蓄热燃烧技术控制.docVIP

、简介　　莱钢中小型棒材生产线的加热炉为步进式加热炉，钢坯温度由20度升到1150度时的生产能力为120t/h（普碳钢）和105t/h（弹簧钢），使用燃料为高炉、焦炉混合煤气，钢坯需要经五段加热区加热到适当温度后出炉。燃烧控制采用际上流行的双交叉燃烧控制策略。该控制策略通过在线的数测量传递至操作站实施过程控制，提高了燃烧效率和成材率。 二、仪控系统组成（1）仪控检测系统　　通过安装在管路孔板上的差压变送器采集并转换成标准信号（4-20mA）送入PLC，上位机计算后参与控制（2）炉压控制　　炉压控制包括助燃空气压力控制、煤气压力控制、炉内压力控制三部分，以保证助燃空气和煤气压力稳定，使燃烧顺利进行；炉内压力要保持在一定范围内，过高会使炉门喷火损伤炉体及设备，过低则影响燃烧质量和效果。（3）换热器保护　　换热器起到节约能源、助燃的作用，换热器的温度不能过高或过低。过高损坏设备；过低会使煤气结露，生成腐蚀物腐蚀换热器。（4）燃烧控制　　燃烧控制部分由温度控制和流量控制两部分组成，并辅有流量的温压补偿，具体在文章后面做详细的介绍。（5）外围仪表构成　　仪控系统16套，均采用PID调节方式控制，具备手/自动切换功能，执行机构16套，其中14套采用电动方式，2套采用液动方式。16套PID控制为：上加热空气流量；上加热煤气流量；下加热空气流量；下加热煤气流量；上均热空气流量；上均热煤气流量；下均热空气流量；下均热煤气流量；预热段空气流量；预热段煤气流量；稀释空气阀执行器；放散空气阀执行器；空气阀执行器；煤气换热器旁通阀执行器；空气分流阀执行器；炉压执行器。 三、燃烧控制原理及实现策略（1）温压补偿　　在气体流量控制中，由于气体所处的温度、压力不同，需要进行温压补偿。计算公式如下：SQR[INT（A/B）*INT（C/D）空气流量温压补偿设K1，参数如下：A——AI1.11（空气压力）+1.02*10^4;B——1.02*10^4+8.5*10^2;C——(2.72+4.00)*10^2;D——AI5.1(燃烧空气冷却水温度)+2.73*10^2;　　按公式计算出的数值K1传入AOC149中，各空气流量变送器的实测数值乘以此稳压补偿后，再参与计算和控制。煤气流量稳压补偿K2，参数如下：A——AI1.16(煤气压力)+1.02*10^4;B——1.02*10^4+6.5*10^2;C——(2.73+3.00)*10^2;D——AI5.9（废气温度）+2.73*10^2;　　计算出的数值K2传入AOC150中，各煤气流量变送器的实际测量值乘以该稳压补偿系数后，再参与计算和控制。（2）燃烧控制原理　　炉内分为预热段、上加热段、下加热段、上均热段、下均热段五部分。煤气、空气流量调节系统共10路，由于控制原理基本一致，现以均热段的燃烧控制为例进行说明。　　在煤气流量调节回路中，炉温PID的输出A1与根据实际测量的空气流量折算成所需的煤气流量后，分别乘以1个偏置系数K3得到A2，继而乘以1个偏置系数K4得到A3，A1、A2、A3经过选择器进行比较，所选者作为煤气流量的射定值。空气流量调节回路也类似，得到B1、B2、B3，经过选择比较，选中者乘以流量补偿系数后送到空气流量PID中作为设定值。原理图如下： （3）注意事项　　在双交叉燃烧控制实施过程中，煤气热值是燃烧控制的一个重要参数。为了确保控制的顺利实施，可以使用热值分析仪进行检测。倘若燃气杂质多，助燃空气脏，则必须增加助燃空气净化装置、煤气预处理等设备，以保障双交叉燃烧控制的顺利、稳定运行。 四、结束语　　由于使用了双交叉燃烧控制策略，使燃烧更加完善，燃烧质量大幅度提高，大大降低了轧钢的生产成本，减少了废气污染，为生产高效奠定了可靠的基础。