CN105408502A - 蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法 - Google Patents
蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105408502A CN105408502A CN201480041703.7A CN201480041703A CN105408502A CN 105408502 A CN105408502 A CN 105408502A CN 201480041703 A CN201480041703 A CN 201480041703A CN 105408502 A CN105408502 A CN 105408502A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- combustion
- combustion gases
- burner
- fuel
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/022—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/52—Methods of heating with flames
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/02—Arrangements of regenerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
- F27B17/0016—Chamber type furnaces
- F27B17/0041—Chamber type furnaces specially adapted for burning bricks or pottery
- F27B17/0075—Heating devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/0014—Devices for monitoring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/08—Preheating the air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
- F27D2019/0018—Monitoring the temperature of the atmosphere of the kiln
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0028—Regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0028—Regulation
- F27D2019/0031—Regulation through control of the flow of the exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0087—Automatisation of the whole plant or activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D2021/0007—Monitoring the pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种蓄热式加热炉的燃烧控制方法,包括:第一步骤:所述加热炉内的温度检测传感器检测炉内温度;第二步骤:接收所述炉内温度的测量值并与基准温度设定值进行比较,将与比较的值对应的模拟信号,向顺序控制器输出;第三步骤:通过根据所述第二步骤的输出值设定的程序,所述顺序控制器调节各燃烧器的燃烧、燃料量、空气量及燃烧气体的排出量;第四步骤:测量因不同燃烧负荷下的燃烧气体而产生的所述加热炉内的压力;第五步骤:对测量出的所述压力值与基准压力进行比较,并且将与比较的值对应的模拟信号,向所述顺序控制器输出;第六步骤:根据所述第五步骤的输出值,所述顺序控制器控制在所述第三步骤中设定的燃烧气体的排出量。
Description
技术领域
本发明涉及:用于在锻钢生产工艺中将材料加热至能够锻造的温度的加热炉,更加详细而言,涉及如下控制方法及控制装置,即,在利用蓄热式燃烧器的蓄热式加热炉中,控制燃烧器的燃料、燃烧空气以及燃烧排出气体的排出量,从而适当地调节因燃烧气体而引起的炉内的压力,并且将全部排出气体使用在用于进行热交换的蓄热体的蓄热中。
背景技术
通常,在钢铁生产过程中,为了将材料加热至目标温度,而使用加热炉,而且大部分使用将混合气体作为燃料的燃烧器,最近,为了节约燃料,蓄热式燃烧器(RegenerativeBurner)的使用具有增加的趋势。
