热风炉精细化烧炉控制技术
热风炉温控调节原理
热风炉温控调节原理
热风炉的温控调节原理是通过控制燃料的燃烧量和空气的供给
来实现的。
热风炉的温度通常由燃料的燃烧速率和空气的供给量来
控制。
当需要提高炉内温度时，可以增加燃料的供给量或者增加空
气的供给量，从而增加燃烧的热量。
反之，当需要降低炉内温度时，可以减少燃料的供给量或者减少空气的供给量，以减少燃烧的热量。
热风炉通常配有温度传感器和控制器，通过监测炉内温度并与
设定温度进行比较，控制器可以自动调节燃料的供给量和空气的供
给量，以保持炉内温度在设定范围内。
这种反馈控制系统可以实现
热风炉温度的精确调节，提高了燃烧效率和安全性。
此外，一些先进的热风炉还可以采用先进的控制技术，如PID
控制器，通过对燃烧过程进行更精细的调节，使温度控制更加稳定
和精准。
同时，一些热风炉还可以配备燃烧过程的监测装置，如氧
含量传感器，以便及时调整燃料和空气的供给，从而更好地控制燃
烧过程和炉内温度。
总的来说，热风炉的温控调节原理是通过控制燃料的燃烧量和
空气的供给来实现的，配合温度传感器和先进的控制技术，可以实现精确稳定的温度控制，提高燃烧效率和安全性。
高炉热风炉自动烧炉控制
运行与维护2019.14 电力系统装备丨107Operation And Maintenance2019年第14期2019 No.14电力系统装备Electric Power System Equipment 热风炉是高炉炼铁生产过程的重要设备，其消耗了40%~45%的高炉煤气。
为了降低能耗的需求，国内许多企业通过热风炉自动烧炉制度的优化研究，使操作参数有了较大的提升，提高了热风炉的蓄热效率，有效降低了煤气消耗量，摸索出了热风炉自动烧炉的优化制度。
国内外有关热风炉自动烧炉制度研究的一个趋势是，不再局限于自动烧炉本身，还通过参数的控制调节，减少废气排放，更利于环境保护。
高炉热风炉自动燃烧控制采用自学习、模糊控制等方法，自动调整烧炉过程中的煤气流量、助燃空气流量和空燃比等参数，使拱顶温度和废气温度的变化满足工艺设定要求。
把热风炉燃烧周期分为拱顶温度上升期、拱顶温度管理期和废气温度管理期三个阶段，通过模型管理（包括气流管理模型、拱顶温度管理模型、废气温度管理模型），达到降低煤气消耗和降低拱顶温度的目的。
1 气流管理模型研究根据回归算法计算热风炉从燃烧开始到截止的蓄热量，找出最佳的蓄热关系。
通过蓄热量计算出燃烧所需的BFG 支管流量，通过模型计算出每个阶段的最优空燃比，控制空气支管流量，达到最佳燃烧效果。
蓄热量计算模型由两部分组成：蓄热量——蓄热室平均温度回归系数的计算（蓄热量计算模型1）；从燃烧开始到现在的蓄热量的算出；蓄热量计算模型2）。
根据经验可知，在蓄热室平均温度和蓄热室的蓄热量这两者之间有比较好的相关关系。
㧱☚䛼Y i ,D B M Ď㧱☚ ⍖ X i Ď图1 蓄热室平均温度与蓄热室蓄热量关系图图1中，蓄热室平均温度x i （℃）和蓄热室的蓄热量y i（kcal/℃）之间是线性关系，因此可以使用燃烧期中的蓄热室平均温度x i （℃）数据求解出回归系数A 、B （逆推），而在下一燃烧周期，则使用该回归系数A 、B 来推定蓄热量y i （顺推）。
浅谈高炉热风炉智能烧炉系统
浅谈高炉热风炉智能烧炉系统摘要：热风炉操作的智能燃烧系统计算机控制具有提高风温，节约煤气，热风炉寿命长、减排低碳环保和操作稳定等优点。
工业试验表明：通常情况下，采用智能控制燃烧系统可提高风温10℃以上，节约煤气2.6-5.0%。
关键词：燃烧控制；自动化；热风炉钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业，担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。
随着当前铁矿石和焦炭价格的飙升，炼铁原燃料消耗所占炼铁制造成本大幅度地增长，高炉热风温度和喷煤工序的降耗作用愈加突显。
提高热风温度和节约煤气资源实现循环经济不再是工艺技术的“细节”问题，已转化成为提升钢铁企业核心竞争力的主角。
