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1、第13卷第,期钢铁Vol.31,No.91996年9月IRONANDSTEEL决ptemebr1996步进式加热炉的双交叉限幅燃烧控制系统唐乐平(唐山钢铁公司)摘要介绍了双交叉限幅燃烧控制系统在唐钢步进式轧钢加热炉上的应用。以系统构成及特点为主,氧含量分析校正的最佳嫉烧控制为辅,叙述了该系统实现低氧燃烧和动态最佳燃烧而节能的过程。同时对双交叉限幅燃烧控制系统和氧含量分析系统进一步完善进行了探讨。关祖词双交叉限幅燃烧控制空气过剩系数低氧憔烧IX〕UBLECROSSLIMITINGRANGECOMBUSTIONCONTROLSY
2、STEMINTHEWALKINGBEAMREHEATINGFURNACETANGLePing(TangshanIron乙SteelCo·)ABSTRACTThispaperdeseribedtheapplieationofdoubleerosslimitingrangeeombustioneontrolsysteminthewalkingbeamreheatingfurnaee.Theeharaeteristieofthiseontrolsystem15thestruifareThiseontrolsystemhasthef
3、unetionofanalysingtheoxygeneontentandoptimizingtheeombusrioneontrol.Thispaperalsointrodueestheperformaneeoflowoxygeneombustionandtheproeessofthemotionaloptimumeombustionanddiseussesthefurtherimprovementofthedoubleerosslimitingrangeeombustioneontrolsystem.KEYWORDSdo
4、ubleerossiimitingrange,eombustion1概况唐钢高速线材厂是由美国引进具有80年代水平的全线无扭高线轧机,设计年产量35万t,与之配套的是一座梁底组合式步进加热炉。加热炉的主要参数:有效长度16820mm有效宽度12760mm步进梁区长度5800mm额定产量sot/heombustioneontrol,airexeesssystm,lowoxygen单位炉底过钢面积产量40kg/(mZ·h)燃油喷嘴型式GW一I高压外混式喷嘴前重油压力0.50MaP喷嘴前雾化剂压力0.3~0.5MPa助燃空气预热
5、温度350一450℃炉子的供热方式为三段式,设有均热段、加热段和预热段。为确保钢坯加热温度均匀,要求温度控制准确,同时要求燃烧合理,防止冒黑烟或空气过剩,达到完全燃烧,减少联系人:唐乐平,工程师,唐山(。63016)唐山钢铁公司高速线材厂有害气体对大气的污染。燃烧比例控制系统采用双交叉限幅并联串级控制系统,在加热炉控制系统的核心部分采用集散控制系统多回路的控制装置,并带有集中监视的CRT监控设备和操作台及打印设备,从而增加了加热炉控制系统的控制和监测功能。在烟气监测方面,炉尾烟道装有氧化错氧含量分析仪,不参加闭环控制,只能分
6、段调节最佳的风油量及总烟气氧含量监测。2双交叉限幅燃烧控制以重油为原料的燃烧过程中空气过剩系数与节能及防止污染密切相关。空气不足则燃烧不完全,热损失增大,热效率也逐渐降低;空气过量又会从炉内带走大量热能,降低火焰温度并导致氧化氮、氧化硫排量增加,污染环境。热效率与热损失及空气过剩系数之间的关系见图1。扮
7、!!/,I、热效率、、/!、、鬓长班米城1田1时1.10I空气妇以系教空气不足区l低权区l高权娜烧区图1空气过剩系数与节能燃烧示意图Fig1Diaagramofairexeesseoeffieientand.energys
8、avingeombustion由图1可见,在上述两种情况之间存在着一个热损失少和污染小、热效率最高的低氧燃烧区,这种状态使排烟量减少,火焰温度升高,并使高温区热效率提高,这就是最佳燃烧区。一般以重油为燃料的燃烧系统最佳燃烧区的空气过剩系数在1.04~1.01之间,理想的燃烧过程应该是无论负荷稳定还是急剧变化的情况下都能在最佳燃烧区内进1996年第9期行。近年来由于以微机为核心的数字仪表系统的出现,以及双交叉限幅燃烧控制系统的应用,使得以上理想得到实现。系统构成的基础是炉温与燃料流量和空气流量的并列串级控制系统,然后在空气流
9、量调节回路和燃料流量调节回路中各自设有一个高值选择器和低值选择器及一些运算单元。在燃料流量调节回路中,炉温调节器输出信号,与根据实际空气流量算出的燃料流量分别减去和加上一个偏差系数得到的信号相比较,由高低值选择器来选定,并以此作为燃料流量调节器的设定值。在空气流量调节回路中,炉温调节器的输