设置在现有的加热炉的所有燃烧器都进行连续燃烧,而且此时产生的排出气体,是通过作为热交换器的回热式热交换器(recuparator)来回收的。但是,在蓄热式燃烧器的情况下,燃烧器自身具有蓄热体,因此不必使用单独的热交换器,将彼此对应的两个燃烧器构成为一组,一侧的燃烧器燃烧规定时间,此时产生的排出气体被吸入到相向的相反侧的燃烧器,从而蓄热于作为蓄热体的氧化铝陶瓷球中。
在经过规定时间(约60-90秒)后,原来燃烧的燃烧器停止,而在蓄热体进行了蓄热的相向的燃烧器开始燃烧,与此同时,使燃烧用空气经过蓄热体,则燃烧用空气将预热至高温。即,上述的蓄热式燃烧器燃烧系统为如下燃烧装置,即,相面对的一对燃烧器构成一组,实现连续地交替燃烧,并且在非动作燃烧器和动作燃烧器交替运作时,通过原来处于非动作状态的燃烧器的蓄热体进行热交换,从而将蓄热体蓄存的热量传递给燃烧空气,由此能够回收燃烧排出气体所具有的热量。
这种能量再生燃烧器,基于加热炉的炉温度,以两种燃烧方式进行燃烧,在加热炉的温度为规定温度(通常800-900℃)以下的情况下,使用基于向导燃烧器(pilotburner)的1次侧燃烧方式,在规定温度(800-900℃)以上的情况下,会引发自燃,在该情况下,使用如下燃烧方式,即,从单独的喷嘴喷射燃料气体,使该燃料气体与经过了燃烧器内部的蓄热体的高温的燃烧空气,在加热炉内进行混合,从而点火。
在现有的蓄热式燃烧器燃烧的情况下,相反侧的燃烧器用于蓄热的燃烧排出气体,仅仅是产生的全部气体的80%左右。这是因为,通过利用剩余的20%的排出气体,来调节炉内压力。这时,20%的排出气体作为高温的废气而通过排气管排放到大气中。需要调节炉内气氛压力(炉压)的理由是,当炉压变为负压时,周围的空气流入炉内,从而使炉内温度或者炉内气氛不稳定,而且侵入空气变为过剩空气而导致能量损失。
另外,在炉压为正压的情况下,炉内气体从材料装卸门的周边的缝隙泄漏,从而引起能量损失和炉主体的损伤。通常,在测量炉压时,在与炉上方靠近的地方或者在被加热物堆积的高度上进行,而且通过设置在排气管的调节阻尼器进行自动调节,以使其数值为0~+5mmH2O左右。
在现有的流量控制方法中,燃料气体、燃烧空气采用双交叉限幅(doublecrosslimit)控制,温度调节计的输出与气体及空气量调节计的级联(cascade)控制信号通过并联电路来执行,而且,在过渡状态下,以使燃料及空气量的测量值不会过多或者过少的方式,基于所设定的增、减系数来设定各燃料、空气比率的上、下限值。
即,在现有技术中,仅将燃烧时产生的燃烧气体的80%,用于燃烧空气的预热,将20%的高温燃烧气体(1200~1250度)排放到大气中,因此导致能量损失。
此外,在现有技术中,为了将燃烧时产生的燃烧气体的20%向外部排出,需要单独的燃烧气体排出管(duct),而且由于燃烧气体的温度高,因此需要对排出管内部单独设置用于隔热的耐火材料。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法,将工业用加热炉的排出气体的100%使用在燃烧空气的预热所需的热交换中,从而使因燃烧排出气体而引起的能量损失实现最小化,并且使使用能量节约实现最大化。
此外,本发明的目的在于,提供一种蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法,将原来向大气中排出的20%的高温的燃烧气体,再使用于燃烧空气的预热中,此外还能够调节炉内气体压力。
此外,本发明的目的在于,提供一种蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法,在使用蓄热式燃烧器的加热炉中,根据燃烧器的燃烧负荷,控制燃料及燃烧空气、排出气体的排出量,由此能够控制炉内压力。
本发明所要解决的问题不限于此,对于没有言及的其他问题,本领域技术人员将通过以下记载会明确理解。
根据本发明的一个方面,提供一种蓄热式加热炉的燃烧排气的控制方法,所述蓄热式加热炉设置有多个蓄热式燃烧器(RegenerativeBurner),能够控制燃烧器的燃烧量、向燃烧器供给的燃料以及燃烧空气、燃烧排出气体的排出量。
根据本发明的一个方面,提供一种蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,包括:第一步骤:所述加热炉内的温度检测传感器检测炉内温度;第二步骤:接收所述炉内温度的测量值并与基准温度设定值进行比较,将与比较的值对应的模拟信号,向顺序控制器输出;第三步骤:通过根据所述第二步骤的输出值设定的程序,所述顺序控制器调节各燃烧器的燃烧、燃料量、空气量及燃烧气体的排出量;第四步骤:测量因不同燃烧负荷下的燃烧气体而产生的所述加热炉内的压力;第五步骤:对测量出的所述压力值与基准压力进行比较,并且将与比较的值对应的模拟信号,向所述顺序控制器输出;第六步骤:根据所述第五步骤的输出值,所述顺序控制器控制在所述第三步骤中设定的燃烧气体的排出量。
另外,在所述第三步骤中,在多个所述燃烧器进行交替燃烧时,就进行燃烧的燃烧器而言,燃料及空气的切断阀打开而开始进行燃烧,就相对侧的燃烧器而言,燃烧气体的切断阀打开而排出燃烧气体。