为了应对炼铁工序高成本的压力和进一步研究探讨未来我国炼铁工作的发展方向，全国炼铁企业关注节能减排新工艺、新技术，并实际应用于降低成本、降低工序能耗和环境友好，实现我国炼铁生产可持续发展。
1 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术开发与特点高炉热风炉智能控制燃烧系统技术是改造现有高炉热风炉的烧炉方式，采用外加一套智能控制燃烧系统来实现烧炉过程的自动化。
从而达到提高风温、节约煤气以及自动烧炉的目的。
1.1 系统设计及技术方法高炉热风炉智能控制燃烧系统包括测量单元、调节单元和执行单元三个部分。
测量单元和执行单元即为现场仪表和模拟量输出调节控制的现场执行器。
调节单元指本系统的优化调节，将神经网络、模糊技术和遗传算法三大信息科技有机的集合起来。
本系统硬件的高可靠性和软件的灵活性相结合，再在分析上控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新，使模糊控制具有自学习和适应能力，在控制上保证了系统稳定的工作在工艺要求范围内。
1.2 系统技术特点1.2.1 实现热风炉燃烧过程的自动控制，实现分阶段自动调节热风炉燃烧的空燃比，使热风炉燃烧的煤气流量和空气流量均尽量处于最佳配比状态，整个燃烧过程自动完成。
1.2.2 能够根据外网煤气压力波动自动转换控制方案。
热风炉烟氧分析器与优化燃烧技术
热风炉烟氧分析器与优化燃烧技术钢铁研究总院分析测试所吴京利王海舟1.前言热风炉是高炉冶炼的重要环节,风温越高,带入的热量越多,高炉燃料消耗越少。
热风带入的热量，相当于高炉总热收入的20%左右，而热风炉的排烟所带走的热量，尽管能级只有0.3，但总量却相当于一万多吨标准煤。
所以，热风炉是高炉节能的重要区域，提高风温是降低高炉燃耗的主要手段。
提高风温还有利于喷煤新工艺的实现。
合理调控热风炉空燃比,实现优化燃烧,是提高风温、减少环境污染、节能降耗的手段之一。
连续、在线、快速、准确监测热风炉燃烧情况,即时调控燃烧状态,是目前炼铁厂迫切需要解决的关键工艺之一。
我们开发研制出热风炉残氧分析器,结合该技术对热风炉实行监控,对提高我国冶炼工艺自动控制、提高风温、减少环境污染、提高煤焦替换比、节能降耗十分有利。
据统计，目前我国高炉不同层次并存状况为：第一、二层次，炉容量在200立方米以上的有300多台，第三层次高炉有近400台，单就第一、二层次高炉，按1:3配比(很多高炉按1:4配比)，热风炉则最少有900多台。
因此，开发研制热风炉烟气氧量在线分析系统具有广泛的前景，可产生巨大的社会效益和经济效益，同时对现场成份分析技术的实现与提高必将起到积极的促进作用。
2.热风炉燃烧过程与热风炉的热效率及优化燃烧节能原理目前我国热风炉主要分内燃式、外燃式和顶燃式三种。
从热效率和成本方面讲，顶燃式热风炉热效率较高，成本较低。
热风炉是由燃烧室、畜热室等构成。
工作过程分：燃烧、畜热、送风。
热风炉燃烧室内有燃烧器，畜热室内铁制的炉蓖上砌满成格形通道的耐火砖，煤气和助燃空气经过燃烧器混合后在燃烧室里燃烧，炽热的燃烧气体穿过畜热室将格子砖烧热，烟气从烟道排出。
热风炉燃烧以后，关闭煤气阀、助燃空气阀和烟道阀，打开冷风阀和热风阀，用风机将冷风送到畜热室被加热成热风，热风转向燃烧室，通过热风阀到热风管道，供高炉使用。
为保证热风供给的连续性，一般一座高炉配备3～4座热风炉。
优化热风炉燃烧技术
4、济钢仿卡卢金热风炉 改造及优化
济钢第一炼铁厂2#高炉热风炉原为霍戈文
内燃式热风炉，风温一直上不去。在2005年2#
由于缺乏经济实用的验证手段，在热风炉设计中，容易简单
对热风炉的结构扩大或缩小，引起诸多问题。因此，有必要对日 照公司热风炉设计进行优化，把问题消化在设计阶段。
我们曾对安阳钢铁公司热风炉进行过技术诊断，解决了困绕
他们多年的难题。
2. 热风炉炉型优缺点
2019/3/28
4
目前热风炉类型主要有霍格文内燃式、ZSD顶燃
优化热风炉燃烧技术
2010年9月1日
目 录
1.引言 2.热风炉燃烧目前存在问题 3.热风炉燃烧方式的改进
4.济钢改造指标对比
1.引言
高风温技术是现代高炉炼铁生产中的一项重要技术，随着高
炉冶炼技术的不断发展,高炉的风温也不断提高。在追求生产低
