一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术.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CN112239797A(43)申请公布日2021.01.19(21)申请号202011129130.7(22)申请日2020.10.21(71)申请人宝钢湛江钢铁有限公司地址524000广东省湛江市经济技术开发区东简街道办岛东大道18号(72)发明人苏威周爱红苗亦山唐世明杨博王志宇李明岩(74)专利代理机构广州市南锋专利事务所有限公司44228代理人千帆(51)Int.Cl.C21B9/00(2006.01)C21B5/00(2006.01)G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术(57)摘要本发明公开了一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，本技术采用根据实时测量的拱顶温度，相应的同时调节助燃空气和煤气的方法来控制所述拱顶温度。所述助燃空气和煤气的流量控制是通过PID调节相应的空气流量调节阀和煤气流量调节阀来实现。所述空气的流量和煤气的流量的比例为空燃比，所述空燃比设定一基准值，在控制过程中在所述基准值的基础上进行偏移，并设定所述偏移的限值。为了避免空气、煤气同时调节造成耦合振荡，适当调节比例，让空气流量设定值变化速度较快于煤气流量设定值。本技术可有效降低拱顶温度至1400℃以下，减少废气的生成，并可控制废气中NOx浓度在50mg/Nm3以下，减少对环境的影响，实现超低排放。CN112239797ACN112239797A权利要求书1/1页1.一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，其特征在于：本技术根据实时测量的拱顶温度，相应的同时调节助燃空气和煤气流量的方法来控制所述拱顶温度。2.根据权利要求1所述的大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，其特征在于：所述助燃空气和煤气的流量控制是通过PID调节相应的空气流量调节阀和煤气流量调节阀来实现。3.根据权利要求2所述的大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，其特征在于：所述空气的流量和煤气的流量的比例为空燃比，所述空燃比设定一基准值，在控制过程中在所述基准值的基础上进行偏移，并设定所述偏移的限值。4.根据权利要求3所述的大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，其特征在于：让空气流量设定值变化速度较快于煤气流量设定值。2CN112239797A说明书1/3页一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术技术领域[0001]本发明涉及一种高炉顶燃式热风炉燃烧控制技术，尤其涉及一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术。背景技术[0002]现大型高炉为达到高送风温度，需要热风炉在燃烧期间蓄积更多热量，相应要求高炉煤气中混合高热值煤气(如转炉煤气)进行燃烧。传统的顶燃式热风炉拱顶温度控制仅通过传统的PID进行控制，在该阶段煤气流量保持不变，通过PID调节空气流量稳定拱顶温度在某一个固定的设定值，其具体逻辑如图1所示。其中，[0003]烧炉拱顶初始温度：T初始；烧炉拱顶目标温度：T目标；拱顶蓄热系数：C拱顶；[0004]烧炉拱顶蓄热量：Q拱顶；烧炉带入的初始热量：Q初始；烧炉的热量损失：Q损失；[0005]其中，Q拱顶＝Q初始-Q损失＝(T目标-T初始)·C拱顶；(式1)[0006]烧炉带入的温度：T烧初；烧炉损失的温度：T损失；烧炉带入的物理显热：Q物；[0007]烧炉带入的物理显热：Q化；烧炉的气体量：V气；烧炉气体的比热容：C气；[0008]其中，[0009]Q初始＝Q物+Q化；(式3)[0010][0011]将式2、式3、式4带入式1，可得：[0012]Q拱顶＝(T烧初-T损失)C气·V气(式5)[0013]此方法在调节过程中，为稳定拱顶温度，常常过多的加入助燃空气，由式5、式4，可得出：当烧炉气体V气增加时，Q损失增加，即废气中带走过多的热量，造成过多的热量损失，增加煤气消耗。且拱顶温度较高，在1420℃左右，会增多NOx的生成，对环境不利。发明内容[0014]本发明为解决传统仅调节助燃空气来控制拱顶温度而造成煤气浪费的目的，提供了一种创新的大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术。[0015]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：[0016]一种大型高炉顶燃式热风炉拱顶温度控制技术，本技术采用根据实时测量的拱顶温度，相应的同时调节助燃空气和煤气的方法来控制所述拱顶温度。[0017]进一步地，所述助燃空气和煤气的流量控制是通过PID调节相应的空气流量调节阀和煤气流量调节阀来实现。[0018]进一步地，所述空气的流量和煤气的流量的比例为空燃比，所述空燃比设定一基准值，在控制过程中在所述基准值的基础上进行偏移，并设定所述偏移的限值。为保证空气量不至于过小而使得氧气量小造成煤气不完全燃烧，空燃比在一基准值基础上进行偏移。3CN11223