另外,进行燃烧的所述燃烧器的燃料及空气的切断阀,比相对侧的燃烧器的燃烧排出气体的切断阀,延迟输入值那么多,从而防止因燃烧气体而引起的炉内压力上升。
另外,在所述第六步骤中,所述顺序控制器对在用于调节燃烧气体的排出量的所述第三步骤中设定的燃烧气体的排出量,赋予加权系数(factor)。
另外,在所述第六步骤中,在测量出的所述压力值比基准压力小的情况下,赋予0.9~0.99的加权系数,并排出比所述炉内所产生的燃烧气体量少的气体,从而使炉内压力上升。
另外,在所述第六步骤中,
在测量出的所述压力值比基准压力大的情况下,赋予1.01~1.1的加权系数,并排出比所述炉内所产生的燃烧气体量多的气体,从而降低炉内压力。
根据本发明的另一方面,包括:加热炉,设置有蓄热式燃烧器,燃料气体管道和燃烧空气管道,分别向多个所述蓄热式燃烧器供给燃料和空气,燃烧气体管道,用于多个所述蓄热式燃烧器燃烧时产生的燃烧气体的蓄热,温度测量计和压力测量计,用于测量所述加热炉内的温度和压力,顺序控制器,用于调节多个所述蓄热式燃烧器的燃烧、燃料量、空气量以及燃烧气体的排出量;所述顺序控制器控制为:在多个所述蓄热式燃烧器中,使进行燃烧的燃烧器的燃料及空气的供给,比不进行燃烧的燃烧器的燃烧气体的排出,延迟规定的输入值那么多。
另外,所述顺序控制器对测量出的压力值与基准压力进行比较,来对燃烧气体的排出量赋予加权系数(factor)。
另外,在测量出的所述压力值比基准压力小的情况下,所述顺序控制器对燃烧气体的排出量赋予0.9~0.99的加权系数。
另外,在测量出的所述压力值比基准压力大的情况下,所述顺序控制器对燃烧气体的排出量赋予1.01~1.1的加权系数。
根据本发明的一个方面,包括:温度测量部,测量炉内的温度;压力测量部,测量炉内的压力;控制部,对测量出的值和基准值进行比较,来选定燃烧燃烧器及燃料气体、燃烧空气、燃烧排出气体的输出值;调节部,基于控制器的信号,来调节燃烧器及燃料气体、燃烧空气、燃烧排出气体的量。
根据本发明的一个方面,提供一种蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,加热炉为了加热材料而利用成对设置的多个蓄热式燃烧器;所述蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,包括:用于燃烧燃的烧器的燃料气体管道及燃烧空气管道;用于燃烧时产生的燃烧气体的蓄热的燃烧气体管道,所述燃料气体及燃烧空气、燃烧排出气体的主管道的流量测量计;对测量出的流量进行基于温度压力的修正的温度测量计、压力测量计;用于调节流量的流量调节阀;用于测量加热炉内的温度和压力的温度测量计、压力测量计;用于测量加热炉内的压力来进行调节的单独的燃烧气体调节阀;不设置管道而为了蓄热而构成的一个燃烧气体排气管道。
根据本发明的实施例,具有以下特殊的效果,即,通过将排出气体的100%利用在热交换上,而且并用炉压调节系统,从而维持恰当的产品品质,并且能够使使用能量的节约效率实现最大化。
此外,根据本发明的实施例,具有以下特殊的效果,即,将在现有的加热炉中为了控制炉内压力而向大气中排放的高温的燃烧排出气体(约20%),利用于蓄热中,来对燃烧空气进行预热,从而能够减少在加热炉使用的能量。
附图说明
图1是概略性地示出本发明的一实施例的蓄热式加热炉的控制装置的图。
图2是示出本发明的一实施例的蓄热式加热炉的控制方法的流程图。
图3是将现有的加热炉与本发明的加热炉的燃烧气体量及能量消耗率进行比较来示出的表。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的一实施例的蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法。在说明本发明时,在判断为对关联的公知结构或者功能的具体说明会影响本发明的宗旨时,省略其详细说明。
本实施例的加热炉可以是,在锻钢生产工艺中将材料加热至能够锻造的温度的加热炉。但不限于此,加热炉可以是其他类型的加热炉。
图1是概略性地示出本发明的一实施例的蓄热式加热炉的控制装置的图。
如图1所示,在蓄热式加热炉100的左右侧面,以相向的方式设置有蓄热式燃烧器1a、1b。其中,彼此相面对的两个蓄热式燃烧器1a、1b构成一对。作为一例,在设置有四对蓄热式燃烧器1a、1b的情况下,在多个蓄热式燃烧器1a、1b中,按照规定周期(例如,1分钟),第一燃烧器1a处于燃烧状态而成对的第二燃烧器1b处于排气状态,然后,在到达规定周期的切换时刻,第一燃烧器1a处于排气状态而第二燃烧器1b处于燃烧状态。即,彼此相面对的两个蓄热式燃烧器1a、1b按照规定周期、即在切换时刻,交替地(轮流地)切换为燃烧模式(点火)和排气模式(灭火)。在蓄热式加热炉100的内部,设置有用于测量因燃烧而引起的炉内温度的温度测量计24、用于测量因燃烧而引起的炉内压力的压力测量计25。
在各蓄热式燃烧器1a、1b设置有:用于燃烧的燃料气体管道112和燃烧空气管道122;用于将加热炉100的内部所产生的燃烧气体吸入蓄热式燃烧器1a、1b的蓄热器的燃烧气体管道132。
