[实用新型]一种热风炉燃烧自动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种热风炉燃烧自动控制系统，属于热风炉领域。它包括燃料出口管上设有的燃料流量检测装置和燃料调节阀，助燃气管上设有的助燃气流量检测装置和助燃气调节阀，还包括燃料分析仪，在热风炉上部内壁上设有温度传感器，燃料出口管和助燃气管均与燃烧器连通，燃烧器与热风炉连通，所述的温度传感器、燃料流量检测装置、助燃气流量检测装置和燃料分析仪均与控制器输入端连接，控制器输出端与燃料调节阀和助燃气调节阀连接。针对现有技术中燃料成分和热值的随机性及不可控性对热风炉自动燃烧造成影响的问题，它可以有效减少燃料成分和热值的随机性及不可控性对热风炉自动燃烧所造成的影响。

技术领域

本发明属于热风炉领域，更具体地说，涉及一种热风炉燃烧自动控制系统。

背景技术

热风炉的工艺特点决定了热风炉燃烧过程的复杂性与不易控性。这些问题都是实现燃烧过程自动控制的难点，具体体现在以下几个方面：

(1)燃料成分和热值的随机性及不可控性。热风炉燃烧使用的是高炉燃料、转炉燃料和焦炉燃料的混合或者其中之一。由于高炉生产的不稳定性，造成高炉燃料的热值波动较大且高炉燃料压力波动频繁。同时由于用户较多，焦炉燃料流量也非常的不稳定，致使三种燃料的成分波动，造成燃烧过程的波动，进而致使燃料燃烧不充分，存在浪费燃料，污染环境的问题。

(2)最佳燃烧配比的不易确定性。由于燃料本身的成分波动，造成燃烧过程燃料配比的较大变动，最佳的空燃配比不易确定且不易寻找。因此，整个燃烧过程必须克服这个问题。现有技术中为了实现燃料充分燃烧多以拱顶温度、燃料流量和废气氧含量为目标控制最佳空燃比，但在实际情况中影响最佳空燃比的因素较多，并不能实现真正的充分燃烧。

(3)高炉燃料压力波动的频繁性。由于高炉燃料压力的波动，造成燃料流量的频繁波动。燃料供给的变化直接导致燃烧过程的不稳定性。因此，必须建立一种快速精确的稳定流量的控制方式。而实现燃料流量稳定的最根本的条件就是控制好燃料流量的调节阀，从而实现通过精确控制调节阀而达到精确控制燃料流量，克服燃料压力扰动的效果。

(4)燃烧过程速度的不易控制性。燃烧速度的控制也是一个必须考虑的问题。过快的燃烧速度削弱了热风炉的蓄热量，过慢的燃烧速度又不能满足高炉对风温的使用要求。因此，必须通过合理的控制手段，使热风炉按照设定的燃烧时间合理的燃烧。

(5)确保燃烧过程的安全性。热风炉燃烧过程有严格的安全规定。如何确保燃烧过程的安全是自动燃烧系统首先要解决的问题。

中国实用新型专利，授权公告号：CN 204513798U，授权公告日：2015.07.29，公开了一种热风炉燃烧控制装置，属于热风炉设备控制装置技术领域，用于对热风炉燃烧进行自动控制。其技术方案是：该实用新型利用燃料测量仪表、助燃风测量仪表、烟气测量仪表获取与热风炉连接的燃料管道、助燃风管道和烟气管道中的燃料、助燃风和烟气数据，构建空燃比自动计算模型，使空燃比实时自动计算，并将操作工人工经验所获得的空燃比值同时引入自动控制装置中，预防分析仪表出现故障时，控制装置可以继续实施控制。其不足之处在于，该专利的技术方案构建空燃比自动计算模型，使空燃比实时自动计算，但在该技术方案中关于空燃比自动计算模型的技术手段是不清楚的，本领域技术人员无法顺利实施该技术方案；另外，该方案中变量过多，控制复杂，实际操作中难以达到理想的控制目标。

2007中国钢铁年会论文集，论文名称：《热风炉自动燃烧系统的研究与应用》，作者：杨永奇、杨伟强，该文献提出了燃料成分和热值的随机性及不可控性，在控制策略中保持了最优的空燃比，但并未给出具体实现的技术手段。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中燃料成分和热值的随机性及不可控性对热风炉自动燃烧造成影响的问题，本发明提供了一种热风炉燃烧自动控制系统及其方法。它可以有效减少燃料成分和热值的随机性及不可控性对热风炉自动燃烧所造成的影响。

2、技术方案