[發明專利]一種蓄熱式加熱爐爐膛壓力控制方法

有效

• 申請號: 202011478103.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112665407B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 武恒;郭科宏;安賓;賈成濤
• 申請（專利權）人: 青島新力通熱工科技有限公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;F27D17/00;C21B5/06
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種蓄熱式加熱爐爐膛壓力控制方法，設置串級控制引入各燃燒段的排煙控制中，使排煙溫度工作在合適的范圍內，可以有效增強負荷改變時的適應能力、降低排煙溫度受干擾而變化對爐壓的影響，如此將排煙量與供熱負荷協調了起來，可有效避免原定值控制排煙溫度的回路中，因溫度設定值不合理而抑制了蓄熱體蓄熱量的利用率，導致超溫而不敢排煙使爐壓升高、頻繁波動的情況；同時通過空側均溫、煤側均溫平衡兩路排煙總管的排煙流量措施都可使各燃燒段排煙的控制更加合理和穩定。

技術領域

本發明屬于加熱爐控制技術領域，具體涉及應用于蓄熱式加熱爐爐膛壓力的控制方法。

背景技術

空、燃氣雙蓄熱式連續加熱爐簡稱蓄熱式加熱爐，是利用蓄熱式技術回收煙氣余熱的加熱爐。采用該技術可以充分利用高爐煉鐵的副產品高爐煤氣，因此具有明顯的節能優勢且避免了低熱值的高爐煤氣被直接排放到大氣中造成嚴重的污染，該技術被廣泛的應用于各鋼鐵企業的軋鋼加熱爐。但蓄熱式爐在使用中仍存在諸多問題，其中爐壓大、波動頻繁會導致熱損失、嚴重降低爐體壽命，影響加熱爐的正常操作。

1、蓄熱式加熱爐燃燒系統一般由如下幾部分組成：

（1）蓄熱式燒嘴；

（2）鼓風機、引風機、換向閥；

（3）燃燒介質流量計、流量調節閥、排煙溫度、煙氣流量調節閥。

蓄熱式加熱爐設置有若干個燃燒段，其通過各燃燒段的若干對燒嘴、供熱調節閥、三通換向閥、排煙調節閥等設備來完成“集中供熱-廢熱利用-燃燒-集中排煙-廢熱回收”的周期過程，定時換向，換向周期為30~90S，燃燒段一側燒嘴將空、煤氣預熱到1000℃左右，另一側燒嘴將煙氣溫度降到150~250℃后流過換向閥經引風機排出，使廢熱回收率達到極限值。空、煤氣預熱各設置一臺引風機。燃燒段支管調節閥與供入的空、煤氣流量相對應。總管調節閥要保證支管煙氣順利排出。

2、控制系統軟硬件構成

自動化控制系統采用一套西門子S7-400型控制器，本配置選用的主控制站為CPU414-2DP，帶有PROFIBUS-DP網絡接口；分布式擴展I/O采用ET200M站，采用PROFIBUS-DP總線結構將主控制器和ET200M站連接；操作站(HMI)與主控制器通過工業以太網交換機通訊。控制器用于生產過程的邏輯和順序控制、閉環調節控制、數據采集、計算和過程I／O處理等。操作站（HMI）用于參數設定、操作和修改、報警和事故顯示、過程畫面。

人—機接口HMI采用研華高性能的工控機兩臺（一用一備），用戶程序是基于WINDOWS 操作平臺，使用西門子公司的wincc為組態軟件，step7為控制系統軟件。

3、原使用情況

使用過程中爐頭爐尾的爐門處均有不同程度的冒火現象，其爐壓檢測點設置在爐尾，設定爐壓為微正壓，與供入空、煤氣流量相對應的兩臺引風機總管調節閥針對爐尾壓力進行調節。為了保護換向閥、調節閥等設備，在各燃燒段排煙支管分別設置溫度檢測點、調節閥，對支管內煙氣溫度進行控制，設定煙氣溫度為定值，即設備能夠承受又盡可能提高蓄熱體蓄熱量的溫度，該值由工藝人員給出，操作員來設定，設定范圍在120~200℃之間。

4、爐膛壓力高分析

當爐壓小于設定值時，引風機總管調節閥開度隨爐壓的減低不斷減小，導致流過蓄熱體的煙氣量隨引風機總管調節閥開度減小而減少，出蓄熱體煙氣溫度降低，各燃燒段支管煙氣調節閥隨溫度的降低而增加。反之，當爐壓大于設定值時，引風機總管調節閥開度隨爐壓的增加而增大，使流過蓄熱體的煙氣量隨引風機總管調節閥開度的增大而增加，出蓄熱體溫度升高，當高于支管設定溫度時，各燃燒段支管煙氣調節閥開度隨溫度增高而減小，造成煙氣不能順暢的由排煙管道排出，進而造成爐門冒火。