在与蓄热式燃烧器1a、1b连接的燃料气体管道110,设置有气体切断阀9,该气体切断阀9与一个主燃料气体管道110连接。
在主燃料气体管道110,设置有流量测量计18和流量调节阀21,而且为了对流量测量计18所测量的流量进行基于温度和压力的修正,设置有温度测量计12和压力测量计15。
在各蓄热式燃烧器1a、1b的燃烧空气管道122和燃烧气体管道132分别设置有切断阀10、11并能够独立地运作,而且分别与一个主燃烧空气管道120和主燃烧气体管道130连接。
在主燃烧空气管道120和主燃烧气体管道130,设置有流量测量计19、20和流量调节阀22、23,而且为了对流量测量计19、20所测量的流量,进行基于温度和压力的修正,设置有温度测量计13、14和压力测量计16、17。
此外,在主燃烧空气管道120设置有用于供给燃烧空气的燃烧空气送风设备26,在主燃烧气体管道130设置有用于排出燃烧气体的燃烧气体排出风扇27。
控制部200可包括:流量指示调节计(FIC)30、31、32;温度指示调节计(TIC)28;压力指示调节计(PIC)29;顺序控制器33。
图2是示出本发明的一实施例的蓄热式加热炉的控制方法的流程图。
参照图1和图2,基于加热炉的运转,按照如下各步骤说明控制系统。
在第一步骤中,加热炉100内的温度检测传感器进行炉内温度检测,通过内部的温度测量计(TE)24测量炉内部的温度。
在第二步骤中,对炉内温度测量值与基准温度设定值进行比较,将与比较的值对应的模拟信号,向顺序控制器33输出。即,对温度测量计24测量出的温度值与温度指示调节计(TIC)28作为目标的基准温度值进行比较,将与测量值与基准温度值的差值对应的模拟信号,向顺序控制器(PLC)33输出。
在第三步骤中,调节由程序根据输出值而设定的各燃烧器的燃烧量、燃料量、空气量以及燃烧排出气体的排出量。通过根据所述输出值设定的程序,顺序控制器33调节燃烧器的燃烧时间以及燃料气体量、燃烧空气量、燃烧排出气体的排出量。就燃烧器的燃烧而言,根据输出值来调节通断时间(ON-OFFTIME)。在一对蓄热式燃烧器1a、1b进行燃烧时,就进行燃烧的燃烧器(燃烧模式)而言,燃料及空气的切断阀9、10打开而开始进行燃烧,而就相对侧的燃烧器(排气模式)而言,燃烧气体切断阀11打开而对燃烧气体进行排气。这时,燃烧模式的燃烧器的燃料及空气的切断阀9、10,比相对侧的排气模式的燃烧器的燃烧气体切断阀11,延迟输入值KS(1秒~2秒),以使燃烧气体排气优先进行,从而防止因燃烧气体而引起的炉内压力上升。
顺序控制器33调节燃烧器的燃烧的同时,向燃料气体量及燃烧空气量、燃烧气体量的调节器输出设定的流量值,从而调节流量。
在通常的蓄热式加热炉的情况下,根据与燃烧器的燃烧调节对应的燃烧空气的输出值,来调节燃料气体和燃烧气体量,但是,在该情况下,优先进行燃料的燃烧并进行对应的燃烧气体的调节,从而发生炉内的燃烧气体的压力暂时过大的问题。因此,在通常的蓄热式加热炉的情况下,设置有能够单独排出全部燃烧气体的20%左右的排气管道,并且设置燃烧气体调节阻尼器,从而防止压力暂时过度地上升。
在本发明中,为了不设置这种单独的排气管道且还防止炉内的压力上升,同时执行燃烧器的燃烧调节,以及与燃烧对应的燃料气体、燃烧空气、燃烧气体流量值的调节。
燃烧空气量和燃烧气体量,通过如下运算式构成在程序中。
燃烧空气运算式:AG=G0×(m-1)×A0
排出气体运算式:FG=G0×{(m-1)×A0+E0}
EG:排出气体量,G0:燃料气体量,m:空气过剩率,A0:理论空气量,E0:理论排出气体量。
各流量测量计18、19、20测量出的流量,被各压力测量计15、16、17和温度测量计12、13、14测量出的温度和压力修正,从而被指示、控制为与基准压力(1atm)和温度(0℃)对应的流量。
第四步骤:测量不同燃烧负荷下的炉内的压力。
通过压力测量计(PT)25,测量因不同燃烧负荷下的燃烧气体而产生的炉内部的压力。
第五步骤:对测量出的炉内压力与基准压力进行比较,来输出模拟信号。
对压力测量计25测量出的压力值与温度指示调节计(PIC)29作为目标的基准压力值进行比较,并将与比较的值对应的模拟信号,向顺序控制器(PLC)33输出。
第六步骤:根据输出值而预先设定的程序,控制燃烧排出气体的排出量。基于所述输出值,顺序控制器33对在上述的第三步骤中设定的燃烧气体量赋予加权系数,从而追加调节燃烧气体量。虽然,通过上述的第三步骤的控制中计算出的数值,来控制燃烧气体量,但是,炉内的压力可能由于附加因素而发生变动,因此,追加测量炉内压力,并对设定的燃烧气体量赋予0.9~1.1的加权系数,从而维持适当的炉内压力。
作为一例,在比设定的基准压力小的情况下,赋予0.9的加权系数,使燃烧气体量减少来使炉内压力上升,在比基准压力大的情况下,赋予1.1的加权系数,来排出比所产生的燃烧气体量更多的量,以降低炉内的压力。作为参考,在比设定的基准压力小的情况下,加权系数值可基于压力差而在0.99~0.9的范围内变动,在比基准压力大的情况下,加权系数值可基于压力差而在1.01~1.1的范围内变动。
