軋鋼加熱爐分段燃燒優化控制系統實踐

向海晟

摘要：下文中論述的是加熱爐分區段進行燃燒控制的技術、通過對熱值，殘氧的監控，調整空燃比對鋼坯實施燃燒改良，其目的在于對加熱爐把控最后的目標數值實施在線展開監測，引導加熱爐進行工作。

關鍵詞：軋鋼；加熱爐；分段燃燒；優化控制；系統實踐

一、對其現狀以及面臨的問題進行探究

（一）現狀

下表所示的是1500加熱爐處于燃燒狀態時的情況和出現的燒壞現象進行實際測試得出的結果。

有關的理論知識以及實踐表明，加熱爐內部的煙氣當中殘留的氧氣含量，加油進行加熱期間對溫度的把控，對于燃燒的消耗還有由于氧化造成的燒損問題，產生相對偏大的影響。對于燃燒以及消耗的材料來講，其中氧氣的含有數量每一次降低1%，會節約下來4%左右的燃料；鋼材出來的溫度每一次減少5%，會節約下來17%左右的燃料。對于因為氧化現象導致的燒毀情況來講，氧氣的含有數量自3%減少到1%，因為氧化現象導致的燒毀問題能夠減少78.89%左右。

3.2

從上表當中能夠了解到，表中對氣氛成份進行檢測之后的參數，濃度方面出現的波動普遍偏大，所有區段普遍在具備氧化性的氣氛之中，由氧化現象造成的燒損問題相對嚴重，所以，在減少燃料的消耗和因為氧化原因造成的損毀方面，存在相對偏大的空間范圍。估計對于燃料造成的消耗能夠減少超過3%，鋼坯在一個單位面積中出現的損毀率能夠減少8%～15%。

（二）對燃燒進行控制時，面臨的問題

對空燃比進行把控。現在，對于加熱爐出現的燃燒問題實施把控的主要方法：一類是經過熱值儀，對于煤氣當中包含的熱值進行把控，進行燃燒期間，對于空氣的需求數量計算得出，將加熱爐所有區段之中的空燃比進行調節把控，做到對爐當中進行燃燒的氣氛實施把控第二類，對于加熱爐的煙道之中煙氣的殘余氧氣數量實施在線監測，按照殘余氧氣數量，對加熱爐實施燃燒把控。[1]可是，在進行實際操作期間，上文當中的兩類把控方法，普遍不可以對加熱爐所有區段之中的爐氣現象實施把控，有下述幾個方面的問題：

①將熱值儀進行檢測得出的煤氣當中的熱值當作根據，對于加熱爐進行燃燒的方法進行調節把控，這能夠達到對加熱爐處于燃燒狀態中的氣氛進行間接地把控。經過對煤氣熱值進行的檢測工作，將空燃比推算得出，引導加熱爐所有區段的燒嘴部位的空燃比實施調節，讓燃燒獲得最高效的這個目的得以實現。

②使用空氣以及煤氣流量計進行檢測，通常情況下，普遍會出現極大的偏差，不可以將實際操作期間的流量現狀反映出來，所以，在對畫面當中的配比狀況進行操作時，并不可以將爐當中的氧氣有無過剩的情況表明清楚。

③因為遭遇溫度在進行使用時的限制，所以，將氧化鋯的探頭進行安裝時，設置在了爐尾部位，僅僅可以將爐膛整體有無出現氧氣過剩的問題反映出來，不可以將正在進行加熱的位置當中，配比有無與標準相符的這一情況反映出來，參數提供不了太大的參考價值。

二、對加熱爐的燃燒進行改良的整個流程

加熱爐當中處于燃燒的狀態時，由于煤氣自身的熱值出現的波動、流量在進行計量時出現的偏差、氣體出現外泄、排煙操作進行的速度等這些方面的因素產生的影響，導致出現了偏離現象。經過對燃燒過程中的狀態進行檢測、采用動態的方式尋找最佳、改良調節，能夠讓最高效的燃燒狀態進一步提升，以此實現對煤氣能源進行節約的目的。鋼坯爐當中的溫度，會根據鋼坯表層部位的溫度實施確認。

第一，對于均衡的熱量、第二次加熱、第一次加熱、在對溫度進行調整期間，對于氧氣出現的過量問題實施檢測，降低空氣部位的流量，所有區段之中多余出來的一氧化碳，必然會在下一個區段之中消耗掉。[2]

第二，在預熱剛開始的階段，對一氧化碳的含量進行檢測，若是出現了過量的問題，把空氣當中的流量加大，同時經過預先進行加熱的區段的氧化鋯，對最后的氧氣含量進行測量以及校對準確，讓其達到穩定狀態。

第三，經過循環改良，對空氣當中的流量以及燃料當中的流量進行調節，在空燃比能夠設置在最佳狀態、燃燒爐當中的燃燒狀態在最高效的區域，對于熱效率進行使用的效率達到最佳。

三、實施之后得到的效果

在同等情況下，第一次加熱時氧氣的平均數值下降到185%、第二次加熱時氧氣的平均數值下降到1.85%、熱量均衡的區段，氧氣的平均數值下降到2.79%，單位面積大小出現的燒損問題的數量減少到0.6077g/dm2，下降率達到了16.75%。[3]

四、結語

經過對加熱爐分區段燃燒進行把控，通過對熱值，殘氧的監控，調整空燃比對鋼坯實施燃燒改良，實施的探究以及實際檢驗，獲得了預想當中的效果。

參考文獻：

[1]徐進濤，徐衛敏.先進控制系統在加熱爐優化控制中的應用[J].石油化工技術與經濟，2016，32（2）：5154.

[2]李鵬，于現軍，黃元民，等.燃燒優化控制系統在步進加熱爐上的應用[J].金屬世界，2013（3）：8385.

[3]李鵬，孫玉珠，王孝偉，等.軟測量技術在加熱爐燃燒系統上的應用[J].引文版：工程技術，2015（32）：188.