一种纯氧烟气循环加热炉控制系统及其控制方法.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CN109556416A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201811436118.3(22)申请日2018.11.28(71)申请人重庆赛迪热工环保工程技术有限公司地址401122重庆市渝北区北部新区赛迪路1号申请人中冶赛迪技术研究中心有限公司(72)发明人王宏宇程奇伯张道明雍海泉冯霄红(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人杨柳岸(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)F27D17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种纯氧烟气循环加热炉控制系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种纯氧烟气循环加热炉控制系统及其控制方法，属于冶金加热炉技术领域，该控制系统包括加热炉，加热炉通过多燃料烧嘴分别连接有氧气管路、循环烟气管路、高热值煤气管路和低热值煤气管路；氧气管路中的氧气与循环烟气管路中的循环烟气在多燃料烧嘴内混合形成助燃气体后进入加热炉里，并由高热值煤气管路或低热值煤气管路中不同煤气热值来控制助燃气体综合氧气浓度。本加热炉控制系统采用纯氧和烟气循环结合的方式，通过控制循环烟气和氧气的流量实现助燃气体综合氧气浓度可调，实现了加热炉的节能减排，提升加热效率和产品的加热质量，提高了加热炉适应不同热值煤气的能力，实现加热炉的精细化、智能化控制。CN109556416ACN109556416A权利要求书1/1页1.一种纯氧烟气循环加热炉控制系统，包括加热炉(1)，其特征在于，所述加热炉通过多燃料烧嘴(5)分别连接有氧气管路(2)、循环烟气管路(3)、高热值煤气管路(4)和低热值煤气管路(4’)；所述氧气管路中的氧气与循环烟气管路中的循环烟气在多燃料烧嘴内混合形成助燃气体后进入加热炉里，并由高热值煤气管路或低热值煤气管路中不同煤气热值来控制助燃气体综合氧气浓度。2.根据权利要求1所述的纯氧烟气循环加热炉控制系统，其特征在于，所述氧气管路中的氧气与循环烟气管路中的循环烟气不在多燃料烧嘴内混合，而是通过多燃料烧嘴分别进入加热炉里。3.根据权利要求1所述的纯氧烟气循环加热炉控制系统，其特征在于，所述氧气管路上设有氧气调节阀(21)和氧气流量计(22)；所述循环烟气管路上设有循环烟气风机(31)，循环烟气调节阀(32)，循环烟气流量计(33)，循环烟气温度传感器(34)；所述高热值煤气管路和低热值煤气管路上分别设有煤气热值仪(41)，煤气流量计(42)，煤气调节阀(43)。4.根据权利要求3所述的纯氧烟气循环加热炉控制系统，其特征在于，所述高热值煤气的煤气热值为16000-40000kJ/Nm3，所述低热值煤气的煤气热值为3000-16000kJ/Nm3，所述助燃气体综合氧气浓度的范围值为15％-100％。5.利用根据权利要求4所述的纯氧烟气循环加热炉控制系统的控制方法，其特征在于，首先，通过高热值煤气管路或低热值煤气管路上设置的煤气热值仪时时测量相应管路中不同煤气的煤气热值；然后，利用煤气热值仪的信号反馈给加热炉的控制系统；接着，由控制系统根据煤气热值和加热炉工艺所需的炉温，计算出多燃料烧嘴所需的助燃气体综合氧气浓度；最后，通过分别调节氧气管路中的氧气与循环烟气管路中的循环烟气的流量来控制助燃气体综合氧气浓度，以满足燃烧不同热值煤气和加热炉炉温的要求。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在加热炉需要快速升温时采用高氧气浓度控制方式：通过控制循环烟气调节阀来降低循环烟气流量和控制氧气调节阀来提高氧气流量，并在权利要求4中控制系统计算出来的多燃料烧嘴所需助燃气体综合氧气浓度的基础上，将助燃气体综合氧气浓度提高5％-50％。7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在多燃料烧嘴处于小能力工作时采用低氧气浓度控制方式：通过控制循环烟气调节阀来提高循环烟气流量和控制氧气调节阀来降低氧气流量，并在权利要求4中控制系统计算出来的多燃料烧嘴所需助燃氧气浓度的基础上，将助燃气体综合氧气浓度降低5％-30％。8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在多段式加热炉不同区域采用不同的氧气浓度独立控制方式：对于热负荷较大的加热段，通过控制循环烟气调节阀来降低循环烟气流量和控制氧气调节阀来提高氧气流量，并在权利要求4中控制系统计算出来的多燃料烧嘴所需助燃气体综合氧气浓度的基础上，将助燃气体综合氧气浓度提高5％-50％；对于热负荷较小的均热段，通过控制循环烟气调节阀来提高循环烟气流量和控制氧气调节阀来降低氧气流量，并在权利要求4中控制系统计算出来的多燃料烧嘴所需助燃氧气浓度的基础上，将助燃气体综合氧气浓度降低5％-30％。2CN109556416A说明书1/4页一种纯氧烟气循环加热