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1、空气蓄热式集中换向控制技术在大型板坯加热炉中的应用王靖，卫恩泽（中冶赛迪工程技术股份有限公可自动化事业部，重庆400013）摘要:简介空气蓄热式燃烧控制技术在大型板坯加热炉中的应用，着重分析采用集中换向控制技术进行燃烧控制的原理，同时根据酋热箱体的状态自动转换燃烧模式的新型技术等。关键词:加热炉；蓄热式；蓄热箱；炉温控制；集中换向0引言随着蓄热式燃烧控制技术的日益成熟，在大型板坯加热炉中的综合应用也渐成新宠。截至目前，蓄热式燃烧控制技术虽然在加热炉中有许多应用,但在大型板坯加热炉中全炉采用且成功投运的尚不多
2、见。如何在大型板坯加热炉中有效实现蓄热式燃烧控制，提高板坯加热品质，保护蓄热箱体，日渐成为我们控制研究的重点。众所周知,蓄热式换向控制方式根据烧嘴的布置有成对交叉换向控制、整体集中换向控制等。本文着重分析空气蓄热式燃烧集中换向控制技术在大型板坯加热炉中的应用。1燃烧工艺介绍蓄热式加热炉燃烧系统主要包括:蓄热式烧嘴、助燃空气系统、煤气系统、蒂热箱体、氮气吹扫放散系统和排烟系统等。加热炉设各个供热段,各段炉温自动控制，通过设定各段温度值,控制各段燃料和助燃空气就的输入，保证出炉板坯钢温度及温度的均匀性,以及合理
3、燃烧。蓄热式加热炉配置的烧嘴调节范闌大，可灵活调节供热肚，适应不同钢种的加热工艺要求，保证加热质量。烧嘴的供热能力是通过钢坯加热计算和各供热段热平衡计算确定的。以某特大型钢铁企业大型空气单蓄热式板坯加热炉为例，其某燃烧控制段的舊热式烧嘴布置如图1所示。■其中,101A/BJ02A/BJ03A/BJO4VB为四组成对烧嘴。从炉子燃烧的安全性和可靠性的角度岀发，采用整体集中换向技术:某一时间段,A侧燃烧,B侧蓄热排烟;下一时间段,A侧蓄热排烟,B侧燃烧。当成对烧嘴中任一烧嘴的祐热箱体超温，该对烧嘴自动转为常规燃
4、烧。2集中换向技术分析蓄热段烧嘴都是成对布置的。理想的情况下燃烧控制段和该段烧嘴的蓄热燃烧启动时间是同步的，即炉子一侧的烧嘴在燃烧时,另一侧的烧嘴在排气。在低于某个温度时，蓄热模式不起作用（即使操作工选择蓄热模式）。高于该温度，在HMI画面上由操作工选择是否采用蓄热模式加热。如果选择蓄热模式，对需要燃烧加热的烧嘴,先开空气阀，同时关烟气阀,烟气阀闭限位信号收到后开煤气阀，燃烧时间到后关煤气阀，随后关空气阀，煤气闭限位信号收到开烟气阀。相对的阀门进行反方向控制。相邻烧嘴的阀门控制延后一定时间。每段的第1对烧嘴
5、开始切换到第4对烧嘴切换完成期间，段流ftt调节阀需要短时屏蔽。蕃热式烧嘴换向控制对加热炉而言，采用全炉整体循环顺序换向模式。相邻的成对烧嘴时间间隔:约2乂可调）。全炉整体薔热顺序根据工艺需求进行;段烧嘴冨热投入顺序：101At102At103At104A。如某段或某些烧嘴有故障,不能顺序投入时,则自动投入下一段或下一烧嘴,有故障部分的成对烧嘴或段自动进入常规燃烧模式，即关闭烟气阀，打开煤气、空气阀;根据故障类型也可以切断该对烧嘴。在蓄热燃烧的过程中，如果某对烧嘴因故障或其他原因停止蓄热燃烧，当故障解除后通
6、过选择模式恢复蓄热燃烧状态时，该收稿日期：2009-06-04作者简介:王靖（1969-）,男,重庆人，高级工程师，主要从事自动控制设计工作。・526・2011A助危空气UV2011C离温混合烟气助熄空气2O12D高温混合烟气助煤■2011G2011F助燃空气uv・2012Buv・201XUV-2O12DUV・2011EUV-2011H髙温2烟气n口煤气高温混合烟气助燃空气UV-20I2AUV2011BJ」。叭為••▲•#*・//：・7卜：*热欣5「**^***•1空气煤101B豈■・■»102B*••••
7、Vl®3Rk-«♦2013E混合煤气髙温烟气Ct烟气uv.2012F助燃空气UV-2013G混合煤气高温烟气UV-201X助燃空气UV-2O13H混合煤气高温烟气UV-2012H助燃空气图1加热炉燃烧控制段的烧醺布・段4对烧嘴的燃烧顺序仍然保持集中整体换向。考虑小流量切换模式:在热负荷低于某-•值（根据具体工艺需求可调）后，依据负荷的大小相应关闭部分蓄热烧嘴，其余烧嘴仍然采用蓄热换向燃烧。bottle模式:在蓄热燃烧模式下，一旦该段负荷开始低于某值且该段炉温高于设定值,则开始进入bottle模式，按顺序关闭
8、部分换向阀。当段负荷低于所有烧嘴正常燃烧的某值时，第1对烧嘴进入botlle状态（关闭）；若段负荷继续降低到另一低值时，则第2对烧嘴进入bottle状态（关闭），直至3对烧嘴全部进入bollle状态。但如果负荷继续降低，第4对烧嘴不再进入晌血模式，而是继续修热燃烧。同时，工作的成对番热烧嘴是循环燃烧的，并不固定，这是为了燃烧的均匀性考虑。比如:针对该加热炉的该燃烧段，在某一时刻，是1O1VBJO2A/BJO3A/
