專利名稱：板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及エ業(yè)爐技術領域，具體是ー種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法。
背景技術：
板坯蓄熱式加熱爐是軋鋼車間軋前板坯加熱的重要設備。其能源消耗占エ序能耗的60%左右。同時，其加熱板坯的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量。因此，如何實現(xiàn)加熱爐的最優(yōu)化控制，從而節(jié)約能源、提高成材率、改善產(chǎn)品質(zhì)量，一直是各軋鋼車間的重點攻關エ作。加熱爐燃燒系統(tǒng)エ藝控制參數(shù)較多，且工作溫度和環(huán)境溫度均較高。往往因無法
系統(tǒng)的分析問題而導致エ藝參數(shù)無法達到最佳狀態(tài)。加熱爐實際運行參數(shù)與設計參數(shù)偏差較多，往往造成燃料消耗増加、板坯加熱質(zhì)量差，甚至造成設備使用壽命縮短，頻繁損壞。這些問題均會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，如何通過系統(tǒng)測量，發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題，是改善燃燒系統(tǒng)運行狀態(tài)的關鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー是解決現(xiàn)有加熱爐燃燒系統(tǒng)無法系統(tǒng)分析問題使得エ藝參數(shù)無法達到最佳值，造成燃料消耗増加、板坯加熱質(zhì)量差，甚至造成設備使用壽命縮短，頻繁損壞等多種問題，發(fā)明了ー種能及時分析系統(tǒng)問題使系統(tǒng)參數(shù)保持最佳值的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法。本發(fā)明提供的一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化；對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際エ況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化；對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化。進ー步，所述對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化包括首先測量額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度；然后測量加熱爐煙道，空、煤氣換熱器及煙道閘板各部位的壓カ；根據(jù)測量的溫度及壓カ數(shù)據(jù)計算出各部位的阻カ損失，并與設計值進行分析比較；根據(jù)分析結果對換熱器、煙道閘板進行設計優(yōu)化。進ー步，所述在首先測量額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度之前還包括在加熱爐煙道上開設測量孔。進ー步，所述根據(jù)測量的溫度及壓カ數(shù)據(jù)計算出各部位的阻カ損失，并與設計值進行分析比較包括通過“總排煙量=煤氣用量X [理論煙氣量+理論空氣量X (空氣過剩系數(shù)-1)]”獲得總排煙量；通過“計算煙氣量=總排煙量ー蓄熱排煙量”獲得計算煙氣量；通過“計算煙道煙氣流量=計算煙氣量+進入的空氣量”獲得計算煙道煙氣流量；通過“所測部位阻カ損失折算值=所測位阻カ損失實測值* (煙道煙氣流量設計值/計算煙道煙氣流量)2獲得所測部位阻カ損 失折算值；將所測部位阻力損失折算值與設計值進行對比，根據(jù)偏離值對換熱器、煙道閘板進行參數(shù)設計及設備優(yōu)化。進ー步，所述對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際エ況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化包括檢測蓄熱燒嘴煙氣溫度、CO含量、NOx含量及02含量；同時，記錄燃燒系統(tǒng)煤氣流量、空氣流量、空煤氣比例、蓄熱排煙比例及殘氧分析儀檢測結果；通過對記錄數(shù)據(jù)的綜合分析，判斷出燃燒系統(tǒng)實際運行エ況是否滿足設計要求，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化。進ー步，所述通過對記錄數(shù)據(jù)的綜合分析，判斷出燃燒系統(tǒng)實際運行エ況是否滿足設計要求，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化包括通過煙氣溫度分析，當加熱段的排煙溫度高于300°C吋，則降低蓄熱排煙比例；當加熱段的排煙溫度低于250°C吋，則增加蓄熱排煙比例；當加熱段煙氣中CO含量高于IOOppm吋，則調(diào)整空煤氣比例，增加空氣量；當加熱段煙氣中O2含量高于5%吋，則調(diào)整空煤氣比例，降低空氣量。進ー步，所述對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化包括在加熱爐處于生產(chǎn)狀態(tài)過程中，測試調(diào)節(jié)閥0-100%之間不同開度下對應的流量，通過測量數(shù)據(jù)，繪制流量與開度的對應關系曲線，通過曲線找出閥門最佳工作區(qū)域和最大工作流量，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化。本發(fā)明提供的一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行測量，并對測量數(shù)據(jù)進行計算分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的問題，通過參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，使得加熱爐達到最佳運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)加熱爐的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效和節(jié)能的目的。且定期執(zhí)行以上測量工作，可掌握加熱爐不同時期的運行狀態(tài)，便于明確系統(tǒng)優(yōu)化的方向。


圖I是本發(fā)明實例提供的燃燒系統(tǒng)壓カ測量部位示意圖；圖2是本發(fā)明實例提供的調(diào)節(jié)閥流量特性曲線示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括以下幾個步驟
