CN201589540U - 蓄热式加热炉炉压控制调节装置 - Google Patents

蓄热式加热炉炉压控制调节装置 Download PDF

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本实用新型公开了一种蓄热式加热炉炉压控制调节装置，包括蓄热式加热炉、检测元件、流量调节阀及工控机，蓄热式加热炉包括加热炉炉体、蓄热式烧嘴、四通换向阀、三通阀、鼓风机、引风机、主烟囱和辅助烟囱。分别在空气总管、煤气总管、主烟道和辅助烟道安装检测元件和流量调节阀；蓄热式加热炉采用阻流板分段，加热炉炉尾安装微压检测元件；检测元件、流量调节阀、四通换向阀和三通阀通过数据传送线与工控机相连。该系统通过炉内压力、空气、煤气及烟气流量、压力等参数的在线测量，协同调节主烟道流量调节阀和辅助烟道流量调节阀开度，实现炉内烟气流量和压力平衡，从而实现炉内压力的控制和调节。

Description

蓄热式加热炉炉压控制调节装置
技术领域
本实用新型属于钢铁工业蓄热式加热炉控制技术领域，特别是涉及一种炉压控制调节装置，在蓄热式加热炉炉压波动的情况下使用。
背景技术
在轧钢技术领域，蓄热式加热炉具有高效回收烟气、高温预热空煤气和低NOX排放等优点，近年在国家节能减排的政策下迅速得到推广应用。随着其在各钢铁企业的应用，蓄热式加热炉存在的蓄热体、阀门寿命和换向时炉压波动等问题不断出现。由于蓄热式加热炉烧嘴的不断换向，造成炉内进入进出空煤气和烟气流量的变化，导致蓄热式加热炉比常规加热炉更容易出现炉压的波动，炉头冒火问题经常发生，从而导致燃烧不稳定，引起炉内钢坯加热的不均匀和氧化烧损增加，同时增加排烟热损失。
目前，关于炉压调节控制的方法主要有，一种是改变蓄热式烧嘴的组合换向，如烧嘴分散换向或依次换向，另一种在排烟总管设置调节阀，调节排烟流量。上述方法可以缓解部分蓄热式加热炉的炉压波动问题，但是，由于影响炉压波动因数很多，如风压、引风机能力、煤气压力波动、煤气成分波动和排烟温度等因数，炉压波动问题依然存在。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种炉压控制调节装置，其原理是利用气体流量的动平衡原理，通过测定进出蓄热式加热炉的空煤气瞬时流量、烟气瞬时流量等参数，设计一种流量平衡装置，解决目前蓄热式加热炉存在的炉压波动问题。
本实用新型的蓄热式加热炉炉压控制调节装置，包括蓄热式加热炉、空气检测元件、煤气检测元件、主烟道检测元件、辅助烟道检测元件、空气流量调节阀、煤气流量调节阀、主烟道流量调节阀、辅助烟道流量调节阀和工控机，蓄热式加热炉包括加热炉炉体、蓄热式烧嘴、四通换向阀、三通阀、鼓风机、引风机、主烟囱和辅助烟囱，空气总管沿气体流向连接安装的依次是空气流量调节阀和空气检测元件，煤气总管沿气体流向连接安装的依次是煤气流量调节阀和煤气检测元件，主烟道沿气体流向连接安装的依次是主烟道流量调节阀和主烟道检测元件，辅助烟道沿气体流向连接安装的依次是辅助烟道流量调节阀和辅助烟道检测元件；蓄热式加热炉采用阻流板分段，加热炉炉尾安装微压检测元件；空气检测元件、煤气检测元件、主烟道检测元件和辅助烟道检测元件通过数据传送线与工控机相连，实现空气、煤气、烟气温度、压力和流量参数检测，微压检测元件通过数据传送线与工控机相连，实现蓄热式加热炉炉内压力检测，工控机通过数据传送线分别与空气流量调节阀、煤气流量调节阀、主烟道流量调节阀、辅助烟道流量调节阀相连，实现空气、煤气和烟气流量和压力调节；上侧煤气支管和下侧煤气支管通过三通阀与煤气总管相连，上侧空气支管和下侧空气支管通过四通换向阀与空气总管相连，主烟道通过四通换向阀与蓄热式烧嘴蓄热体相连，辅助烟道与加热炉炉尾相连，四通换向阀和三通阀通过数据传送线与工控机相连。
所述的空气检测元件、煤气检测元件、主烟道检测元件、辅助烟道检测元件分别包括温度传感器、压力传感器和流量传感器。
本实用新型的蓄热式加热炉炉压控制调节装置，微压检测元件检测的压力参数和空气检测元件、煤气检测元件、主烟道检测元件、辅助烟道检测元件检测的温度、压力及流量参数作为工控机控制的基本输入数据，控制调节主烟道流量调节阀和辅助烟道流量调节阀开度。在蓄热式加热炉燃烧周期内，以微压检测元件的检测信号为输入调节基础，首先调节主烟道流量调节阀开度为主，其次调节引风机能力和鼓风机流量，最后调节辅助烟道流量调节阀开度。在蓄热式烧嘴换向期间，利用微压检测元件检测炉内压力变化，控制调节辅助烟管道流量调节阀开度，即当压力增加时，正向调节辅助烟道流量调节阀开度，而压力下降时，反向调节辅助烟道流量调节阀开度。
本实用新型具有如下优点：
1、炉压控制过程简单：炉内压力检测，采用烟气流量、压力平衡在线计算，控制调节主烟道和辅助烟道的流量调节阀开度，可以有效实现炉压控制。
2、避免炉头冒火和吸冷风：蓄热式加热炉炉压的控制非常关键，炉压过大会造成炉头冒火，烧坏炉门，炉压过小会造成吸冷风增加氧化烧损，上述简单的控制装置解决了此类问题。
3、减少炉压波动：在本案例中，阻流板和尾部辅助烟道流量调节阀的自动调节，可以有效解决蓄热式加热炉换向时的炉压波动问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的系统示意图。
图中，1、蓄热式加热炉，2、四通换向阀、3、空气检测元件，4、空气总管，5、空气流量调节阀，6、鼓风机，7、加热炉炉体，8、蓄热式烧嘴蓄热体，9、蓄热式烧嘴煤气通道，10、上侧空气支管，11、蓄热式烧嘴，12、上侧煤气支管，13、三通阀，14、煤气检测元件，15、煤气流量调节阀，16、煤气总管，17、辅助烟道检测元件，18、空气喷口，19、煤气喷口，20、阻流板，21、微压检测元件，22、辅助烟道流量调节阀，23、辅助烟道，24、辅助烟囱，25、加热炉炉尾，26、下侧煤气支管，27、下侧空气支管，28、主烟道流量调节阀，29、主烟道检测元件，30、主烟道，31、引风机，32、主烟囱，33、数据传送线，34、工控机。
具体实施方式
本实用新型的蓄热式加热炉炉压控制调节装置具体实施方式如下。如图1所示，空气经鼓风机6、空气总管4、空气流量调节阀5和空气检测元件3，通过四通换向阀2和下侧空气支管27和空气喷口18进入蓄热式加热炉1炉内，煤气经煤气总管16、煤气流量调节阀15和煤气检测元件14，通过三通阀13经下侧煤气支管26、煤气喷口19进入蓄热式加热炉1炉内，两者在炉内混合燃烧生成烟气，烟气分两股排出，一股烟气经蓄热式烧嘴蓄热体8和四通换向阀2，经主烟道30及主烟道流量调节阀28、主烟道检测元件29、引风机31和主烟囱32排出，另一股烟气经辅助烟道23、辅助烟道流量调节阀22、辅助烟道检测元件17和辅助烟囱24排出。
如图2所示，微压检测元件21检测的压力参数和空气检测元件3、煤气检测元件14、主烟道检测元件29、辅助烟道检测元件17检测参数(温度、压力及流量)经数据传送线33传送给工控机34，作为工控机34的基本输入数据，控制调节主烟道流量调节阀28和辅助烟道流量调节阀22开度。在蓄热式加热炉1燃烧周期内，以微压检测元件21的检测信号为输入调节基础，首先调节主烟道流量调节阀28开度为主，其次调节引风机31能力和鼓风机6流量，最后调节辅助烟道流量调节阀22开度。在蓄热式烧嘴11换向期间，利用微压检测元件21检测炉内压力变化，控制调节辅助烟管道流量调节阀22开度，即当压力增加时，正向调节辅助烟道流量调节阀22开度，而压力下降时，反向调节辅助烟道流量调节阀22开度。

