CN102937382A - 比例控制的燃烧系统的调优方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种比例控制的燃烧系统的调优方法，包括以下步骤：S1、将整个比例控制的燃烧系统分为若干个燃烧区域，并给每个燃烧区域设定不同的温度进行燃烧控制；S2、调节煤气流量；S3、调节空气流量；S4、测量烟气成分，用便携式烟气分析仪测量同一燃烧区每个烧嘴后烟气中的氧气和一氧化碳含量，若测量值与原设定值的差值大于预设值，则重新调节煤气流量和空气流量，若测量值与原设定值一致，则调优结束。本发明的调优方法专门针对比例控制燃烧系统，操作简单、方便，便于推广；对各个燃烧区域进行整体调优，可保证每个燃烧区域的烧嘴功率一样，燃烧状态一样，使炉内温度控制均匀，提高低负荷下的控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及气体燃烧系统调优领域，特别是涉及比例控制的气体燃烧系统的调优。
背景技术
比例控制的燃烧系统主要运用于退火炉，用于评价退火炉运行状况的主要参数有：炉子的产量、燃料消耗量、炉子的热效率等，目前在部分钢铁企业，由于各种原因，对退火炉热工性能重要性的认识欠缺以及设备、技术、费用等问题，许多退火炉都已生产了多年，但其燃烧系统都从未进行过调优，致使许多退火炉的加热能力都得不到充分发挥，导致炉子产量下降，热效率降低、能源浪费严重及废气排放超标等后果，因此，有必要定期对炉窑的燃烧系统进行调优。
传统的燃烧系统的调优只是针对单个烧嘴的调优，使单个烧嘴的空煤气充分混合燃烧即可，这种调优方法并不要求同一区域的烧嘴功率一样，因此炉内温度控制往往不够均匀，且低负荷下控制精度较低，难以满足一些特殊热处理工艺的要求。传统燃烧系统的调优方法不能适用于比例控制下燃烧系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中传统燃烧系统的调优方法不能适用于比例控制下的燃烧系统，且调优效果不佳的缺陷，提供一种专门针对比例控制燃烧系统，可对各个燃烧区域进行整体调优，保证每个燃烧区域的烧嘴功率一样，燃烧状态一样，使炉内温度控制均匀，空煤气小流量控制精确的比例控制的燃烧系统的调优方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种比例控制的燃烧系统的调优方法，包括以下步骤：
S1、将整个比例控制的燃烧系统分为若干个燃烧区域，并给每个燃烧区域设定不同的温度进行燃烧控制；
S2、调节煤气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的煤气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S3、调节空气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的空气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S4、测量烟气成分，用便携式烟气分析仪测量同一燃烧区每个烧嘴后烟气中的氧气和一氧化碳含量，若测量值与原设定值的差值大于预设值，则重新调节煤气流量和空气流量，若测量值与原设定值一致，则调优结束。
本发明所述的调优方法中，步骤S2具体包括：
S21、获取燃烧区内烧嘴的额定煤气流量、流量孔板设定差压，以及该燃烧区的额定煤气流量；
S22、确保现场所有烧嘴都处于燃烧状态；
S23、将空气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％；
S24、将煤气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％，并检查燃烧区煤气流量是否超过额定煤气流量的5％，如果超过，则检查燃烧区煤气压力设定值；如果该区煤气压力正常，关闭该燃烧区的煤气控制阀，并且通过调节每个烧嘴前流量调节阀降低每个烧嘴的煤气流量；
S25、使用便携式差压计测量燃烧区各个烧嘴前煤气差压，并通过调节煤气流量调节阀，进行烧嘴煤气平衡调整，使差压与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S26、重复进行2到3次烧嘴煤气平衡调整，直到该区每个烧嘴前的煤气压差达到一致为止。
S27、调节完毕后将烧嘴控制器打回自动模式。
本发明所述的调优方法中，步骤S3具体包括：
S31、调节前，确保停炉时每个烧嘴的额定空气流量已经使用冷空气进行了校验；
S32、将空气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％；
S33、使用便携式差压计测量该区各个烧嘴前空气差压，并通过调节空气流量调节手动阀，进行烧嘴空气平衡调整，使差压与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S34、重复进行2到3次烧嘴空气平衡调整，直到该区每个烧嘴前的空气压差达到一致为止。
本发明产生的有益效果是：本发明按照燃烧系统的分区，在保证单个区域燃烧功率不变的情况下，使用便携式差压计测量每个区域的各个烧嘴前煤气、空气差压，并通过调节煤气和空气流量调节阀，使同一燃烧区域的每个烧嘴的煤气和空气差压与相对应的额定流量相匹配，即平衡同一燃烧区域的烧嘴功率和燃烧状态，这样使整个燃烧系统稳定的运行，同时各相关参数处于最佳配比状态，燃烧充分，热效率高，以最小的能源消耗满足生产需求。本发明的调优方法专门针对比例控制燃烧系统，操作简单、方便，便于推广；对各个燃烧区域进行整体调优，可保证每个燃烧区域的烧嘴功率一样，燃烧状态一样，使炉内温度控制均匀，低负荷下控制精度高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例比例控制的燃烧系统框图；
图2是本发明实施例比例控制的燃烧系统的调优方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
燃烧系统的调优在钢铁企业中应该来说是比较重要的，通过调查调优，可以对退火炉的实际燃烧状况做出科学的判断，找出具有优化空间的烧嘴，通过调优使退火炉的生产能力提高、燃烧热效率提高、减少能源浪费。如图1所示，为本发明实施例所调优的比例控制的燃烧系统框图。图中相同的装置使用相同的符号表示。另外图中，FT表示流量检测仪表，TE表示温度检测仪表，PT表示压力检测仪表。
