燃比设定值，确定所述燃烧系统的燃气和助燃空气的控制策略，具体包括：当所述燃烧系统采用比例控制模式时，根据所述空燃比设定值和所述燃气流量设定值，确定所述助燃空气流量设定值的修正值；当所述燃烧系统采用脉冲控制模式时，获取助燃空气压力设定值，并根据所述助燃空气压力设定值和所述空燃比设定值，确定燃气压力设定值。2.如权利要求1所述的空燃比控制方法，其特征在于，所述根据所述助燃空气流量设定值、所述燃气流量设定值和所述烟气残氧含量，确定所述燃烧系统的空燃比计算值，具体包括：根据下式确定所述空燃比计算值：其中，r为所述空燃比计算值；3Fair：助燃空气流量设定值，单位为Nm/h；3Fgas：燃气流量设定值,单位为Nm/h；0.21是空气中的氧含量，单位为体积百分比，％；烟气残氧含量，单位为体积百分比，％。3.如权利要求2所述的空燃比控制方法，其特征在于，所述根据所述空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定所述燃烧系统的空燃比设定值，具体包括：若r≥rH，确定所述燃烧系统的空燃比设定值r0为rH；若r≤rL，确定所述燃烧系统的空燃比设定值r0为rL；若rL<r<rH，确定所述燃烧系统的空燃比设定值r0为r；其中，rH为所述燃气理论空燃比上限，rL为所述燃气理论空燃比下限。4.如权利要求3所述的空燃比控制方法，其特征在于，所述当所述燃烧系统采用比例控制模式时，根据所述空燃比设定值和所述燃气流量设定值，确定所述助燃空气流量设定值的修正值，具体包括：当所述燃烧系统采用比例控制模式时，根据下式确定所述助燃空气流量设定值的修正值：F′air＝r0×Fgas；3其中，F′air为所述助燃空气流量设定值的修正值，单位为Nm/h。5.如权利要求3所述的空燃比控制方法，其特征在于，所述当所述燃烧系统采用脉冲控制模式时，获取助燃空气压力设定值，并根据所述助燃空气压力设定值和所述空燃比设定值，确定燃气压力设定值，具体包括：2CN113046544A权利要求书2/3页当所述燃烧系统采用脉冲控制模式时，根据下式确定所述燃气压力设定值：其中，Pair为所述助燃空气压力设定值，单位为Pa；Pgas为所述燃气压力设定值，单位为Pa；λ为修正系数。6.如权利要求1～5任一权项所述的空燃比控制方法，其特征在于，还包括：对所述连续退火炉的加热段中的每一层烧嘴，按照预设烧嘴数量进行分区，获得N个烧嘴区域，N≥2且为整数；根据每个烧嘴的实际功率百分比，确定每个烧嘴区域的烧嘴平均功率百分比；获取所述加热段的烧嘴在第一预设功率百分比下的第一烟气温度和第二预设功率百分比下的第二烟气温度；根据所述烧嘴平均功率百分比、所述第一预设功率百分比、所述第一烟气温度、所述第二预设功率百分比和所述第二烟气温度，确定所述每个烧嘴区域的预测烟气温度；