一種基于軋鋼雙蓄熱式加熱爐的巡檢式煙氣調節系統及其調節方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及乳鋼加熱爐智能控制領域，尤其涉及一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的 巡檢式煙氣調節系統及其調節方法。
【背景技術】
[0002] 隨著能源和環境污染的不斷緊張，使得節能降耗和降低排放尤為重要。
[0003] 如今，我國噸鋼可比能耗比國外先進產鋼國高出9.9%~17.2%，提高能源轉換利 用效率和加強余熱余能的回收利用，是未來我國鋼鐵企業節能的主攻方向。高溫蓄熱燃燒 技術和精確的控制技術等，是鋼鐵工業節能的一個關鍵發展方向。通常在乳鋼廠，工業加熱 爐的能源消耗占整個乳鋼廠能源總耗的55%以上，因此，提高加熱爐的燃燒效率，對于降低 噸鋼燃耗，節約成本尤為重要。
[0004] 其中，蓄熱式加熱爐逐漸發展成節能減排的主流，但是根據乳鋼蓄熱式加熱爐使 用情況來看，氧化燒損比較嚴重，達到2.0%~2.5%左右，嚴重影響產品質量和成本的控 制。
[0005] 中國專利(專利號:200920221512.5)公開了一種管式加熱爐多路煙氣采集管路自 動切換裝置，該裝置通過連接管式加熱爐的三個煙氣采集點，為管式加熱爐的在線監測提 供了技術保障，然而蓄熱式加熱由于存在不同的燃燒控制段，每個控制段的工藝要求不同， 導致空燃配比的方式各異。因此，該技術所提及的將燃燒煙氣抽取到總管中進行檢測的方 式并沒有意義。
[0006] 中國專利（專利號：201510010406.2)公開了蓄熱式加熱爐氧含量調節方法以及一 種雙蓄熱式乳鋼加熱爐氧化氣氛調節方法的自動控制方法，但是該專利未研究針對蓄熱式 加熱技術，存在多段供熱并周期性換向的燃燒方式，因此爐內氣氛很難準確測量。此外雙蓄 熱式加熱爐在排煙時，存在空氣管路排煙和煤氣管路排煙兩路排煙系統，多點排煙，且總有 一部份空氣和煤氣被抽入到煙氣當中。在此情況下，該技術所提出的空燃配比調節方案沒 有可操作性，且該方案采用直插式氧化鋯作為氧含量檢測裝置，該裝置在加熱爐正常生產 的工況條件下，氧含量受到現場抽取煙氣溫度，粉塵的影響較大，導致測量精度受到較大影 響，同時嚴重影響了設備的使用壽命。
[0007] 中國專利（專利號：201110286698.4)公開了 一種工業加熱爐高溫爐膛內（1000-1400°C)氧含量分布場連續在線分析裝置和方法，但該專利采用的在線檢測系統雖然能滿 足對三點煙氣的采集，但由于需要三套氣體分析儀對不同的采集點進行采集，因此投入比 較大，而且系統體積龐大，維護成本高，難以推廣使用。

【發明內容】

[0008] 為了解決上述問題，本發明提供一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的巡檢式煙氣調節 系統及其調節方法，可以針對蓄熱式加熱爐每個燃燒段進行精細化調節。
[0009] 上述的一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的巡檢式煙氣調節系統，包括取樣系統、反 吹系統、電子冷凝器、氣體分析系統、排水系統以及PCL系統，所述電子冷凝器同時與取樣系 統，氣體分析系統以及排水系統相連，所述吹風系統與取樣系統相連；
[0010] 其中，所述取樣系統包括若干組取樣機構，每組取樣機構均包括依次串聯的并聯 回路、第一過濾器以及第一電磁閥，所述第一電磁閥直接與電子冷凝器相連，所述并聯回路 包括若干組相互并聯的串聯通路，每組串聯通路均由取樣手閥與高溫過濾器串聯組成，所 述取樣手閥的一端與高溫過濾器串聯，所述取樣手閥的另一端與取樣管道相連通；
[0011] 所述反吹系統包括減壓閥和反吹口，所述反吹口依次通過減壓閥和第二電磁閥與 第一過濾器相連；
[0012] 所述氣體分析系統包括氣體分析儀、出氣口以及標氣出口，所述電子冷凝器通過 第二過濾器與選擇閥相連，所述選擇閥通過第二針型閥與標氣出口相連，所述選擇閥還與 氣體分析儀相連;所述氣體分析儀依次通過遠傳壓力表、第一針型閥以及采樣栗與出氣口 相連；
