[发明专利]一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制装置及方法

说明书

本发明涉及一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制装置及方法，属于炉压自动控制领域，本系统采用炉压控制器输出结果为控制中值，以烧嘴两侧排烟温度差值乘以系数后作为修正值，中值与修正值相加的结果作为两侧排烟调节阀的设定值，修正值有上限限制。实现在控制炉压的过程中，兼顾控制排烟温度差的减小，直至两侧排烟温度平衡。本系统通过两个排烟调节阀的开度控制将炉压稳定控制在0‑50Pa之间，减小了炉门冒火现象；同时，减小了左右两侧烧嘴的排烟温度差，排烟均衡，更加节能，增加经济效益。

技术领域

本发明属于炉压自动控制领域，涉及一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制装置及方法。

背景技术

蓄热式熔炼炉是将铝锭熔化成铝液的一种炉型，它一般由燃烧系统、蓄热体、换向系统、排烟系统组成。烧嘴成对工作，一侧烧嘴燃烧时，另一侧烧嘴排烟。蓄热式熔炼炉的优点是节能，单耗低。它利用蓄热体回收高温烟气，高温烟气预热空气，达到节能目的。更为重要的是在生产中要保证炉压平稳，过大的炉压导致炉气外溢，导致炉门冒火，炉门变形，对设备及人身安全不利。炉压负压过大也造成炉内吸入过多的冷风，降低炉温，不利于节能。理想的炉压应保持在微正压。炉压与排烟系统相关，排烟一般有两种途径，一是通过烧嘴、排烟调节阀、排烟风机排入除尘器，一般占比为烟气量的70-80％，二是通过烟道闸板阀、烟囱排入除尘器，一般占比为烟气量的20-30％，理论上通过烧嘴排出占比越大，蓄热体回收的热量越多，越节能。为了实现节能最大化，目前出现了取消烟囱的蓄热式炉型，全部烟气都通过烧嘴排出，但是，这种炉型带来的问题是排烟调节阀既需要调节炉压也需要调节排烟温度，而炉压和排烟温度本身存在耦合关系，调节炉压会影响排烟温度，调节排烟温度也会影响炉压。烟气经过蓄热体以后的排烟温度在150-200℃为宜，烧嘴两侧的排烟温度如果不平衡，说明烟气量不平衡，排烟温度高的排出的烟气量大，烟气量越大温度越高，超过250℃不仅不利于节能，而且影响排烟机设备使用寿命。而排烟温度低侧的蓄热体还未发挥出节能功效，目前在取消烟囱的蓄热式炉型上，排烟调节阀一控二的控制效果非常不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决在取消烟囱的蓄热式炉型上，排烟调节阀在调节炉压的同时调节烧嘴两侧的排烟温度平衡，提供一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制装置及方法，采用炉压控制器输出与排烟温度差值系数修正结合的处理方法，保证在控制炉压的同时，减小烧嘴两侧排烟温度差值。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制装置，包括炉压测量装置、炉压控制器、四个蓄热式烧嘴、两根排烟管道、两个排烟风机和一个除尘器；在熔炼炉的两侧分别相对设置两个蓄热式烧嘴，每一侧的两个蓄热式烧嘴共同连接一根排烟管道，并连接至一个排烟风机，两个排烟风机共同连接至所述除尘器；两侧排烟管道上均设有一个排烟调节阀和一个排烟管道温度测量点；所述炉压测量装置设置在炉后墙的取压孔处；所述炉压控制器与炉压测量装置、蓄热式烧嘴、排烟风机、除尘器、排烟调节阀和排烟管道温度测量点控制连接，用于通过采集当前炉压、两侧排烟管道温度值进行计算，控制排烟调节阀的开度，自动控制炉压。

进一步，每个蓄热式烧嘴上均设有一个烧嘴排烟温度测量点和一个换向阀，均与炉压控制器控制连接，用于进行定时换向和超温换向。

进一步，所述炉压控制器还连接有燃气调节阀和空气调节阀。

进一步，所述炉压控制器通过空气调节阀的开度和流量关系及排烟调节阀开度和温度的关系，判断烧嘴蓄热体的堵塞状况，并给予是否更换的提示。

另一方面，本发明提供一种蓄热式熔炼炉炉压自动控制方法，包括以下步骤：

S1：炉气通过炉后墙的取压孔进入炉压测量装置，炉压测量装置将电信号输入到PLC模拟量通道，经滤波处理后，炉压信号送入炉压控制器；

S2：炉压控制器使用增强型PID控制器调节，输出值为M；