成本的今天，进一步提高风温已经成为高炉生产降耗的一项重要 手段，高风温技术的开发与应用越显示出其重要性和必要性。
燃烧室轴截面CO分布
燃烧室轴截面O2分布
在进入格子砖处CO质量分数接近于零，说明完全燃烧，避免了煤气在进入 蓄热室后继续燃烧而造成格子砖渣化现象。燃烧时O2在炉壁处浓度较高，说 明炉壁受到保护，减轻了高温CO对炉壁耐火材料的侵蚀。这也是卡卢金热风 炉寿命较长的原因之一。 2019/3/28 14
卡卢金热风炉特点顶。
根据优化结果，在2006年5月2#350m3高炉6#热风炉改 造中 ，应用了第三种设计，风温较改造前提高55℃，带
热风炉精细化烧炉控制技术
技术秘密全文一、技术秘密名称：热风炉精细化烧炉控制技术二、股份公司原有技术及存在的问题现有大中型高炉的热风炉一般为四座热风炉，采用两烧两送方式工作，烧炉采用DCS（即Distributed control system，直译为分散控制系统）进行控制的，对煤气和空气采取双闭环比值控制的方式进行配比燃烧，由操作工根据拱顶温度的变化情况及废气残氧量不定时地修改空燃比。
为了满足高炉对高风温的需要。
一般采用尽量提供足够的焦炉煤气或热值较高的转炉煤气，采用废气含氧量加双闭环比值控制和过量氧气系数的办法来满足自动控制和高风温的需要。
在热风炉作业中要保护设备而须管理格子砖温度分布，此外还因使能耗最小而需在燃烧时对煤气流量作最优设定。
前者除了保护拱顶使不超上限温度外，由于硅变形点为1350℃以下，为防止达到此温度时硅砖膨胀而破裂，还须在送风末期管理这一温度。
现有技术的热风炉煤气等流量自动设定主要是按热平衡和检测数据来计算送风终了时的蓄热量，但没有足够精确度的残热推断和温度分布的数学模型，为此还需手动设定。
但上述方法不足在于：使用方法（1）无法用最经济简单方法提供尽可能高温度的热风。
而最经济科学的方法是，尽可能多的使用高炉煤气，并且在保证高风温情况下尽可能减少焦炉或转炉煤气的使用量。
使用方法（2）由于其使用废气烟道中装有的残氧量测量仪对残氧量进行闭环跟踪调节，由于其控制输入参数为已发生，因此调节反映较慢，不利于节约能源，同时此也不能满足最佳空燃比所要求的精度。
三、国内外解决同类问题的技术方案目前国内高炉热风炉的烧炉控制方式因建炉时间和体积的不同以及不同钢铁企业之间，其控制水平千差万别，但目前均无法真正实现烧炉的自动控制，主要有以下几种控制方式：A、采用分立仪表控制的，多见于一些比较老的中小高炉（100-1000m3）上，这部分热风炉燃烧控制都是手工调节，燃烧效果的好坏取决于热风炉操作工的“勤心”、“细心”、“精心”。
2热风炉技术操作规程
热风炉技术操作规程1热风炉燃烧制度1.1热风炉燃烧制度可分为三种：固定煤气量调节助燃空气量；固定助燃空气量调节煤气量；煤气量、助燃空气量均不固定。
1.2快速烧炉方法：开始燃烧时，用大的煤气量和适当的空气过剩系数进行燃烧，在20-30分钟时间内，将炉顶温度烧到规定值。
1.3过剩空气量的调节：过剩空气量主要依据废气中的残氧量来调节，通过调节助燃空气量获得最佳的空气、煤气配比，以便获得更高的拱顶温度和热效率。
一般认为废气中的残氧量保持在0.2%-0.8%，CO 在0.2%-0.4%的范围比较合适。
2热风炉送风制度1080M3高炉配有三座顶燃式热风炉，在送风时，采用只有一座处于送风状态的操作制度。
热风温度随送风时间的延长和蓄热室贮热量的减少而逐渐下降。
为了得到规定的热风温度并使之基本稳定，一般都通过混风阀来调节混入的冷风流量。
单炉送风时，送风顺序按：1#→2#→3#的循环方式，如果某一座出现故障需要检修，则可跳过该炉进行循环。
3热风炉换炉程序3.1焖炉转燃烧（1）开废气总阀；（2）开废气阀；（3）开1#烟道阀；（4）开2#烟道阀；（5）关废气阀；（6）关煤气放散阀；（7）开煤气燃烧阀；（8）开煤气切断阀；（9）开空气燃烧阀；（10）开煤气安全阀（亦称水平煤气阀）；（11）微开助燃空气调节阀；（12）微开煤气调节阀（将煤气点燃）；（13）调节助燃空气和煤气量进行强制烧炉；（14）第一座热风炉点燃后，再点燃第二座热风炉，依次进行。
并且调整助燃风机放风调节阀和液力偶合器开度，使其达到所需风量。