[0013] 所述排水系統包括蠕動栗和排水口，所述排水口通過蠕動栗與電子冷凝器相連， 所述PLC系統通過有效值智能處理模塊來過濾無效信號并對有效信號進行處理。
[0014] 上述系統中，所述取樣機構和串聯通路的數量均為3組。
[0015] 上述系統中，所述選擇閥為三路選擇閥。
[0016] 上述系統中，所述取樣管道設置有若干個取樣點。
[0017] 上述系統中，所述取樣手閥通過取樣點與取樣管道相連通。
[0018] 本發明還記載了一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的巡檢式煙氣調節方法，包括以下 步驟：
[0019] S1、根據乳鋼工藝及乳制要求，確定雙蓄熱式加熱爐的目標殘氧量測定值Ro;
[0020] S2、對雙蓄熱式加熱爐的加熱各段依次采集、分析、計算，從而確定有效氧含量的 實際殘氧量測定值云
[0021 ] S3、將目標殘氧量測定值與實際殘氧量測定值作差值計算：
[0022] AR = Rt) - R
[0023] S4、計算理論空燃比：根據對高爐煤氣的成分以及熱值分析，再依據化學反應方程 式計算得出理論空燃比Po;
[0024] S5、計算實際空燃比P1:
[0025] Pi = P〇+KX AR
[0026] 其中，K為PLC的定時中斷周期掃描的補償系數；
[0027] S6、根據實際空燃KPi調整煤氣和空氣的實際流量，并進行反饋與修正，以達到合 理的空燃配比。
[0028] 上述方法中，所述步驟S5通過動態調節煤氣調節閥和空氣調節閥來達到合理的空 燃配比。
[0029]本發明的優點和有益效果在于:本發明提供了一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的巡 檢式煙氣調節系統及其調節方法，采用三點巡檢式氣體分析儀，通過PLC對氣體分析儀測量 值進行處理，能有效的判斷每段排煙點的有效含氧量值，智能在線調整燃燒空燃配比，針對 蓄熱式加熱爐每個燃燒段進行精細化調節。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1是本發明中巡檢式煙氣調節系統的系統結構示意圖；
[0032] 圖2是本發明中巡檢式煙氣調節方法的流程示意圖。
[0033] 圖中：1、取樣手閥2、高溫過濾器3、第一過濾器4、第一電磁閥
[0034] 5、第二電磁閥6、反吹口 7、電子冷凝器8、第二過濾器 [0035] 9、選擇閥10、氣體分析儀11、遠傳壓力表12、第一針型閥 [0036] 13、采樣栗14、出氣口 15、第二針型閥16、標氣出口
[0037] 17、蠕動栗18、排水口 19、取樣管道20、減壓閥21、取樣點
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅 用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0039] 如圖1所示，本發明記載了一種基于乳鋼雙蓄熱式加熱爐的巡檢式煙氣調節系統， 包括取樣系統、反吹系統、電子冷凝器7、氣體分析系統、排水系統以及PLC(可編程邏輯控制 器)系統，該電子冷凝器7同時與取樣系統，氣體分析系統以及排水系統相連，至于吹風系統 則直接與取樣系統相連。
[0040] 同時，上述的取樣系統包括若干組取樣機構，每組取樣機構均包括依次串聯的并 聯回路、第一過濾器3以及第一電磁閥4,且第一電磁閥4直接與電子冷凝器7相連;其中，并 聯回路包括若干組相互并聯的串聯通路，每組串聯通路均由取樣手閥1和高溫過濾器2串聯 組成;具體為:取樣手閥1的一端與高溫過濾器2串聯，而另一端則與取樣管道19相連通。 [0041]優選的，本發明中的取樣機構和串聯通路的數量均為3組，從而形成三點巡檢式結 構，進而保證取樣檢測的準確性。
[0042] 此外，反吹系統包括減壓閥20和反吹口 6，該反吹口 6依次通過減壓閥20