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1、时序脉冲燃烧控制技术在回火炉上的应用第35卷第4期2007年7月金属材料与冶金工程METALMATERIALSANDMETALLURGYENGINEERINGVOl.35No.4Jul2007时序脉冲燃烧控制技术在回火炉上的应用肖劲松,黄建荣(衡阳钢管(集团)有限公司,湖南衡阳421001)摘要:衡钢1回火炉燃烧控制系统采用时序脉冲燃烧控制技术来控制炉膛温度,据此,重点介绍了该系统的组成,工作原理及动态性能.由于它具有控制温度波动小,节约燃料等优点.因此具有广泛的推广应用价值.关键词:时序脉冲;PID指令;烧嘴控制器;动态
2、性能中图分类号:TG155.142文献标识码:A文章编号:1005—6084(2007)o4—0050—04APPLICATIONOFTIME—SERIESPULSECOMBUSTIONCONTROLTECHNIQUEINTEMPERINGFURNACEXIAOJin?song,HUANGJie?rong(HengyangSteelTubeGroupCo.Ltd.,Hengyang421001,China)ABSTRACT:Thetime—seriespulsecombustioncontroltechniquewasem
3、ployedtocontrolfurnacetemperatureininflammationcontrolsystemofNo.1temperingfurnaceatHenggang.Inviewoftheabove,theconstructionofthissystem,controlprincipleanddynamiccharacterwereindetailintroducedinthispaper.Becauseoftherewasadvantagesoflittlefluctuationforcontrolt
4、emperatureandsavingfuelandSOon,sothistechniquehadworthofwidelypopularizingandapplication.KEYWORDS:time—seriespulse;PI【)instruction;controllerofburnernozzle;dynamiccharacter在传统的双交叉限幅串级燃烧控制技术中,给加热炉加热一般是通过调节燃料和空气的流量使之充分混合,燃烧来完成的,即在加热的过程中.燃料和空气的流量是连续配比变化的.这种燃烧控制方式技术成熟
5、,应用广泛,但对于"小流量"的控制存在缺陷,造成控温精度的偏差较大,炉内温度场的分布不均匀,难以满足具有特殊要求的热处理工艺的需要.为了解决这个问题,国内外一些专家自80年代中期即开始对时序脉冲燃烧控制技术进行了研究和应用.这种控制系统是通过控制烧嘴的燃烧时序和燃烧时间来控制炉膛温度.由于它具有动态性能好,控制温度波动小,节约燃料等优点,因而近年来得到了广泛的重视和应用.下面以衡钢1回火炉时序脉冲燃烧控制系统为例,重点介绍这种控制系统的组成和控制原理.1工艺简介衡钢1回火炉是2006年由北京凤凰工业炉有限公司承建的.在国内
6、具有先进水平.该回火收稿日期:2007—04—12.作者简介:肖劲松(1970一),男,工程师,主要从事自动化仪表专业技术及改造工作.2007年第4期肖劲松等:时序脉冲燃烧控制技术在回火炉上的应用51炉使用天然气作燃料,采用直火加热的方式对钢管进行回火处理.根据工艺对管材回火的要求,回火炉要保持在炉长方向的温度梯度,以及在炉宽方向的温度均匀性.炉子分为3个供热段共9个区,其中1,2,3区为加热一段,温度控制在530℃;4,5,6区为加热二段,温度控制在570℃;7,8,9区为均热段,温度控制在560℃.钢管在炉内步进梁的带
7、动下,以一定的速度由预热段(不供热段)进入,从7,8,9区输出.按照设计要求,该炉所用天然气热值为8000×4.18kJ/Nm3,压力为8000Pa.每区各有5个烧嘴,全部燃烧时煤气总管最大流量为1400Nm3/h左右.为了满足工艺要求,各区采用了时序脉冲燃烧控制系统.由于各区控制系统在设计上基本是一样的,为此,本文仅以5区为例介绍时序脉冲燃烧控制系统的组成和控制原理.2控制系统2.1组成及工作原理控制系统的硬件结构如图1所示.工作原理如下.炉子各区的温度是通过上位机设定的.其设定的温度与热电偶检测到的炉子实际温度进行比较
8、,并通过S7—400PLC中的PID指令计算出各区对应的PID输出值,这个输出值的大小是一个对应的0%一100%的实数信号.这个实数信号经过S7—400PLC产生一系列时序脉冲信号,并根据输入实数信号的大小计算出时序脉冲信号的占空比.进而控制不同的烧嘴控制器和烧嘴燃烧,使它们按照一定的时序点燃或熄灭,达
