[發明專利]一種軋鋼加熱爐燃燒控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201810568910.8
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108731025A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 周勁軍;劉自民
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F23N1/02
• 分類號: F23N1/02;F27D19/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 曹政

1.一種軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，具有：

軋鋼加熱爐、煙氣檢測系統、數據采集控制系統；

所述煙氣檢測系統包括氣體取樣槍、取氣管和煙氣分析儀，所述氣體取樣槍插入所述軋鋼加熱爐內，所述取氣管連接所述氣體取樣槍和煙氣分析儀；

所述數據采集控制系統包括控制器、空氣流量閥和燃氣流量閥，所述控制器通過電路與所述煙氣分析儀、空氣流量閥和燃氣流量閥連接。

2.如權利要求1所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，所述軋鋼加熱爐包括爐體，所述爐體上設有供風系統、燃燒系統和排煙系統。

3.如權利要求2所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，所述軋鋼加熱爐包括預熱、加熱、均熱加熱段，各段均設有獨立的煙氣檢測系統和數據采集控制系統，所述爐體壓力應控制在0～-20Pa。

4.如權利要求3所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，所述氣體取樣槍從被測加熱段爐頂中部附近位置開孔垂直插入爐膛。

5.如權利要求4所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，所述氣體取樣槍采用二段結構，即爐膛內部高溫段采用高純度剛玉材質、爐膛外部低溫段采用不銹鋼材質；氣體取樣槍插入爐膛內部400mm～600mm；氣體取樣槍不銹鋼材質段設置金屬過濾網。

6.如權利要求5所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，所述取氣管而采用不銹鋼材質；取氣管外套有絕熱電加熱保溫管，加熱溫度控制在120～180℃；取氣管在進入煙氣分析儀系統前接入氮氣反吹掃系統，氮氣壓力不低于0.2MPa；每支取氣管對應一套煙氣分析儀系統。

7.如權利要求6所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統，其特征在于，每臺煙氣分析儀系統檢測煙氣成分為O₂、CO、CO₂、NO；O₂采用電化學或熱磁原理，CO、CO₂、NO采用紅外原理，測量范圍CO：0～10000ppm、O₂：0～25.00％、CO2：0～30.00％；NO：0～500ppm。

8.一種如權利要求1-7任一所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)預先設定各控制段煙氣成分中O₂、CO含量控制范圍；

O₂、CO含量控制范圍建議：加熱一段O₂：1.5％～2.5％、加熱二段O₂：1.0％～2.0％、加熱三段O₂：0.8％～1.5％、均熱段O₂：1.0％～2.5％，各段CO：0～3000ppm，由于不同加熱爐煙氣中O₂、CO相關性受到煤氣成分、燃燒效果、煙氣均勻性因素影響，需要結合CO₂情況進行進一步優化調整、驗證，另為保證煙氣中NOx排放達標，需要依據NO對O₂、CO含量控制范圍進行進一步調整；

2)加熱爐燃燒優化過程—以單加熱段控制為例，各段依據此過程單獨控制：

①動態檢測對比爐膛內O₂和CO含量，判斷燃燒偏離狀態—當O₂超過設定范圍時空氣過量，當CO超過設定范圍時煤氣過量；

②控制溫度在設定范圍內：O₂過量，減小空氣流量；CO過量，降低煤氣流量；

③如果控制溫度高于設定最大值：逐級降低煤氣流量和空氣流量，再通過步驟①和步驟②優化燃燒狀態；如果控制溫度低于設定最小值：逐級增加空氣流量和煤氣流量，再通過步驟①和步驟②優化燃燒狀態；

④通過①～③循環優化調節空氣流量和煤氣流量使得爐膛內O₂和CO含量在含量控制范圍內，爐內燃燒處于最佳燃燒狀態。

9.如權利要求8所述的軋鋼加熱爐燃燒控制系統的控制方法，其特征在于，空氣流量和煤氣流量通過控制器控制空氣流量閥和燃氣流量閥來調整。