步驟SI :對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化；步驟S2 :對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際エ況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化；步驟S3 :對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化。以上步驟沒有嚴格的順序，可根據(jù)需要進行調(diào)整。其中，步驟SI對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化包括步驟Sll :在加熱爐煙道上開設測量孔。步驟S12 :首先測量額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度，然后測量加熱爐煙 道，空、煤氣換熱器及煙道閘板各部位的壓力。本發(fā)明所述的煙道部位壓力、溫度測量分析是這樣實現(xiàn)的。如附圖I所示系統(tǒng)包括煙囪I、煙道閥板5、煤氣換熱器2、空氣換熱器3、稀釋風機7、主煙道4及豎煙道6。加熱爐煙道均設計測量孔。測量時，記錄額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度，然后將測溫用熱電偶拆除，采用DN8的不銹鋼管通過橡皮軟管連接微壓表，測量加熱爐煙道，煤氣換熱器2，空氣換熱器3、煙道閘板5各部位的壓カ，測量數(shù)據(jù)結果及測量期間加熱爐過程數(shù)據(jù)如表I所示。表I系統(tǒng)壓カ測量數(shù)據(jù)記錄表
權利要求
1.一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，包括 對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化； 對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際エ況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化； 對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化。
2.如權利要求I所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化包括 測量額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度； 測量加熱爐煙道，空、煤氣換熱器及煙道閘板各部位的壓カ； 根據(jù)測量的溫度及壓カ數(shù)據(jù)計算出各部位的阻カ損失，并與設計值進行分析比較； 根據(jù)分析結果對換熱器、煙道閘板進行設計優(yōu)化。
3.如權利要求2所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述在首先測量額定エ況下煙氣溫度及空煤氣預熱溫度之前還包括 在加熱爐煙道上開設測量孔。
4.如權利要求2所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在干，所述根據(jù)測量的溫度及壓カ數(shù)據(jù)計算出各部位的阻カ損失，并與設計值進行分析比較包括 通過“總排煙量=煤氣用量X [理論煙氣量+理論空氣量X (空氣過剩系數(shù)-I)] ”獲得總排煙量； 通過“計算煙氣量=總排煙量ー蓄熱排煙量”獲得計算煙氣量； 通過“計算煙道煙氣流量=計算煙氣量+進入的空氣量”獲得計算煙道煙氣流量；通過“所測部位阻カ損失折算值=所測位阻カ損失實測值*(煙道煙氣流量設計值/計算煙道煙氣流量)2獲得所測部位阻カ損失折算值； 將所測部位阻力損失折算值與設計值進行對比，根據(jù)偏離值對換熱器、煙道閘板進行參數(shù)設計及設備優(yōu)化。
5.如權利要求4所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際エ況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化包括 檢測蓄熱燒嘴煙氣溫度、CO含量、NOx含量及O2含量； 同時，記錄燃燒系統(tǒng)煤氣流量、空氣流量、空煤氣比例、蓄熱排煙比例及殘氧分析儀檢測結果； 通過對記錄數(shù)據(jù)的綜合分析，判斷出燃燒系統(tǒng)實際運行エ況是否滿足設計要求，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化。
6.如權利要求5所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述通過對記錄數(shù)據(jù)的綜合分析，判斷出燃燒系統(tǒng)實際運行エ況是否滿足設計要求，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化包括 通過煙氣溫度分析，當加熱段的排煙溫度高于300°C吋，則降低蓄熱排煙比例； 當加熱段的排煙溫度低于250°C吋，則增加蓄熱排煙比例； 當加熱段煙氣中CO含量高于IOOppm吋，則調(diào)整空煤氣比例，增加空氣量；當加熱段煙氣中O2含量高于5%吋，則調(diào)整空煤氣比例，降低空氣量。
7.如權利要求6所述的板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在干，所述對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化包括 在加熱爐處于生產(chǎn)狀態(tài)過程中，測試調(diào)節(jié)閥0-100%之間不同開度下對應的流量，通過測量數(shù)據(jù)，繪制流量與開度的對應關系曲線，通過曲線找出閥門最佳工作區(qū)域和最大工作流量，從而對燃燒系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括對煙道部位壓力、溫度進行測量，并與設計參數(shù)進行對照，分析出換熱器、煙道閘板實際運行效果，對換熱器及煙道閘板進行優(yōu)化；對蓄熱燒嘴排煙溫度、煙氣成分進行測量，分析燃燒系統(tǒng)實際工況，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化；對調(diào)節(jié)閥特性測試，繪制調(diào)節(jié)閥特性曲線，對燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化。本發(fā)明提供的一種板坯蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化方法，通過對燃燒系統(tǒng)進行精確的測量，結合數(shù)據(jù)分析，找出系統(tǒng)問題原因，并進行優(yōu)化調(diào)整，使得加熱爐各運行參數(shù)達到最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)加熱爐的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效和節(jié)能的目的。
文檔編號F23N5/00GK102853448SQ20121023174
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權日2012年7月5日
發(fā)明者曹恒, 劉志民, 李冰, 余威, 麻衛(wèi)平, 王蕾, 路統(tǒng)憲, 陳俊男 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司, 首鋼總公司