一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法.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CN109579044A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811329303.2(22)申请日2018.11.09(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人刘占全刘德辉孙伟王忠鹏张勇宁腾崔亚锋于任飞刘金超(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙)21224代理人张群(51)Int.Cl.F23N1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法(57)摘要本发明涉及一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法，燃烧控制中，燃烧控制系统中，温度控制器通过设定温度和检测温度的对比，经过计算处理，由双交叉限幅控制器和空燃比设定来调节空气和煤气流量，通过现场煤气热值仪实时检测煤气热值，动态计算空燃比，由此计算的空燃比取代设定的空燃比，在空气和煤气燃烧之前重新调节空气和煤气流量，实行前馈调节。优点是：加入空燃比系数及各段空气过剩系数自动控制。将煤气热值参数加入到一级燃烧模型中，使空燃比参数根据煤气热值的实际值动态调整，保证煤气最有效利用。空燃比始终处在一种合理的燃烧状态，并最终减少能源消耗量，降低煤气单耗。CN109579044ACN109579044A权利要求书1/1页1.一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法，其特征在于，燃烧控制系统中，温度控制器通过设定温度和检测温度的对比，经过计算处理，由双交叉限幅控制器和空燃比设定来调节空气和煤气流量，通过现场煤气热值仪实时检测煤气热值，动态计算空燃比，由此计算的空燃比取代设定的空燃比，在空气和煤气燃烧之前重新调节空气和煤气流量，实行前馈调节；根据现场煤气热值仪实时检测煤气热值计算空燃比的方法：式(1)中：L是空燃比，空气量根据L值与煤气的实际量进行设定；α是热值控制权重系数，取值0～1；K测是由煤气热值仪实测的煤气热值；ΔI是各段的空气过剩系数，取值范围0.9～1.5；K0是加热炉设计时理论的煤气热值；Ln是加热炉设计时的理论的空燃比。2CN109579044A说明书1/3页一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法技术领域[0001]本发明属于空燃比控制领域，尤其涉及一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法。背景技术[0002]热轧加热炉工序使用的煤气为焦炉、高炉、转炉混合煤气，三种煤气均来自炼铁及炼钢，由于各月生产经营计划的不同，每个月三种煤气的产生比例和分配方式都存在差异，这就导致了混合煤气的热值在一定范围存在波动。煤气热值的波动对于控制加热炉煤气单耗极为不利，因为不同热值的煤气需要消耗相应的空气量才能够使混合煤气的利用率达到最高。如果空气量过少将出现不完全燃烧，未燃烧的煤气将会离开炉膛进入烟道，造成能源浪费并极易对烟道及其内部设备造成损坏；如果空气过量，过量空气将带走炉膛内热量，降低燃烧温度，并在炉内形成氧化气氛，增加烧损。[0003]基于以上问题在加热炉燃烧控制过程中必须考虑到煤气热值的波动问题。但实际操作中，在煤气热值频繁波动的情况下，操作人员很难及时完成预判及调整，这就导致了空燃比始终处在一种失调的状态，并最终导致了能源消耗量上升，煤气单耗指标上升。发明内容[0004]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法，根据煤气热值变化自动调节空燃比，达到最优的燃烧效果。[0005]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：[0006]一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法，燃烧控制系统中，温度控制器通过设定温度和检测温度的对比，经过计算处理，由双交叉限幅控制器和空燃比设定来调节空气和煤气流量，通过现场煤气热值仪实时检测煤气热值，动态计算空燃比，由此计算的空燃比取代设定的空燃比，在空气和煤气燃烧之前重新调节空气和煤气流量，实行前馈调节；[0007]根据现场煤气热值仪实时检测煤气热值计算空燃比的方法：[0008][0009]式(1)中：L是空燃比，空气量根据L值与煤气的实际量进行设定；[0010]α是热值控制权重系数，取值0～1；[0011]K测是由煤气热值仪实测的煤气热值；[0012]ΔI是各段的空气过剩系数，取值范围0.9～1.5；[0013]K0是加热炉设计时理论的煤气热值；[0014]Ln是加热炉设计时的理论的空燃比。[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0016]本发明对现有的燃烧控制模型进行改进，加入空燃比系数及各段空气过剩系数自3CN109579044A说明书2/3页动控制。将煤气热值参数加入到一级燃烧模型中，使空燃比参数根据煤气热值的实际值动态调整，保证煤气最有效利用。在自动模式下，空燃比始终