[发明专利]一种轧钢加热炉烟道漏风量在线监测方法

说明书

本发明涉及冶金行业能效分析领域，尤其涉及一种轧钢加热炉烟道漏风量在线监测方法，包括以下步骤：S1保持轧钢加热炉运行工况稳定，掺冷风阀门关闭；S2测定炉头、炉尾处炉气成分；测定空气预热器入口、空气预热器出口烟道直管段的烟气成分；S3计算炉膛燃烧实际过量空气系数；S4计算炉膛燃烧产生的烟气量：S5估算炉膛在炉门处和孔洞处的漏风量；S6计算炉膛进入烟道的烟气流量；S7计算实际烟气量；S8根据测试得到的烟气成分，计算含有漏风后的烟道过量空气系数；S9计算烟道中实际烟气流量；S10计算烟道的平均漏风量。本发明的优点是：可以为准确评价加热炉热平衡提供依据，对加热炉的生产管理和改进设计都具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及冶金行业轧钢加热炉的能效分析技术领域，尤其涉及一种轧钢加热炉烟道漏风量在线监测方法。

背景技术

轧钢加热炉是轧钢工序的主要耗能设备，提高加热炉热效率及合理利用加热炉排烟余热，可以避免能源的极大浪费，降低轧钢生产成本。由于加热炉炉膛内为正压，部分烟气在正压的作用下会从炉门和孔洞逸出，剩余烟气进入烟道内。烟道内一般安装会安装余热回收装置，空气预热器和煤气预热器。在引风机的作用下，烟道内为负压，导致漏入冷风使烟气量增大，烟气温度下降。此外，在炉膛出口一般设置掺冷风装置，防止空气预热器超温，掺冷风同样会使烟气量增加。因此，漏风量的准确测算是分析加热炉系统热平衡、评价烟气余热回收装置性能的重要基础。

201811418929.0发明公开了一种排气烟道阻力和漏风量测试系统，包括风量可调的风源，风量测量装置，第一气压计、第二气压计和第三气压计，其中排气烟道贯通多层建筑的第1至n个楼层，n为大于等于4的整数；风量测量装置分别与风源和位于第i层的排气烟道的进风口流体连通；第一气压计设置在第i+1层的排气烟道中，i为选自1至n-3的整数；第二气压计设置第j层的排气烟道中，j为选自大于等于i+2且小于等于n-1的整数；第三气压计设置在排气烟道的与进风口之间具有第一距离的侧壁上。这种通过风量测量的方法是一种很直接的测试方式，其存在的问题是需要额外设置传感器进行测量，需要额外的投资和管理，势必增加生产成本。

因此目前轧钢加热炉运行监测数据普遍不能反映烟道漏风量的大小，不能及时发现烟道漏风及烟道余热回收装置性能是否处于正常水平，加热炉的耗能居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种轧钢加热炉烟道漏风量在线监测方法，克服现有技术的不足，利用过量空气系数计算实际烟气量，烟道中实际烟气成分是进入烟道烟气和烟道漏风混合后的结果，通过及时检测漏风量，方便及时判断烟道漏风水平，解决余热回收装置效率低，空气、煤气预热温度不足，排烟热损失大等问题，为准确评价加热炉热平衡提供依据，从而找到提高加热炉热效率的措施。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

S1：保持轧钢加热炉运行工况稳定，烟道空气预热器入口处掺冷风阀门关闭；

S2：测试开始后，记录炉膛压力p_l，煤气量V_m，空气量V_k；在煤气输送管道直管段选点测定煤气成分；测定炉头、炉尾处炉气成分；测定空气预热器入口、空气预热器出口烟道直管段的烟气成分；

S3：利用公式1和公式2计算炉膛燃烧实际过量空气系数α_l；

式中：L₀——理论空气量，m³/m³；——燃料的可燃成分体积含量，％；m,n为碳氢化合物组成系数；

S4：利用公式3计算炉膛燃烧产生的烟气量：