一种轧钢加热炉燃烧控制系统及控制方法.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CN108731025A(43)申请公布日2018.11.02(21)申请号201810568910.8(22)申请日2018.06.05(71)申请人马鞍山钢铁股份有限公司地址243003安徽省马鞍山市雨山区湖南西路8号技术中心知识产权部(72)发明人周劲军刘自民(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人曹政(51)Int.Cl.F23N1/02(2006.01)F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种轧钢加热炉燃烧控制系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种轧钢加热炉燃烧控制系统及控制方法，具有：轧钢加热炉、烟气检测系统、数据采集控制系统；烟气检测系统包括气体取样枪、取气管和烟气分析仪，气体取样枪插入轧钢加热炉内，取气管连接气体取样枪和烟气分析仪；数据采集控制系统包括控制器、空气流量阀和燃气流量阀，控制器通过电路与烟气分析仪、空气流量阀和燃气流量阀连接，基于分段燃烧控制理论的且适用范围广、改造难度小、安装方便、使用成本低、检测成分多、维护方便。CN108731025ACN108731025A权利要求书1/2页1.一种轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，具有：轧钢加热炉、烟气检测系统、数据采集控制系统；所述烟气检测系统包括气体取样枪、取气管和烟气分析仪，所述气体取样枪插入所述轧钢加热炉内，所述取气管连接所述气体取样枪和烟气分析仪；所述数据采集控制系统包括控制器、空气流量阀和燃气流量阀，所述控制器通过电路与所述烟气分析仪、空气流量阀和燃气流量阀连接。2.如权利要求1所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述轧钢加热炉包括炉体，所述炉体上设有供风系统、燃烧系统和排烟系统。3.如权利要求2所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述轧钢加热炉包括预热、加热、均热加热段，各段均设有独立的烟气检测系统和数据采集控制系统，所述炉体压力应控制在0～-20Pa。4.如权利要求3所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述气体取样枪从被测加热段炉顶中部附近位置开孔垂直插入炉膛。5.如权利要求4所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述气体取样枪采用二段结构，即炉膛内部高温段采用高纯度刚玉材质、炉膛外部低温段采用不锈钢材质；气体取样枪插入炉膛内部400mm～600mm；气体取样枪不锈钢材质段设置金属过滤网。6.如权利要求5所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述取气管而采用不锈钢材质；取气管外套有绝热电加热保温管，加热温度控制在120～180℃；取气管在进入烟气分析仪系统前接入氮气反吹扫系统，氮气压力不低于0.2MPa；每支取气管对应一套烟气分析仪系统。7.如权利要求6所述的轧钢加热炉燃烧控制系统，其特征在于，每台烟气分析仪系统检测烟气成分为O2、CO、CO2、NO；O2采用电化学或热磁原理，CO、CO2、NO采用红外原理，测量范围CO：0～10000ppm、O2：0～25.00％、CO2：0～30.00％；NO：0～500ppm。8.一种如权利要求1-7任一所述的轧钢加热炉燃烧控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)预先设定各控制段烟气成分中O2、CO含量控制范围；O2、CO含量控制范围建议：加热一段O2：1.5％～2.5％、加热二段O2：1.0％～2.0％、加热三段O2：0.8％～1.5％、均热段O2：1.0％～2.5％，各段CO：0～3000ppm，由于不同加热炉烟气中O2、CO相关性受到煤气成分、燃烧效果、烟气均匀性因素影响，需要结合CO2情况进行进一步优化调整、验证，另为保证烟气中NOx排放达标，需要依据NO对O2、CO含量控制范围进行进一步调整；2)加热炉燃烧优化过程—以单加热段控制为例，各段依据此过程单独控制：①动态检测对比炉膛内O2和CO含量，判断燃烧偏离状态—当O2超过设定范围时空气过量，当CO超过设定范围时煤气过量；②控制温度在设定范围内：O2过量，减小空气流量；CO过量，降低煤气流量；③如果控制温度高于设定最大值：逐级降低煤气流量和空气流量，再通过步骤①和步骤②优化燃烧状态；如果控制温度低于设定最小值：逐级增加空气流量和煤气流量，再通过步骤①和步骤②优化燃烧状态；④通过①～③循环优化调节空气流量和煤气流量使得炉膛内O2和CO含量在含量控制范2CN108731025A权利要求书2/2页围内，炉内燃烧处于最佳燃烧状态。9.如权利要求8所述的轧钢加热炉燃烧控制系统的控制方法，其特征在于，空气流量和煤气流量通过控制器控制空气流量阀和燃气流量阀来调整。3CN108731025A说明书1/4页一种轧钢加热炉燃烧控制系统及控制方法技术领域[0001]本发明属于节能环