双蓄热式线棒材加热炉炉压控制技术研究.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第8期(总第202期)双蓄热式线棒材加热炉炉压控制技术研究王虎，卫恩泽(重庆赛迪热工环保工程技术有限公司重庆，401122)摘要：炉压的稳定控制是加热炉安全生产的必要保证。蓄热式加热炉由于其工艺特性，炉压控制一直是个难点。针对双蓄热式加热炉炉压波动特性，在分析集中换向和分散换向对炉压波动的不同影响后，提出一种基于动态修正的炉压控制策略，较好地改善了换向控制对炉压波动的影响。关键词：双蓄热式；集中换向；炉压控制中图分类号：TP273文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki．1001—9227．2016．08．0

2、77Abstract：Stabilityoftheinnerpressureisakeyfactorforf【lmacesafetyproducing．Becauseofthespecialcharacteristicsofthere—generativereheatingfumace，thepressurecontrolisacomplexpmblem．BasedontlleanalysisforpressuretI．endandtlledif如rent甜fectionforpressurebetweendi8tributedchan西ng—direc

3、tioncontrolandfocuschanging—directioncontml，theauthorproposedanewpressurecontrolmetllodbasedondyn锄icconIecting．EKperimentalresultproveditse任bctivenessKeywords：doubleregenerativecombustion；focuschan舀ng—directioncontr01；fumacepressurecontrolO引言节能减排是现代钢铁企业发展的客观要求。双蓄热式燃烧技术是一项全新高效的节能环

4、保燃烧技术，该技术的特点是利用高温烟气通过蓄热体将助燃空气预热到800℃以上高温，将排出烟气温度降至200℃以内，达到节能及降低氮氧化物排放的目的。同时，将如高炉煤气等低发热值的燃气预热到1000℃后，可提高理论燃烧温度，由此可将低端燃料用于高端应用¨’21。由于在减少环境污染，降低能耗等方面有突出的优势，目前，双蓄热式燃烧技术在许多新建及改造的热轧生产线加热炉中得到广泛应用。出于降低建设成本的考虑，许多蓄热式线棒材加热炉未设计常规排烟烟道，因此在炉压控制上与设计有常规烟道的加热炉有所不同。炉膛压力的稳定控制是加热炉经济运行的保证，对其安全运行有着非常重

5、要的影响。针对该种炉型的工艺特点，笔者结合某钢厂新建线材加热炉实例，对炉内流场和压力场以及换向对炉压的影响机理进行深入研究，提出了可行的炉压控制策略。该控制方式效果良好，保证了加热炉的安全运行。1双蓄热燃烧供热的工艺原理蓄热式加热炉的工作原理不同于传统加热炉。空气一煤气双蓄热式加热炉是蓄热式加热炉的一种普遍形式，主要由换向系统、蓄热体、控制系统、供风及排烟系统组成¨。，工作原理如图1所示。在A状态时，煤气和助燃空气经换向阀进入左侧蓄热室，分别被左侧空气蓄热体和煤气蓄热体加热，预热后的高温空气和煤气分别从各自的喷嘴喷入炉膛，并在炉膛内进行燃烧，燃烧产物对坯

6、料进行加热，产生的烟气通过右侧喷嘴进入右侧蓄热室，高温烟气中的潜热大部分释放给右侧蓄热室内的蓄热体，从而将蓄热体加热，然后以低于140℃的低温经过换向阀，由排烟风机排入大气。间隔一段时间后，控制系统发出换向命令，换向阀动作，空气与煤气流动的同时换收稿日期：2016—03—10作者简介：王虎(198l一)，男，工学硕士，工程师，主要从事冶金电气传动和自动化系统工程设计工作。向，系统为B状态，空气和煤气分别经过右侧蓄热室的空气蓄热体和煤气蓄热体，被预热后从右侧喷嘴喷入并混合燃烧，产生的高温烟气经过左侧蓄热体后大部分潜热释放，左侧蓄热体被加热，烟气以低于140

7、℃的低温经过换向阀，再由排烟风机排人大气，完成一个换向周期。通过工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使得左右两侧的蓄热与放热交替工作状态，完成对炉内坯料加热的目的。●^，·一’[玉巫二][j互二]●‘+●n●A1，2一助燃空气；Gl，2一高炉煤气；Ea，Eg一烟气图l蓄热式加热炉各段换向工艺原理图2炉压控制及换向压力波动分析炉压是加热炉燃烧控制系统的一个重要工艺参数，炉压的高低不仅影响到炉内的气氛，而且影响到炉区设备的寿命。炉压过高会造成炉门冒火，溢出的高温炉气直接烘烤炉门钢板、造成热量损耗，严重影响作业环境；炉压偏低会造成吸冷风，影响炉内的气氛，

8、使得钢坯的氧化烧损率上升，而靠近炉门口的板坯受冷风的影响，其出炉温度也会有所下降