加热炉燃烧控制技术分析

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1、加热炉燃烧控制技术分析蒋利军，姜建国，付涛，杨玉晶(莱芜钢铁股份育限公司原料部，山东莱芜271104)摘要：加热炉燃烧控制技术，就是在各种燃烧工况条件下，找到合理的最佳空燃比，以提高炉温控制精度和加热速度。常用的燃烧控制方法包括氧化钻残氧分析、热值分析仪、多目标专家寻优、模糊控制等，这些控制方法各有优缺点。同时指岀，人工智能技术、专家系统及模糊控制技术等是加热炉燃烧控制技术的发展方向。关键词：加热炉；燃烧控制技术；空燃比寻优；人工智能理论中图分类号：TF068文献标识码：B文章编号：1004-4620(2006)02-0024-02AnalysisonCombustionCo

2、ntrolTechniquesforReheatingFurnaceJIANGLi-jun,JIANGJian-guo,FUTao,YANGYu-jing(TheRawMaterialDepartmentofLaiwuIronandSteelCo.,Ltd.,Laiwu271104,China)Abstract:Thecombustioncontroltechniquesforreheatingfurnaceareinordertosearchtheoptimalairfuelratio,toimprovethecontrolprecisionofthetemperature

3、andthevelocity.Combustioncontrolmethodsincommonuseincludeszirconiumoxideoxygenmeasuringanalysis,heatvalueanalyzer,multiple-objectexpertoptimizing,andfuzzycontrolandsoon,eachofwhichhassomeexcellencesanddisadvantages-Atthesametime,itispointedthatAltechnique,expertsystemandfuzzycontroletcareth

4、edevelopmentaspectofcombustioncontroltechniques.Keywords:reheatingfurnace;combustioncontroltechnique;optimalair/fuelratio;artificialintelligencetheory1国内外燃烧控制发展情况加热炉是轧钢生产企业屮的主要耗能设备，尽量提高燃料利用率，是节能降耗需解决的主要问题。国内外冶金行业的燃料主要为焦炉、高炉混合煤气及各单一煤气，部分使用天然气，个别小型轧钢厂使用重油。计算机控制燃烧过程，就是在齐种燃烧工况条件下，找到合理的最佳空燃比，使燃烧

5、处于较佳状态，从而提高炉温控制精度，保证钢锭以较快的速度达到岀钢温度，节约能源，减少氧化烧损。车L钢加热炉通常配备的是以模拟调节仪表为核心的控制系统。当燃料的热值与压力稳定时，这种控制系统的控制效果述比较好，而对于燃料的热值与压力频繁波动的情况，常规模拟仪表系统就难以达到预期冃标，操作者必须经常通过“看火孔”去观察火焰，调节空燃比以改善燃烧效果。这不仅给操作者带来许多不便，而且靠人工随时调节空燃比，很难跟踪热值变化的速度，加之加热炉都需要按照加热工艺曲线进行周期性的加热，而炉子的特性是变化的，要使加热炉实现最冇效的节能运行述应该考虑到进料状况（冷锭或热锭）以及轧机故障待轧的运

6、行状态。对这些要求，模拟控制系统是难以实现的。国外从20世纪70年代，我国从80年代开始对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究。随着检测设备、仪表、计算机水平的提高，90年代我国轧钢企业配置计算机控制的连续加热炉逐渐增多，并进行了不同程度的控制，由于各自的控制内容和使用情况不同，所得到的效果也不尽相同。目前国内在控制理论和关键技术方面的开发与国外先进国家相比差距不是很大，但在真正的应用上与欧美、F1本、前苏联等冶金技术较先进国家相比差距较人。从20世纪90年代末国内许多老企业，都对加热炉进行了计算机燃烧控制方面的改造，计算机几乎全是选用进口的，检测设备、仪表部分采用国产的，

7、新上项目大部分是整套设备进口。2主要燃烧控制方法及应用2.1串级并联双交叉限幅控制燃烧双交叉限幅经历了燃料先行的比值或空气先行的比值调节系统、串级串联燃烧控制系统、串级并联燃烧控制系统、串级并联单交叉限幅燃烧控制系统四个发展阶段。它是以炉温调节回路为主环，燃料流量和空气流量调节为副环，构成串级并联双交义限幅控制系统。双交叉限幅控制系统在负荷变化时，系统各参数变化，根据实测空气流量对燃料流量进行上、下限幅，而且还根据实测燃料流量对空气流量进行上、下限幅。在负荷增加或减小时，燃料流量和空气流量相互限制交替增