CN202007261U

CN202007261U - 一种卷取炉的燃烧系统

Info

Publication number: CN202007261U
Application number: CN2011200148566U
Authority: CN
Inventors: 陈斐; 梁春魁; 徐文利
Original assignee: Beris Engineering and Research Corp
Current assignee: Beris Engineering and Research Corp
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-01-06

Abstract

本实用新型公开了一种卷取炉的燃烧系统。该燃烧系统包括在钢卷输送方向的两侧炉墙、在钢卷的径向上方500～600mm处交叉布置的偶数个烧嘴，两侧炉墙每侧布置其中半数的烧嘴，烧嘴交错分布，还包括对这些烧嘴的燃烧进行控制的双交叉限幅燃烧控制单元。进一步地，该燃烧系统使用了新型烧嘴。因此，这种卷取炉的燃烧系统既能很好地对炉膛温度进行自动控制，又可以较好地使燃气充分燃烧。卷取炉设备使用本燃烧系统后可以改善加热效果，很好地满足了不锈钢卷带轧前加热的工艺要求。

Description

一种卷取炉的燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及一种炉卷轧机的卷取炉，尤其涉及一种卷取炉的燃烧系统。

背景技术

炉卷轧机卷取炉一般用来轧制不锈钢、高合金钢等高附加值钢种，要求炉温控制精确、炉温均匀、烧嘴火焰不得直接接触炉内带钢表面。卷取炉传统的燃烧系统中供热烧嘴布置方式是将烧嘴布置在炉顶，这种燃烧系统有如下几个弊端：

一、虽然烧嘴朝向和炉内钢卷有一定的切角，但炉顶和炉内钢卷之间的空间不是很大，在实际生产过程中，从烧嘴出来的火焰受炉内气流的影响产生漂移，火焰往往直接接触钢坯，对钢坯表面质量产生影响。

二、炉顶空间有限，炉顶布置烧嘴时烧嘴个数及分布都受到很大限制，不利于炉内均匀供热。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种实现轴向燃烧和供热温度自动控制的卷取炉燃烧系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种卷取炉的燃烧系统，包括在钢卷输送方向的两侧炉墙、在钢卷的径向上方500～600mm处布置的偶数个烧嘴，两侧炉墙每侧布置其中半数的烧嘴，两侧烧嘴交错分布，还包括对所述各烧嘴的燃烧进行控制的双交叉限幅燃烧控制单元。

对于上述燃烧系统，所述偶数个燃气烧嘴为6个。

对于上述燃烧系统，所述烧嘴是SIO200HB-100/35型高效节能烧嘴。

本实用新型技术方案主要的优势和特点如下：

1.本实用新型的燃烧系统既能很好地对炉膛温度进行自动控制，又可以较好地使燃气充分燃烧。

2.卷取炉设备采用本实用新型的燃烧系统后可以改善加热效果，很好地满足了不锈钢卷带轧前加热的工艺要求。

附图说明

图1示出本实用新型一个实施例所述的卷取炉燃烧系统在钢坯输送带一侧的烧嘴布置方式；

图2示出与图1所示的一侧相对一侧的烧嘴布置方式；

图3是本实用新型一个实施例所述的卷取炉燃烧系统的双交叉限幅燃烧控制单元的原理图。

图3中附图标记说明如下：

HS，LS—高值、低值选择器；

a，a1，a2，a3，a4—偏置单元。

具体实施方式

本实用新型技术方案的原理在于针对卷取炉加热不锈钢卷时热均性不易控制以及烧嘴火焰接触卷坯影响不锈钢产品表面质量的问题，从结构与控制两方面着手提出一套卷取炉的轴向燃烧系统。

首先如图1和2所示，根据合理布局、均匀供热的原则，在本实用新型的卷取炉中，在钢卷输送方向的两侧炉墙、在钢卷的径向上方500～600mm处交叉布置偶数个烧嘴1，优选为6个。两侧墙每侧布置其中半数的烧嘴1，烧嘴1交错分布，实现了沿所输送的钢卷的轴向燃烧供热，避免了在卷取炉狭窄的炉膛内火焰干涉的情况。为了避免火焰直接接触钢坯，在炉高方向，烧嘴1高于钢坯外径500～600mm。由于卷取炉的排烟口在翻板炉门的对侧，炉膛内部气流方向为径向环流，在径向布置烧嘴1，高温烟气可以随炉膛内气流顺炉顶拱形流动，避免了烧嘴火焰受到气流干涉而烧到钢卷表面的情况。

