[發(fā)明專利]一種二元點火爐爐膛溫度調(diào)節(jié)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310450064.7
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103499212A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 邱立運;周浩宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27B21/14
• 分類號: F27B21/14
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及燒結(jié)點火技術(shù)領域，特別涉及一種二元點火爐爐膛溫度調(diào)節(jié)方法及裝置。

背景技術(shù)

燒結(jié)工藝是冶煉技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，用于將不易冶煉的粉狀混合原料或叫做混合料燒結(jié)為易于冶煉的燒結(jié)礦。點火是燒結(jié)工藝流程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。燒結(jié)過程從混合料表層的固體燃料點火開始，混合好的燒結(jié)原料均勻分布到臺車上以后，通過點火爐提供的高溫帶狀火焰，將燒結(jié)原料表層加熱到高于固體燃料的燃點并開始燃燒，再由抽風機抽風提供充分的氧量且促使燒結(jié)過程迅速向下進行。

燒結(jié)點火制度要求點火爐滿足以下三個條件：

（1）有足夠的點火溫度和點火強度。

（2）適宜的高溫保持時間。

（3）沿臺車長度和寬度方向均勻點火。

點火質(zhì)量的好壞將直接影響到燒結(jié)過程能否順利進行以及燒結(jié)礦的強度。點火溫度過低，表層燒結(jié)料積蓄的熱量太少，不足以給下層創(chuàng)造充分燃燒的條件，無法使料層達到燒結(jié)強度，將產(chǎn)生大量的返礦。反之，點火溫度過高或點火時間過長又會造成燒結(jié)料表層過熔影響氣流通過，降低料層透氣性，降低垂直燒結(jié)速度，從而導致生產(chǎn)率降低，同時使燒結(jié)礦的FeO含量升高，還原性能變壞。

另外，據(jù)統(tǒng)計，燒結(jié)廠的工序能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的10%左右，而燒結(jié)點火能耗占燒結(jié)工序能耗的7%-8%。因此，點火燃料的消耗還直接影響到燒結(jié)綜合能耗的高低。

點火爐按照點火燃料的種類不同，可分為燃氣式點火爐與燃油式點火爐。根據(jù)點火燃料種數(shù)的不同，可分為二元點火爐和三元點火爐。

專利公開號為：101984322A，專利名稱為：一種燒結(jié)點火爐冷熱風過渡時溫度控制方法及系統(tǒng)的專利公開了一種燒結(jié)點火爐助燃空氣從啟動時的冷風過渡為正常運行狀態(tài)時熱風的溫度控制方法及系統(tǒng)。該方法主要考慮了熱電偶測溫信號的滯后性以及助燃空氣溫度上升后，所需煤氣量減少的問題。其控制方法是通過反復比對爐膛溫度的檢測值與設定值，來對煤氣量進行調(diào)節(jié)，其實質(zhì)仍為常規(guī)的閉環(huán)控制方法，存在閥門動作頻繁、系統(tǒng)響應時間長的問題。專利公開號為：201514580U，專利名稱為：燒結(jié)機點火爐的復合控制裝置的專利主要從硬件配置方面對燒結(jié)機點火爐的控制進行了闡述，提出了采用工業(yè)計算機，可編程邏輯控制器PLC，測溫熱電偶，以及安裝在空煤氣管道上的壓力傳感器、流量傳感器和流量調(diào)節(jié)閥來對點火爐爐膛溫度進行調(diào)節(jié)。專利公開號為：101739004A，專利名稱為：燒結(jié)機點火爐的Fuzzy-PID復合控制系統(tǒng)的專利，其基本控制原理為通過判斷閥門開度與反饋閥門開度的差值大小，來選擇采用Fuzzy控制策略還是PID控制策略。實際上也是通過調(diào)節(jié)燃料量及空氣流量的比例來實現(xiàn)對點火溫度的控制，也會存在閥門動作頻繁、系統(tǒng)響應滯后的問題。

對于二元點火爐，現(xiàn)有技術(shù)的二元點火爐在生產(chǎn)運行時，點火爐爐膛溫度自動控制系統(tǒng)基本都是采用溫度串級控制方式，即以爐膛溫度為目標構(gòu)成溫度閉環(huán)控制方式，為主調(diào)節(jié)器；以煤氣流量為目標構(gòu)成流量閉環(huán)控制方式，為副調(diào)節(jié)器，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的輸出，如圖1所示即為典型的爐膛溫度串級控制原理框圖（所謂串級控制即前一個主調(diào)節(jié)器的輸出作為后續(xù)副調(diào)節(jié)器的輸入）。

溫度調(diào)節(jié)器的輸出作為流量閉環(huán)控制的目標給定量，流量調(diào)節(jié)器的輸出直接控制流量調(diào)節(jié)閥，從而改變煤氣流量，達到溫度控制的目的。

溫度控制一般都是滯后較大且為非線性的控制，而流量控制通常反應較快。因此在點火爐溫度控制中，調(diào)節(jié)器1的控制方式基本都采用PID控制，即Proportional比例，Integral積分，Differential微分控制方式?；虿捎肍uzzy控制結(jié)合PID的控制方式。