Claims (2)

1.一种蓄热式加热炉炉压控制调节装置，包括蓄热式加热炉(1)、空气检测元件(3)、煤气检测元件(14)、主烟道检测元件(29)、辅助烟道检测元件(17)、空气流量调节阀(5)、煤气流量调节阀(15)、主烟道流量调节阀(28)、辅助烟道流量调节阀(22)和工控机(34)，其特征在于：蓄热式加热炉(1)包括加热炉炉体(7)、蓄热式烧嘴(11)、四通换向阀(2)、三通阀(13)、鼓风机(6)、引风机(31)、主烟囱(32)和辅助烟囱(24)，空气总管(4)沿气体流向连接安装的依次是空气流量调节阀(5)和空气检测元件(3)，煤气总管(16)沿气体流向连接安装的依次是煤气流量调节阀(15)和煤气检测元件(14)，主烟道(30)沿气体流向连接安装的依次是主烟道流量调节阀(28)和主烟道检测元件(29)，辅助烟道(23)沿气体流向连接安装的依次是辅助烟道流量调节阀(22)和辅助烟道检测元件(17)；蓄热式加热炉(1)采用阻流板(20)分段，加热炉炉尾(25)安装微压检测元件(21)；空气检测元件(3)、煤气检测元件(14)、主烟道检测元件(29)和辅助烟道检测元件(17)通过数据传送线(33)与工控机(34)相连，实现空气、煤气、烟气温度、压力和流量参数检测，微压检测元件(21)通过数据传送线(33)与工控机(34)相连，实现蓄热式加热炉(1)炉内压力检测，工控机(34)通过数据传送线(33)分别与空气流量调节阀(5)、煤气流量调节阀(15)、主烟道流量调节阀(28)、辅助烟道流量调节阀(23)相连，实现空气、煤气和烟气流量和压力调节；上侧煤气支管(12)和下侧煤气支管(26)通过三通阀(13)与煤气总管(16)相连，上侧空气支管(10)和下侧空气支管(27)通过四通换向阀(2)与空气总管(4)相连，主烟道(30)通过四通换向阀(2)与蓄热式烧嘴蓄热体(8)相连，辅助烟道(23)与加热炉炉尾(25)相连，四通换向阀(2)和三通阀(13)通过数据传送线(33)与工控机(34)相连。
2.根据权利要求1所述的蓄热式加热炉炉压控制调节装置，其特征在于：空气检测元件(3)、煤气检测元件(14)、主烟道检测元件(29)、辅助烟道检测元件(17)分别包括温度传感器、压力传感器和流量传感器。
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