[发明专利]板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业炉技术领域，具体是一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法。

背景技术

板坯蓄热式加热炉是轧钢车间轧前板坯加热的重要设备。其能源消耗占工序能耗的60%左右。同时，其加热板坯的质量直接影响产品的最终质量。因此，如何实现加热炉的最优化控制，从而节约能源、提高成材率、改善产品质量，一直是各轧钢车间的重点攻关工作。

加热炉燃烧系统工艺控制参数较多，且工作温度和环境温度均较高。往往因无法系统的分析问题而导致工艺参数无法达到最佳状态。加热炉实际运行参数与设计参数偏差较多，往往造成燃料消耗增加、板坯加热质量差，甚至造成设备使用寿命缩短，频繁损坏。这些问题均会造成巨大的经济损失。

因此，如何通过系统测量，发现和解决存在的问题，是改善燃烧系统运行状态的关键所在。

发明内容

本发明的目的之一是解决现有加热炉燃烧系统无法系统分析问题使得工艺参数无法达到最佳值，造成燃料消耗增加、板坯加热质量差，甚至造成设备使用寿命缩短，频繁损坏等多种问题，发明了一种能及时分析系统问题使系统参数保持最佳值的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法。

本发明提供的一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，包括：对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计参数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化；

对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际工况，对燃烧系统进行优化；

对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化。

进一步，所述对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计参数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化包括：

首先测量额定工况下烟气温度及空煤气预热温度；

然后测量加热炉烟道，空、煤气换热器及烟道闸板各部位的压力；

根据测量的温度及压力数据计算出各部位的阻力损失，并与设计值进行分析比较；

根据分析结果对换热器、烟道闸板进行设计优化。

进一步，所述在首先测量额定工况下烟气温度及空煤气预热温度之前还包括：

在加热炉烟道上开设测量孔。

进一步，所述根据测量的温度及压力数据计算出各部位的阻力损失，并与设计值进行分析比较包括：

通过“总排烟量=煤气用量×[理论烟气量+理论空气量×（空气过剩系数-1）]”获得总排烟量；

通过“计算烟气量=总排烟量－蓄热排烟量”获得计算烟气量；

通过“计算烟道烟气流量=计算烟气量+进入的空气量”获得计算烟道烟气流量；

通过“所测部位阻力损失折算值=所测位阻力损失实测值*（烟道烟气流量设计值/计算烟道烟气流量）²获得所测部位阻力损失折算值；

将所测部位阻力损失折算值与设计值进行对比，根据偏离值对换热器、烟道闸板进行参数设计及设备优化。

进一步，所述对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际工况，对燃烧系统进行优化包括：

检测蓄热烧嘴烟气温度、CO含量、NO_X含量及O2含量；

同时，记录燃烧系统煤气流量、空气流量、空煤气比例、蓄热排烟比例及残氧分析仪检测结果；

通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行工况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行参数优化。

进一步，所述通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行工况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行参数优化包括：

通过烟气温度分析，当加热段的排烟温度高于300℃时，则降低蓄热排烟比例；

当加热段的排烟温度低于250℃时，则增加蓄热排烟比例；

当加热段烟气中CO含量高于100ppm时，则调整空煤气比例，增加空气量；

当加热段烟气中O₂含量高于5%时，则调整空煤气比例，降低空气量。

进一步，所述对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化包括：

在加热炉处于生产状态过程中，测试调节阀0-100%之间不同开度下对应的流量，通过测量数据，绘制流量与开度的对应关系曲线，通过曲线找出阀门最佳工作区域和最大工作流量，从而对燃烧系统进行参数优化。