CN104805247B - 一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法，传统的助燃风机为多个热风炉的最大工况需要设计，工频运行供风压力恒定，而每个热风炉的不同工况的供风量由对应每台热风炉的助燃风门调节，多数时间助燃风门开度都很小、供风压力偏高，导致大量电能的浪费。本发明在不改变原高炉热风炉助燃风机运行工况下，在高炉热风炉助燃风机加装变频器，在助燃风机出口管道上安装一个压力传感器。变频器控制信号、压力传感器的压力信号及助燃风门开度信号连接到节能控制器，采用“风门联动压力调节”技术方法对高炉热风炉助燃风机进行节能调节和控制，实现根据最大风门开度动态调控合适的供风压力，实现大幅度节能降耗的目的。

Description

一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法

技术领域

本发明属于金属冶炼中的热风炉助燃风机节能技术领域，具体涉及一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法。

背景技术

在炼铁等金属冶炼工艺中为了使高炉生产稳定持续进行，利用热风炉燃烧燃料蓄热、加热鼓风，连续将热风送进高炉。热风炉有三种工作状态：燃烧状态、焖炉状态和送风状态。热风炉处于燃烧状态时，通过煤气管道向热风炉送入煤气、通过助燃风机和助燃风门向热风炉送入适量助燃空气，助燃风门根据热风炉燃烧状态自动动态调节，燃料燃烧产生热量使热风炉升温蓄热；焖炉状态是热风炉已经达到蓄热温度，煤气阀和助燃风门处于微开或者关闭的待送风状态；送风状态是经冷风阀向已升温的热风炉送入冷风，将升温后的热风经过热风阀送入高炉。在这三种工况中，只有燃烧状态助燃风门是打开的，并且还要根据热风炉燃烧状态和过程进展进行调节，其它两种工况助燃风门基本处于关闭状态，因此，多个热风炉的助燃风门在多数情况下处于关闭或者部分开启状态，助燃风门前后压力差较大，助燃风机处于过压供风状态，造成大量电能的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法，主要是解决过压供风造成的电能浪费问题。

本发明方法是根据对应多个热风炉的助燃风门中最大助燃风门开度的变化，判断是否有过压供风状态，智能控制助燃风机的运行，调控供风压力，维持多个助燃风门的最大开度在一个合适的设定范围内，达到节能降耗的目标。

本发明提出的高炉热风炉助燃风机的节能调控方法，所述调控方法通过调控装置实现，所述调控装置包括助燃风机、助燃风门、热风炉、煤气管道、煤气阀门、冷风阀、热风阀、控制器和变频器，所述助燃风机出风口通过管道和助燃风门连接热风炉助燃空气进风口，所述热风炉煤气进口通过煤气阀连接煤气管道，冷风管道通过冷风阀连接热风炉冷风进口，所述助燃风机出风管道上连接有压力传感器，所述助燃风门和助燃风机出风管道压力传感器分别连接控制器，所述控制器通过变频器连接助燃风机；每个热风炉连接一个助燃风门；当热风炉处于燃烧状态时，向热风炉送入煤气和助燃空气，燃料燃烧产生热量使热风炉升温蓄热，助燃风门的开度根据各自热风炉空燃比自动调节，通过开度最大助燃风门开度信号就可以判断是否有过压供风情况，当有过压供风情况则自动调低供风压力，最终达到通过燃风门开度自动控制助燃风机供风压力与生产需求相符合，从而有效解决过压供风问题，实现大幅度节能；具体步骤如下：

(1)、检测与热风炉相连的每个助燃风门的风门开度大小，取开度最大者的开度值与设定的助燃风门上下限目标值进行对比，判断是否处于过压、欠压或者正常供风状态；

(2)、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度小于目标下限设定值时，此时判断处于过压供风状态，控制器计算出更低的新的目标风压，控制助燃风机运行在新目标风压，同时助燃风门的开度根据其热风炉空燃比自动调节，维持空燃比值不变，满足工况要求；

(3)、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度达到或者超过目标上限设定值时，此时判断处于欠压供风状态，控制器计算出更高的新的目标风压，并控制助燃风机运行在新目标风压，最终使各个热风炉的空燃比维持在工艺标准控制范围内，满足工况需求；

(4)、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度小于目标上限设定值并且大于目标下限设定值时，判断处于正常供风状态，控制器保持原供风压力不变，以此维持助燃供风系统平稳运行，满足工况需求。

本发明中，各个助燃风门采用可调节电动风门。

本发明是在不改变原高炉热风炉助燃风机运行工况下，在助燃风机出口管道上安装压力传感器；各个热风炉助燃风门为可调节电动风门，在助燃风机上加装变频器。各个热风炉的助燃风门开度信号、变频器控制信号、压力传感器信号都连接到节能控制器。本发明采用风门联动下的压力调节技术对助燃风机送风过程进行调节和控制，达到在保证工艺需求的基础上实现高炉热风炉助燃风机大幅度节能降耗的目的。