此外，本实用新型卷取炉的燃烧系统采用新型烧嘴，优选为广州施能燃烧设备提供的SIO200HB-100/35型高效节能烧嘴，这种烧嘴可以使燃气充分燃烧，有效降低硫、氮氧化物气体的排放。

再者，本实用新型卷取炉的燃烧系统包括双交叉限幅燃烧控制单元，能够很好地对炉膛温度进行自动控制。双交叉限幅控制单元包括炉内测温热电偶、空气管道调节阀、燃气管道调节阀、空气流量调节器、燃气流量调节器、空气流量孔板、燃气流量孔板、以及PLC(可编程逻辑控制器)组件。其工作原理如下：

如图3所示，由燃气流量孔板测得的燃气流量和空气流量孔板测得的空气流量与炉温调节构成串级平行控制系统，温度调节作为主回路，燃气流量调节及助燃空气流量调节作为平行的副回路。在该控制系统的燃气流量控制回路中，将温度调节器的输出值与助燃空气流量测量值一起送入PLC组件中的高选器及低选器进行选择，高选器及低选器将当前测量的炉温与预定温度进行比较，根据温度差和助燃空气量确定输出值，将该输出值作为设定值输入到燃气流量调节器，通过比例积分微分(PID)运算输出4～20mA直流信号控制燃气管道调节阀的开度，从而控制燃气流量；同理，在助燃空气流量控制回路中，将温度调节器的输出值与燃气流量测量值一起送入高选器及低选器进行选择，选择后的输出值作为设定值输入到助燃空气流量调节器，通过PID运算输出4～20mA直流信号控制助燃空气管道调节阀的开度，以控制助燃空气流量，从而构成串级平行双交叉限幅燃烧控制单元。

在负荷剧增(实际炉温＜设定炉温)时，对于空气流量调节回路，随着A开始增加，A＜B1，低选器选中A，空气流量增加，当A正跳变到A＞B1时，低选器选中B1，A被中断，同时C1＜B1，高选器选B1，B1作为该回路PID的设定值，使空气流量随着燃气流量的增加而增加，交叉限制作用开始，当B1增加到B1＞A时，低选器又选中A，A作为该回路的PID设定值，交叉限制作用结束，系统稳定。对于燃气流量调节回路，随着燃气流量的增加，A＞B2，高选器选A，而低选器中，开始时选A作为该回路PID的设定值，燃气流量增加，A＞C2时，低选器选C2，A被中断，燃气流量随着空气流量增加而增加，交叉限制作用开始，当C2增加到C2＞A时，低选器又选A，此时，交叉限制作用结束，系统恢复稳定。负荷剧减(实际炉温＞设定炉温)时相反。

可见负荷增加过程中，先开空气后开燃气，燃气和空气交替逐渐增加，从而保证充分燃烧，不产生黑烟。负荷减少时，先关燃气后关空气，空气和燃气交替逐渐减少，保证合理燃烧，不会空气过剩，带走热量。该控制系统能适应负荷的变化，不会产生因空气不足引起的燃烧不完全现象，也不会发生因空气过量引起的过氧燃烧现象。

该控制系统具有空燃比人工修改及空燃比自学习、自适应功能，可根据历史数据的累积自动寻找最佳的空燃比。

采用输出限幅的方法对空气流量调节阀/燃气流量调节阀进行最低开度控制。在低负荷时调节阀进入非线性段，为防止调节系统振荡，将采用开度控制来保证系统既能稳定工作，又能较好地保持空/燃比。

卷取炉使用本燃烧系统后可以改善加热效果，很好地满足不锈钢卷带轧前加热的工艺要求。

综上所述，烧嘴的布置方式、烧嘴选型以及双交叉限幅的控制方式配合起来，共同构成了本实用新型的卷取炉燃烧系统。这种卷取炉燃烧系统可比较好地解决以往燃烧系统存在的种种弊端，提高卷取炉的供热效果。

Claims

1.一种卷取炉的燃烧系统，其特征在于包括在钢卷输送方向的两侧炉墙、在钢卷的径向上方500～600mm处布置的偶数个烧嘴，两侧炉墙每侧布置其中半数的烧嘴，两侧烧嘴交错分布，还包括对所述各烧嘴的燃烧进行控制的双交叉限幅燃烧控制单元。

2.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于所述偶数个燃气烧嘴为6个。

3.如权利要求1或2所述的燃烧系统，其特征在于所述烧嘴是SIO200HB-100/35型高效节能烧嘴。