图3是对现有的加热炉与本发明的加热炉的燃烧气体量及能量消耗率进行比较而得到的表。所述表是以燃烧热功率10,000,000kcal/hr为基准而做出的,可看出:本发明的加热炉的燃烧气体量及能量消耗率,与现有的加热炉相比,节约了5%的燃料。
如上所述,本发明对在现有的加热炉中、为了控制炉内压力而将高温的燃烧气体的一部分(约20%)排放到大气中的系统,进行了改进,将燃烧时产生的燃烧气体的100%用于蓄热中,而且同时控制炉内压力。
以上内容只是示意性地说明本发明的技术思想,对于本领域技术人员而言,在不脱离本发明的本质上的特征范围内,可进行多种修改及变更。因此,本发明所公开的实施例不是限定本发明的技术思想,而是用于说明本发明的技术思想,本发明的技术思想的范围不限定于所述实施例。本发明的保护范围应当基于权利要求书来解释,与其同等范围内的所有技术思想都落入本发明的权利范围内。
Claims (11)
1.一种蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,所述蓄热式加热炉设置有多个蓄热式燃烧器,能够控制燃烧器的燃烧量、向燃烧器供给的燃料以及燃烧空气、燃烧排出气体的排出量,该蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法的特征在于,
包括:
第一步骤:所述加热炉内的温度检测传感器检测炉内温度;
第二步骤:接收所述炉内温度的测量值并与基准温度设定值进行比较,将与所述炉内温度的测量值与所述基准温度设定值之差对应的模拟信号,向顺序控制器输出;
第三步骤:通过根据所述第二步骤的输出值设定的程序,所述顺序控制器调节各燃烧器的燃烧、燃料量、空气量及燃烧气体的排出量;
第四步骤:测量因不同燃烧负荷下的燃烧气体而产生的所述加热炉内的压力;
第五步骤:对测量出的所述压力值与基准压力进行比较,并且将与测量出的所述压力值与所述基准压力之差对应的模拟信号,向所述顺序控制器输出;
第六步骤:根据所述第五步骤的输出值,所述顺序控制器控制在所述第三步骤中设定的燃烧气体的排出量。
2.根据权利要求1所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,其特征在于,
在所述第三步骤中,
在多个所述燃烧器进行交替燃烧时,就进行燃烧的燃烧器而言,燃料及空气的切断阀打开而开始进行燃烧,就相对侧的燃烧器而言,燃烧气体的切断阀打开而排出燃烧气体。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,其特征在于,
进行燃烧的所述燃烧器的燃料及空气的切断阀,比相对侧的燃烧器的燃烧排出气体的切断阀,延迟输入值那么多,从而防止因燃烧气体而引起的炉内压力上升。
4.根据权利要求1所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,其特征在于,
为了调节炉内压力,在所述第六步骤中,所述顺序控制器对在用于调节燃烧气体的排出量的所述第三步骤中设定的燃烧气体的排出量,赋予加权系数。
5.根据权利要求4所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,其特征在于,
在所述第六步骤中,
在测量出的所述压力值比基准压力小的情况下,赋予0.9~0.99的加权系数,并排出比所述炉内所产生的燃烧气体量少的气体,从而使炉内压力上升。
6.根据权利要求4所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制方法,其特征在于,
在所述第六步骤中,
在测量出的所述压力值比基准压力大的情况下,赋予1.01~1.1的加权系数,并排出比所述炉内所产生的燃烧气体量多的气体,从而降低炉内压力。
7.一种蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,其特征在于,
包括:
加热炉,设置有蓄热式燃烧器,
燃料气体管道和燃烧空气管道,分别向多个所述蓄热式燃烧器供给燃料和空气,
燃烧气体管道,用于多个所述蓄热式燃烧器燃烧时产生的燃烧气体的蓄热,
温度测量计和压力测量计,用于测量所述加热炉内的温度和压力,
顺序控制器,用于调节多个所述蓄热式燃烧器的燃烧、燃料量、空气量以及燃烧气体的排出量;
所述顺序控制器控制为:在多个所述蓄热式燃烧器中,使进行燃烧的燃烧器的燃料及空气的供给,比不进行燃烧的燃烧器的燃烧气体的排出,延迟规定的输入值那么多。
8.根据权利要求7所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,其特征在于,
在对所述压力测量计测量出的压力值与基准压力进行比较、且测量出的压力值比基准压力小或者大的情况下,所述顺序控制器对燃烧气体的排出量赋予加权系数。
9.根据权利要求7所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,其特征在于,
在测量出的所述压力值比基准压力小的情况下,所述顺序控制器对燃烧气体的排出量赋予0.9~0.99的加权系数。