本发明的有益效果在于：本发明在不改变原高炉热风炉助燃风机运行工况下，在高炉热风炉助燃风机加装变频器，在助燃风机出口管道上安装压力传感器。变频器控制信号、压力传感器的压力信号及风门开度信号连接到节能控制器，采用“风门联动压力调节”技术方法对高炉热风炉助燃风机进行节能调节和控制，实现根据最大风门开度动态调控合适的供风压力，实现大幅度节能降耗的目的。

附图说明

图1为本发明节能调控方式示意图。

图中标号：1为助燃风机，2为助燃风门，3为热风炉，4为煤气管道，5为煤气阀，6为冷风阀，7为热风阀，8为控制器，9为变频器，10为压力传感器。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例1：本发明的一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方式如图1所示，在不改变原高炉热风炉助燃风机运行工况下实施本发明时，在助燃风机出口管道上安装压力传感器10，在助燃风机1上加装变频器9。各个热风炉的助燃风门2的开度信号、变频器9的控制信号、压力传感器10的压力信号都连接到节能控制器8。本发明采用风门联动下的压力调节技术对助燃风机送风过程进行调节和控制，达到在保证工艺需求的基础上实现大幅度节能降耗的目的。

具体调控方式

高炉热风炉助燃风机系统一般是按最大供风负荷设计，供风管道工艺存在管阻和助燃风门的阀阻，并且还预留一定的余量。另外，一台助燃风机一般为几台热风炉供风，所有热风炉同时燃烧时所需的空气流量是最大的，而当进行换炉或由于其他原因如煤气压力过低等造成的空气需求风量发生变化时，助燃风门开度也随之发生变化。因此，风机存在过量供风的情况，造成电能的浪费。本发明的目的一是能维持高炉热风炉燃烧工艺要求；二是能实现大幅度降低助燃风机系统的电能消耗。具体调控方法如下：

1、检测与热风炉相连的每个助燃风门的风门开度大小，取开度最大者的开度值与设定的助燃风门上下限目标值进行对比，判断是否处于过压、欠压或者正常供风状态；

2、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度小于目标下限设定值时，此时判断处于过压供风状态，控制器计算出更低的新的目标风压，控制助燃风机运行在新目标风压，同时助燃风门的开度根据其热风炉空燃比自动调节，维持空燃比值不变，满足工况要求；

3、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度达到或者超过目标上限设定值时，此时判断处于欠压供风状态，控制器计算出更高的新的目标风压，并控制助燃风机运行在新目标风压，最终使各个热风炉的空燃比维持在工艺标准控制范围内，满足工况需求；

4、当检测到最大开度的助燃风门的风门开度小于目标上限设定值并且大于目标下限设定值时，判断处于正常供风状态，控制器保持原供风压力不变，以此维持助燃供风系统平稳运行，满足工况需求。

Claims (1)

1.一种高炉热风炉助燃风机的节能调控方法，所述调控方法通过调控装置实现，所述调控装置包括助燃风机、助燃风门、热风炉、煤气管道、煤气阀门、冷风阀、热风阀、控制器和变频器，所述助燃风机通过管道和助燃风门连接各个热风炉助燃空气进风口，所述热风炉煤气通过煤气阀连接煤气管道，冷风管道通过冷风阀连接热风炉冷风进口，所述助燃风机出风管道上连接有压力传感器，所述助燃风门和助燃风机出风管道压力传感器分别连接控制器，所述控制器通过变频器连接助燃风机；每个热风炉连接一个助燃风门；当热风炉处于燃烧状态时，向热风炉送入煤气和助燃空气，燃料燃烧产生热量使热风炉升温蓄热，助燃风门的开度根据各自热风炉空燃比自动调节，因此通过助燃风门开度信号就可判断是否有过压供风情况，当有过压供风情况则自动调低供风压力，最终达到通过助燃风门开度自动控制助燃风机供风压力与生产需求相符合，从而有效解决过压供风问题，实现大幅度节能；其特征在于具体步骤如下：

(1)、检测与热风炉相连的每个助燃风门的风门开度大小，取开度最大者的开度值与设定的助燃风门上下限目标值进行对比，判断是否处于过压、欠压或者正常供风状态；

(2)、当检测到最大助燃风门的风门开度小于目标下限设定值时，此时判断处于过压供风状态，控制器计算出更低的新的目标风压，控制助燃风机运行在新目标风压，同时助燃风门的开度，根据其热风炉空燃比自动调节，维持空燃比值不变，满足工况要求；

(3)、当检测到最大助燃风门的风门开度达到或者超过目标上限设定值时，此时判断处于欠压供风状态，控制器计算出更高的新的目标风压，并控制助燃风机运行在新目标风压，最终使各个热风炉的空燃比维持在工艺标准控制范围内，满足工况需求；

(4)、当检测到最大助燃风门的风门开度小于目标上限设定值并且大于目标下限设定值时，判断处于正常供风状态，控制器保持原供风压力不变，以此维持助燃供风系统平稳运行，满足工况需求。