大型燃气窑炉燃烧优化自动控制系统的开发与应用.pdf

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1、／■大型燃气窑炉燃烧优化自动控制系统的开发与应用覃宝腾吴春平蒙治祥(棒线型材厂)(中板厂)(热轧厂)摘要：介绍柳钢棒线型材厂自主开发的大型燃气窑炉燃烧优化自动控制系统，在二高线蓄热式加热炉应用时自控率>95％，温度控制精度±12℃，节能率达7．07％。关键词：大型燃气窑炉；加热炉；燃烧优化；自控率；节能率DevelopmentandApplicationofCombustionOptimizationAutomaticControlSystemforBigGas-firedFurnaceQINBaot

2、engWUChunpingMENGZhixiang(BarandSectionPlant)(MediumPlatePlant)(Hot-rolledStripMil1)Abstract：ThecombustionoptimizationautomaticcontrolsystemdevelopedbytheBarandSectionPlantofLiuzhouSteelindependentlywasintroduced，andtheautomaticcontrolratecarlexceed95％，

3、thetemperaturecontrolaccuracyCanbe±12℃andenergy-savingratecanbe7．07％whenthissystemwasappliedinthere-generativeheatingfurnaceofNo．2High-speedWireRodLine．KeyWords：BigGas-firedFurnace；HeatingFurnace；CombustionOptimization；AutomaticControlRate；Energy—saving

4、Rate1前言入运行，节能率达7．07％。本文总结该技术的开发和应用经验。对钢铁联合企业来说，轧钢厂的加热炉多数是一种大型燃气窑炉，煤气消耗在轧钢工序2改造与开发能耗占比超过70％，高的可达83％。因此，加2．1现状分析热炉的燃烧系统是否最优关系到该工序的能耗此前，棒线型材厂加热用的工业窑炉全部指标及成本。柳钢棒线型材厂的7条老线在用采用DCS，在DCS中用双交叉限幅控制方式来燃烧系统由DCS(分布式控制系统)来控制。保证热负荷变化时的合理空燃配比，有的加入为了提高燃烧效率和自动化水平进而达到节能适当

5、的补偿信号，以提高系统的响应速度，这减排的目的，曾经试用过BCS(通用燃烧优化控种方法可以有效地将系统的响应速度提高3～5制技术)系统，但效果不突出且成本太高。因倍，使之适应窑炉热负荷周期的变化以及一些此，棒线型材厂决定自行研发大型燃气窑炉的突变状况(如进出钢口及炉门的开闭、突然性温度控制方法，联合某工业炉工程技术公司，的保温待轧、快速升温、轧制节奏的突变等)按照新的温度方法对原有加热炉燃烧系统进行的需要。但这种方法存在如下问题：编程改造，现已完成了二高线的改造工作并投(1)各段的控制基础是靠流量计的

6、准确性作者：覃宝腾，大学学历，工程师，现主要从事来保证，由于使用的燃气含杂质多，尤其是焦能源环保管理工作。油含量大，新的流量计用上3个月左右就会出现计量不准(计量小孔被焦油堵塞)的情况，实施，2014—1l一28改造完成，2014一ll一29投入而清理流量计需停产较长时间，严重影响生产使用。的连续性及增加煤气消耗。2．3．1温度控制(2)双叉限幅控制方式理论上是可以实现加热炉按照原有的温度区间分为3个区，自动调节温度的，但在实际使用过程中，经常即均热段、加热2段、加热1段。各段安装有会出现煤气开过头的

7、情况，这是因为炉膛温度热电偶测温。为了简化炉膛温度，在均热段、值的检测靠热电偶实现；当炉气温度变化时，加热2段、加热1段分别选取，1支热电偶参与热电偶温度因热量传导时间限制，有一个滞后控制；将煤气、空气控制阀的开启度设定为100期，就算提高系统的响应速度也无法彻底解决，份；所选的热电偶随时将各段的温度传到设置这也是浪费燃气的一个原因。在主控室里的计算机中，计算机把这些温度值2．2改造与开发要点与设定的温度目标值分别进行比较，当任何一(1)有—个具有多个炉瞠温度控制区的窖体；个温度控制区的温度传感器检测

8、到温度实际值(2)每一个所述温度控制区设有1个温度偏离目标值时，温度调节器输出调节信号控制传感器，1个烟气取样探头和1个控制向该温度该温度控制区的电磁燃气控制阀的启闭动作，控制区提供燃气的电磁燃气控制阀及1个控制温度调节器同时输出调节信号控制该温度控制向该温度控制区提供空气的电磁空气控制阀；区的电磁空气控制阀的启闭动作：(3)温度调节器按次控制所述电磁燃气控(1)当温度实际值低于目标值时，所述温制阀和所述电磁空气控制阀的开启度，从而控度调节器输出1份调节