10.根据权利要求7所述的蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,其特征在于,
在测量出的所述压力值比基准压力大的情况下,所述顺序控制器对燃烧气体的排出量赋予1.01~1.1的加权系数。
11.一种蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,其特征在于,
加热炉为了加热材料而利用成对设置的多个蓄热式燃烧器,
在多个所述蓄热式燃烧器,连接有用于燃烧的燃料气体管道、燃烧空气管道以及用于燃烧时产生的燃烧气体的蓄热的燃烧气体管道,
所述燃料气体管道与主燃料气体管道连接,所述燃烧空气管道与主燃烧空气管道连接,所述燃烧气体管道与主燃烧气体管道连接,
所述蓄热式加热炉的燃烧气体的控制装置,包括:
分别设置在所述主燃料气体管道、所述主燃烧空气管道以及所述主燃烧气体管道的流量测量计、温度测量计、压力测量计、用于调节流量的流量调节阀,
用于测量所述加热炉内的温度和压力的温度测量计和压力测量计,
用于调节多个所述蓄热式燃烧器的燃烧、燃料量、空气量以及燃烧气体的排出量的顺序控制器;
所述顺序控制器控制为:在多个所述蓄热式燃烧器中,使进行燃烧的燃烧器的燃料及空气的供给,比不进行燃烧的燃烧器的燃烧气体的排出,延迟规定的输入值那么多,
在所述压力测量计测量出的压力值比基准压力小的情况下,对燃烧气体的排出量赋予0.9~0.99的加权系数,
在所述压力测量计测量出的压力值比基准压力大的情况下,对燃烧气体的排出量赋予1.01~1.1的加权系数。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130086219A KR101386053B1 (ko) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | 축열식 가열로의 연소 배기 제어장치 및 제어방법 |
KR10-2013-0086219 | 2013-07-22 | ||
PCT/KR2014/006440 WO2015012523A1 (ko) | 2013-07-22 | 2014-07-16 | 축열식 가열로의 연소 배기 제어장치 및 제어방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105408502A true CN105408502A (zh) | 2016-03-16 |
Family
ID=50657883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480041703.7A Pending CN105408502A (zh) | 2013-07-22 | 2014-07-16 | 蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160161119A1 (zh) |
EP (1) | EP3026127A1 (zh) |
KR (1) | KR101386053B1 (zh) |
CN (1) | CN105408502A (zh) |
WO (1) | WO2015012523A1 (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106758480A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 汇能凯斯(深圳)新能源技术有限公司 | 一种智能火焙纸干燥成套设备 |
TWI585345B (zh) * | 2016-08-15 | 2017-06-01 | 台技工業設備股份有限公司 | 廢氣排出系統及廢氣排出方法 |
CN109387088A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-02-26 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 阳极炉系统及其控制方法 |
CN111780565A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-16 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种加热炉燃气主管道压力控制方法 |
CN118582973A (zh) * | 2024-08-05 | 2024-09-03 | 湘潭索立合金热处理有限公司 | 工业热处理炉连续燃烧优化控制方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106642195A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-05-10 | 中冶华天南京电气工程技术有限公司 | 蓄热式燃烧温度场分侧动态延时控制方法与控制系统 |
