双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究

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1、双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究申江，等双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究ResearchonControlStrategyforCombustionSystemofDouble-regenerativeHeatingFurnace审住2露汗(中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆400013)摘要：以加热炉燃烧系统的工艺流程为基础，分析大型双蓄热式加热炉的控制策略。全炉烧嘴采用全分散换向控制，炉温控制采用改进型双交叉限幅控制，动态修正空燃比，排烟控制综合考虑炉压和排烟温度两个指标；同时在小负荷阶段引入开

2、度一流量曲线进行控制并加以优化。实践表明，该方法在各种工况下均能同时对炉温、炉压、排烟温度进行良好的控制。关键词：双蓄热控制策略全分散流量温度中图分类号：TP273文献标志码iAAbstract：Withthetechnologicalprocessofcombustionsystemofheatingfurnaceasfoundationlthecontrolstrategyoflarge-scaleddouble—re-generativeheatingfurnaceisanalyzed．Inthism

3、ethod-fullydistributedcontrolchangeovercontrolisadoptedforalltheburnersoffurnace；anddouble—crosslimitcontrolisappliedintemperaturecontrol。aswellastheair／fuelratioiscorrecteddynamically，thefurnacepressureandsmoketemperatureareconsideredcomprehensivelyforsmo

4、keexhaustcontrol；inaddition，undersmallload-opening·flowcurveisintroducedforopti-malcontro1．Thepracticeshowsthatthemethod0rsexcenentcontrolforfurnacetemperatures。pressureandsmokeexhausttemperatureundervariousoperatingconditions．Keywords：Double-regenerativeC

5、ontrolstrategyFullydistributedFlowTemperature下)和均热段(上、下)共8个燃烧控制段，共设置7O个：．一。(35对)双蓄热式烧嘴。按照供热配比，将70个烧嘴对双蓄热式加热炉通过将空气和煤气预热到1030℃称分布在加热炉的两侧进行蓄热式燃烧，同一对烧嘴正以上，利用回收燃烧产物中的大量余热，极大地提高了常运行时总是处于互补的状态(即一个燃烧、一个排燃气的利用率。同时，由于进入炉内的气体已经过预烟)。每个控制段均设置有空气、煤气、空烟和煤烟共4热，对炉内的温度场影响不大

6、，这就为减小钢坯断面温个流量调节阀。加热炉没有设置常规烟道，而通过4台差、提高钢坯加热质量提供了可能。然而，双蓄热式加排烟风机(空烟和煤烟各2台)进行强制排烟。炉子本热炉也是一个带有非线性、强耦合、时变性、滞后性和不体的水梁和立柱采用净环水冷却。确定随机干扰等因素的复杂控制对象，其对炉膛温度、正常情况下，所有烧嘴进行蓄热式燃烧，即烧嘴燃压力和排烟温度的控制存在强耦合性，采用常规的控制烧和排烟这2种状态交替执行，以进行能量交换。加方法难以达到控制要求⋯。热炉通过调节各段总管的空／煤气量来控制炉膛温度，本文以某

7、钢铁公司2150大型双蓄热式加热炉为并通过调节排烟管道的烟气流量来控制炉膛压力和排背景，针对双蓄热式加热炉的控制方法进行了大量研．阍沮究和实践分析，提出了一种新的控制方法。2控制策略分析1工艺过程描述预热段上部的工艺控制原理如图1所示，其余7加热炉燃烧系统采用空、煤气双蓄热方式，全炉分段与之相同。燃烧系统控制主要包括蓄热式烧嘴换向为预热段(上、下)、一加热段(上、下)、二加热段(上、控制、炉膛温度控制、炉膛压力及排烟温度控制等。这几个控制量相互之间存在强耦合性，即烧嘴的换向会对修改稿收到日期：2010一O1

8、—29。炉膛压力造成很大的冲击。调节排烟量来控制炉膛压第一作者申江，男，1982年生，2007年毕业于西南交通大学智能控制力的同时会影响排烟温度，而调节排烟量来控制排烟温与仿真工程研究中心系，获硕士学位，工程师；主要从事工业自动化系统的研究设计工作。度的同时会影响炉膛压力，因此，控制起来十分困难。《自动化仪表》第31卷第9期2010年9月33双蓄热式加热炉燃烧系统控制策略的研究申江，等图1预热段上部工艺仪表流程图