[发明专利]一种蓄热式烧嘴的对角换向控制方法

说明书

本发明公开了一种蓄热式烧嘴的对角换向控制方法，包括：S1.将蓄热式加热炉中沿炉长方向每四对蓄热式烧嘴构成一个控制区；S2.控制区内的煤气负荷通过L1自动化系统根据炉温控制需要进行自动调节；S3.通过换向控制模块实施检测控制区内的煤气负荷比例以及蓄热式烧嘴的故障信号，由此确定蓄热式烧嘴的换向工作方式，另一方面按照设定的周期进行蓄热式烧嘴的换向控制；S4.当煤气负荷比例大于30％时，蓄热式烧嘴进入高负荷对角换向控制方式工作；当煤气负荷比例小于等于30％时，蓄热式烧嘴进入低负荷对角换向控制方式工作。本发明解决了现有蓄热式加热炉温度场不均匀引起板坯长度方向温度不均匀的问题，有利于改善板坯加热质量。

技术领域

本发明涉及冶金生产技术，更具体地说，涉及一种蓄热式烧嘴的对角换向控制方法。

背景技术

蓄热式燃烧技术又称高温空气燃烧技术(High Temperature Air Combustion，以下简称HTAC)，是80年代初国际上兴起的一项新型燃烧技术。如图1所示，它通过一对烧嘴周期性地燃烧和排烟来达到吸收烟气中的余热，将助燃空气预热到高温的目的，当烧嘴1在燃烧时，烧嘴2则在排烟，排出的烟气通过烧嘴2本体进入装有蓄热体的蓄热箱，将其中的蓄热体加热到高温。当蓄热体被充分加热后，刚才在燃烧的烧嘴1关闭后开始排烟，而蓄热体被加热的烧嘴2开始燃烧，助燃空气流经蓄热箱时被热的蓄热体加热到高温。烧嘴周期性地换向，蓄热体周期性地吸热和放热，从而将烟气中的热量又带回炉膛，实现节能降耗的目的。采用HTAC技术，能将助燃空气预热到1000℃以上，排烟温度降到200℃以下，同时通过蓄热式烧嘴的特殊结构设计，实现了高温和低氧条件下的充分燃烧，能大幅降低烟气中NOx的含量，从而实现节能、环保的双重功效。

由于蓄热式烧嘴必须成对控制，整个燃烧过程中不断进行换向，加热炉内大量蓄热式烧嘴的换向方法对加热炉内的温度场、流场影响较大，良好的蓄热式烧嘴换向方法成为了蓄热式燃烧技术的一项重要内容。

目前常用的蓄热式烧嘴的换向方法主要有以下三种：

如图2a所示的分段同侧换向方法，是加热炉沿炉长方向分为不同的燃烧控制段3，某段蓄热式烧嘴一侧燃烧时其相邻段的同侧蓄热式烧嘴进行排烟，到达换向周期后，各控制段3的蓄热式烧嘴整体进行“燃烧”和“排烟”的切换。图中，箭头代表介质流动方向，箭头朝方框内时表示烧嘴燃烧，箭头朝方框外时表示烧嘴排烟，以下图中的表示相同。

如图2b所示的全同侧换向方法，是加热炉沿炉长方向各控制段都保持同一侧燃烧，以及同一侧排烟。

如图2c所示的交错换向方法，是加热炉内的一对蓄热烧热始终与其相邻的一对蓄热式烧嘴处于“燃烧”和“排烟”的反方向。

上述的三种蓄热式烧嘴的换向控制方法，在实际运行中经常碰到板坯长度方向中间温度高的问题，但由于蓄热式烧嘴都是自动控制，因此缺少能够动态调整炉内温度场的手段，对板坯的加热质量带来不利影响。

如中国专利ZL201210572157.2公开了一种蓄热式加热炉蓄热式烧嘴的控制方法，蓄热式加热炉包括炉体，其中炉体包括加热段和均热段，炉体上设有辅助排烟管道，炉体两侧还分布有用于钢坯加热的蓄热式烧嘴，该蓄热式加热炉还包括与炉体相连通的空气四通换向阀和煤气四通换向阀，在加工特殊钢种时，控制加热段炉体两侧的蓄热式烧嘴周期性换向燃烧；通过调节空气四通换向阀和煤气四通换向阀，使空气和煤气同时送达均热段的炉体两侧，控制均热段两侧的蓄热式烧嘴均处于全部燃烧状态，多余烟气通过辅助排烟管道排出。本发明可有效避免粘钢问题，避免钢坯局部过热和过烧。该发明适用的蓄热式烧嘴使用“四通换向阀”对成对的蓄热式烧嘴进行整体控制，而本发明提出的控制方法仅适用于单个蓄热式烧嘴可以单独控制的工况。