CN107013936A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-04 | 陈静 | 一种基于平均灰度和面积的面向加热炉火焰实时检测的方法 |
CN109059570A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 湖北新冶钢特种钢管有限公司 | 用于使用混合煤气的加热炉的节能控制系统和方法 |
ES2903201T3 (es) * | 2019-04-11 | 2022-03-31 | Hertwich Eng Gmbh | Procedimiento para el encendido continuo de cámaras de combustión con al menos tres quemadores regenerativos |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06147461A (ja) * | 1992-11-02 | 1994-05-27 | Chugai Ro Co Ltd | 蓄熱式バーナの制御方法 |
JPH0835649A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Chugai Ro Co Ltd | 蓄熱再生式燃焼システムの流量制御方法 |
JPH0861620A (ja) * | 1994-08-13 | 1996-03-08 | Osaka Gas Co Ltd | 蓄熱式交番燃焼装置 |
JPH10185177A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Daido Steel Co Ltd | リジェネバーナ式加熱炉 |
CN101353579A (zh) * | 2008-08-26 | 2009-01-28 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种7.63米焦炉负压炉内烘炉方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3212554A (en) * | 1961-04-18 | 1965-10-19 | Selas Corp Of America | Method of furnace operation |
CA2639404A1 (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-25 | Jfe Steel Corporation | Heating furnace with regenerative burners and method of operating the heating furnace |
-
2013
- 2013-07-22 KR KR1020130086219A patent/KR101386053B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-07-16 US US14/906,593 patent/US20160161119A1/en not_active Abandoned
- 2014-07-16 CN CN201480041703.7A patent/CN105408502A/zh active Pending
- 2014-07-16 EP EP14829588.4A patent/EP3026127A1/en not_active Withdrawn
- 2014-07-16 WO PCT/KR2014/006440 patent/WO2015012523A1/ko active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06147461A (ja) * | 1992-11-02 | 1994-05-27 | Chugai Ro Co Ltd | 蓄熱式バーナの制御方法 |
JPH0835649A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Chugai Ro Co Ltd | 蓄熱再生式燃焼システムの流量制御方法 |
JPH0861620A (ja) * | 1994-08-13 | 1996-03-08 | Osaka Gas Co Ltd | 蓄熱式交番燃焼装置 |
JPH10185177A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Daido Steel Co Ltd | リジェネバーナ式加熱炉 |