本方法的实施准备工作和条件：
第一，要准备的工具有：烟气分析仪、数字差压表、便携式煤气报警仪以及一个常用工具箱等；
第二，设备状况必须满足调优条件，（1）煤气供给正常，压力符合生产要求；（2）助燃风机、排烟风机工作正常；（3）煤气、空气管道压力调节阀、快切阀、手阀等可以正常开关。
第三、选择合适的钢种连续正常生产，保证调优区域的燃烧功率达到100%并保持不变。
如图2所示，本发明实施例比例控制的燃烧系统的调优方法，包括以下步骤：
S1、将整个比例控制的燃烧系统分为若干个燃烧区域，并给每个燃烧区域设定不同的温度进行燃烧控制；
S2、调节煤气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的煤气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S3、调节空气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的空气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S4、测量烟气成分，用便携式烟气分析仪测量同一燃烧区每个烧嘴后烟气中的氧气和一氧化碳含量；
S5、判断测量值与原设定值的差值是否大于预设值；若是，则重新调节煤气流量和空气流量，若测量值小于等于原设定值一致，则调优结束。
在本发明的一个实施例中步骤S2具体包括：
S21、获取燃烧区内烧嘴的额定煤气流量、流量孔板设定差压，以及该燃烧区的额定煤气流量（燃烧区烧嘴单个流量*该区的烧嘴数量）；
S22、确保现场所有烧嘴都处于燃烧状态；
S23、将空气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％；
S24、将煤气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％，并检查燃烧区煤气流量是否超过额定煤气流量的5％，如果超过，则检查燃烧区煤气压力设定值；如果该区煤气压力正常，可稍微关闭该燃烧区的煤气控制阀，可在HMI（Human Machine Interface）操作画面上进行，并且通过调节每个烧嘴前流量调节阀降低每个烧嘴的煤气流量；在煤气控制阀100％打开，且未超过该燃烧区额定煤气流量情况下，烧嘴调节方可进行；
S25、当按要求完成上述步骤后，可使用便携式差压计测量燃烧区各个烧嘴前煤气差压，并通过调节煤气流量调节阀，进行烧嘴煤气平衡调整，使差压与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S26、重复进行2到3次烧嘴煤气平衡调整，直到该区每个烧嘴前的煤气压差达到一致为止。
S27、调节完毕后将烧嘴控制器打回自动模式。
步骤S3具体包括：
S31、调节前，确保停炉时每个烧嘴的额定空气流量已经使用冷空气进行了校验；
S32、将空气控制器打到手动并逐步将输出增大到100％；
S33、使用便携式差压计测量该区各个烧嘴前空气差压，并通过调节空气流量调节手动阀，进行烧嘴空气平衡调整，使差压与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S34、重复进行2到3次烧嘴空气平衡调整，直到该区每个烧嘴前的空气压差达到一致为止。
在空煤气流量调节完毕后，使用便携式烟气分析仪测量每个烧嘴后烟气中的氧气和一氧化碳含量，测量值应该相近，且与原设定值一致。如果存在较大偏差，则需要按照上述步骤重新进行调节。
通过以上方法反复调试，使同一燃烧区域的烧嘴都工作在其额定功率内（平衡同一燃烧区的烧嘴功率），且每个烧嘴工作在正常的燃烧状态并产生同一残氧量的烟气（平衡每个烧嘴燃烧状态），这样，调试完全部燃烧区域后，使整个燃烧系统稳定的运行，同时各相关参数处于最佳配比状态，燃烧充分，热效率高，以最小的资源消耗满足生产需求。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种比例控制的燃烧系统的调优方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将整个比例控制的燃烧系统分为若干个燃烧区域，并给每个燃烧区域设定不同的温度进行燃烧控制；
S2、调节煤气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的煤气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S3、调节空气流量，使同一燃烧区每个烧嘴前的空气压差达到一致，且与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S4、测量烟气成分，用便携式烟气分析仪测量同一燃烧区每个烧嘴后烟气中的氧气和一氧化碳含量，若测量值与原设定值的差值大于预设值，则重新调节煤气流量和空气流量，若测量值与原设定值一致，则调优结束。
2.根据权利要求1所述的调优方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
S21、获取燃烧区内烧嘴的额定煤气流量、流量孔板设定差压，以及该燃烧区的额定煤气流量；
S22、确保现场所有烧嘴都处于燃烧状态；
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S25、使用便携式差压计测量燃烧区各个烧嘴前煤气差压，并通过调节煤气流量调节阀，进行烧嘴煤气平衡调整，使差压与各个烧嘴的额定流量相匹配；
S26、重复进行2到3次烧嘴煤气平衡调整，直到该区每个烧嘴前的煤气压差达到一致为止；
S27、调节完毕后将烧嘴控制器打回自动模式。
3.根据权利要求1所述的调优方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
S31、调节前，确保停炉时每个烧嘴的额定空气流量已经使用冷空气进行了校验；
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Granted publication date: 20150527 Termination date: 20151121 |
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