[发明专利]一种加热炉炉内气氛的处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种加热炉炉内气氛的处理方法及系统，该处理系统包括：加热炉，包括：预热段，加热炉一段、加热炉二段、均热段；在加热炉中的加热炉一段、加热炉二段、均热段分别设置炉内气氛激光检测仪，用于实时检测炉内各段的O₂/CO含量；加热炉燃烧优化控制系统，包括空燃比调整控制模型，用于利用空燃比调整控制模型对炉内各段的O₂/CO含量确定炉内各段的炉内燃烧状态，再根据炉内各段的炉内燃烧状态确定炉内各段的空燃比/空气过剩系数；过程控制系统，用于根据炉内各段的空燃比/空气过剩系数生成对应的控制参数，并控制炉内各段的执行机构根据对应的控制参数对炉内各段的O₂含量进行控制，进而调整炉内各段的气氛。

技术领域

本申请涉及炼钢领域，尤其涉及一种加热炉炉内气氛的处理方法及系统。

背景技术

在炼钢领域中，四座加热炉分四段控制，预热段(不供热)、加热一段(上、下加热)、加热二段(上、下加热)、均热段(上、下加热)，炉内板坯加热用煤气全为高/焦/转混合煤气。

由于现有加热炉内没有有效的炉内气氛监测手段，无法实时了解炉内燃烧情况，只能通过理论空燃比进行煤气空气配比，而实际生产过程中，由于加热炉炉内气氛受到煤气热值波动、压力变化、阀门开度误差、流量计误差等工况的影响，无法保证实时的最佳燃烧状态，容易造成炉内气氛不平衡，煤气过量或残氧过高都有可能出现，燃烧状况波动大，降低了燃气的燃烧效率。

发明内容

本发明提供了一种加热炉炉内气氛的处理方法及系统，以使炉内燃气得到充分的燃烧，同时控制好燃烧产物中的残氧含量，提高燃气的燃烧效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种加热炉炉内气氛的处理系统，所述处理系统包括：

加热炉，包括：预热段，加热炉一段、加热炉二段、均热段；在所述加热炉中的加热炉一段、加热炉二段、均热段分别设置炉内气氛激光检测仪，用于实时检测炉内各段的O₂/CO含量；

加热炉燃烧优化控制系统，包括空燃比调整控制模型，用于利用所述空燃比调整控制模型对所述炉内各段的O₂/CO含量确定所述炉内各段的炉内燃烧状态，再根据所述炉内各段的炉内燃烧状态确定所述炉内各段的空燃比/空气过剩系数；

过程控制系统，用于根据所述炉内各段的空燃比/空气过剩系数生成对应的控制参数，并控制所述炉内各段的执行机构根据对应的控制参数对所述炉内各段的O₂含量进行控制，进而调整所述炉内各段的气氛。

优选的，所述炉内各段的O₂含量控制在0.8-1.5之间。

优选的，所述各炉内气氛激光检测仪包括发射器和接收器，分别通过连接器安装在所述炉内各段的两侧。

优选的，所述连接器，包括：过程管道，所述过程管道的一端安装在炉壁，另一端连接安装法兰，所述过程管道上设置维护切断阀门，用于切断连接器中的过程管道和操作环境，以防止危险气体泄漏；

所述发射器或接收器通过所述安装法兰连接和所述连接器连接；

优选的，所述处理系统还包括：

吹扫组件，所述吹扫组件的出气口安装在所述发射器、所述接收器各自的的视窗周围，用于对所述视窗进行连续吹扫。

优选的，所述吹扫组件所用气体为氮气。

优选的，所述处理系统还包括水冷组件，缠绕在所述炉内气氛激光检测仪上，用于对所述炉内气氛激光检测仪进行循环水冷。

优选的，所述处理系统还包括空冷组件，设置在所述炉内气氛激光检测仪附近预设距离处，用于对所述炉内气氛激光检测仪进行空冷。