CN101353579A (zh) * | 2008-08-26 | 2009-01-28 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种7.63米焦炉负压炉内烘炉方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI585345B (zh) * | 2016-08-15 | 2017-06-01 | 台技工業設備股份有限公司 | 廢氣排出系統及廢氣排出方法 |
CN106758480A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 汇能凯斯(深圳)新能源技术有限公司 | 一种智能火焙纸干燥成套设备 |
CN106758480B (zh) * | 2017-01-09 | 2018-02-02 | 汇能凯斯(深圳)新能源技术有限公司 | 一种智能火焙纸干燥成套设备 |
CN109387088A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-02-26 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 阳极炉系统及其控制方法 |
CN111780565A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-16 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种加热炉燃气主管道压力控制方法 |
CN111780565B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-11-09 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种加热炉燃气主管道压力控制方法 |
CN118582973A (zh) * | 2024-08-05 | 2024-09-03 | 湘潭索立合金热处理有限公司 | 工业热处理炉连续燃烧优化控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015012523A1 (ko) | 2015-01-29 |
US20160161119A1 (en) | 2016-06-09 |
KR101386053B1 (ko) | 2014-04-17 |
EP3026127A1 (en) | 2016-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105408502A (zh) | 蓄热式加热炉的燃烧排气控制装置及控制方法 | |
CN106556014B (zh) | 一种基于温度场测量技术的焚烧炉燃烧控制方法 | |
CN103363804B (zh) | 一种烧结点火炉流量控制方法和系统 | |
CN110043801A (zh) | 一种原油加热炉及其控制系统 | |
CN107091577A (zh) | 一种在线式线性比例控制燃烧系统及其控制方法 | |
CN111468709A (zh) | 一种钢包烘烤器自动烘烤系统和方法 | |
CN103499212B (zh) | 一种二元点火炉炉膛温度调节方法及装置 | |
CN103499101B (zh) | 一种三元点火炉炉膛温度调节方法及装置 | |
CN107747867A (zh) | 一种步进式加热炉的炉温、炉压控制系统及其控制方法 | |
CN206803202U (zh) | 锅炉系统 | |
CN105650673B (zh) | 高温空气加高温低氧烟气混合助燃式全自动控制陶瓷窑炉 | |
CN116481033B (zh) | 普适性生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制方法 | |
CN101344251B (zh) | 火葬炉的燃烧控制系统及火葬炉的燃烧控制方法 | |
CN105648130A (zh) | 一种热风炉烧炉自动点火控制系统及方法 | |
CN106287803B (zh) | 一种燃烧器优化控制方法及装置 | |
CN103225820B (zh) | 一种链条炉燃烧优化控制系统 | |
CN202512382U (zh) | 链条锅炉燃烧滚动自寻优-pid复合控制系统 | |
CN212988001U (zh) | 一种适用于蓄热式熔炼炉的燃烧控制系统 | |
CN105650672B (zh) | 空燃电子比例调节系统 | |
CN104755867B (zh) | 加热炉的吹氧燃烧控制装置 | |
CN108278854A (zh) | 一种柴油烘炉方法 | |
CN109579044B (zh) | 一种步进式加热炉空燃比动态前馈燃烧控制方法 | |
CN206974215U (zh) | 一种在线式线性比例控制燃烧系统 | |
CN211712939U (zh) | 一种可调节工作环境的耐火型玻璃窑炉 | |
CN102338695B (zh) | 工业炉窑直燃烧嘴的标定系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160316 |