3.2燃烧转焖炉（1）关煤气调节阀；（2）关助燃空气调节阀；（3）关煤气安全阀；（4）关煤气切断阀；（5）关空气燃烧阀（6）关煤气燃烧阀；（7）关煤气放散阀；（8）关2#烟道阀；（9）关1#烟道阀；3.3焖炉转送风（1）开冷风均压阀；（2）开热风阀；（3）开冷风阀；（4）关冷风均压阀。
3.4送风转焖炉（1）关冷风阀；（2）关热风阀。
《热风炉燃烧自动控制系统设计》范文
《热风炉燃烧自动控制系统设计》篇一一、引言热风炉是工业生产中常用的设备之一，其燃烧控制系统的设计直接关系到能源的利用效率、环境保护以及生产安全。
随着自动化技术的不断发展，热风炉燃烧自动控制系统已成为现代工业发展的必要技术。
本文将探讨热风炉燃烧自动控制系统的设计原则、关键技术和实现方案，以期望在确保高效、安全、环保的燃烧过程中，提升工业生产效率。
二、系统设计原则1. 高效性：系统应能实现精确控制，使热风炉在最佳状态下运行，以获得最高的热效率。
2. 安全性：系统应具备故障诊断和保护功能，确保设备在异常情况下能够及时停机，防止事故发生。
3. 环保性：系统应减少污染物排放，符合国家环保标准。
4. 自动化：系统应具备高度的自动化程度，减少人工干预，提高生产效率。
三、关键技术1. 燃烧控制技术：采用先进的燃烧控制算法，实现精确的空气燃料比控制，保证燃烧的稳定性和效率。
2. 传感器技术：采用高精度的温度、压力、流量等传感器，实时监测热风炉的工作状态。
3. 数据通信技术：系统应具备强大的数据通信能力，实现与上位机的数据交互，方便远程监控和操作。
4. 故障诊断与保护技术：系统应具备智能故障诊断功能，当设备出现异常时，能够及时报警并采取保护措施。
四、系统实现方案1. 硬件设计：包括PLC控制器、传感器、执行器等设备的选型和配置。
PLC控制器作为核心部件，应具备强大的数据处理能力和通信能力。
传感器应选择高精度、高稳定性的产品，确保数据的准确性。
执行器应具备快速响应和精确控制的特点。
2. 软件设计：包括控制算法、人机界面等的设计。
控制算法应采用先进的控制理论，实现精确的燃烧控制。
人机界面应具备友好的操作界面和丰富的功能，方便操作人员进行监控和操作。
3. 系统集成：将硬件和软件进行集成，实现系统的整体功能。
在系统调试过程中，应对各项功能进行测试，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统应用与效果热风炉燃烧自动控制系统在实际应用中，可以实现对燃烧过程的精确控制，提高热效率，降低能耗。
热风炉技术说明2
热风炉技术说明一、热风炉结构热风炉主要产生900~1100℃的高温烟气的热工设备。
炉内出来的高温烟气与主排风机排出的部分废气（约90℃）混合成300℃左右的热风供烘干立磨内的高炉水渣。
热风炉为传统的面包炉结构，分燃烧室和混合室。
热风炉砌体长11676mm、宽5584、高6465mm；燃烧室炉膛内长7716mm、炉膛内宽4408mm，炉膛高5375mm。
炉子的有效容积249m3，其中燃烧室为190m3。
炉子砌体结构采用复合型节能结构，主要尺寸如下：炉墙：232mm高铝砖+116mm轻质粘土砖+240mm红砖；炉底：136mm高铝砖+204mm高铝砖+340mm轻质粘土砖+120mm红砖；炉顶：300mm高铝砖+20mm普通硅酸铝纤维毯+200mm高炉水渣。
热风炉的热损失主要是炉体散热，向外散热的热流密度≤3200kJ/m2.h，炉子的表面积约为262 m2，小时散热量约为0.84GJ，约占供热总量1.5%。
还有部分是扒渣时炉门的辐射热。
正常情况下，热风炉的热效率在98%以上。
二、烧嘴布置和烧嘴技术性能热风炉最大加热能力为65GJ/h，炉内温度为900~1100℃。
热风炉全烧混合煤气时，混合煤气用量为8625m3/h（混合煤气热值为1800×4.18kJ/m3），助燃空气用量约15200 m3/h，选用6个FMS-17亚高速烧嘴，烧嘴最大煤气量为1720 m3/h。
烧嘴布置在炉子两侧，每侧3个。
全烧煤粉时，设计按煤粉最大消耗量为3000kg/h考虑，选用2个MFP1500可调旋流煤粉烧嘴，单个烧嘴最大燃煤量为1500kg/h，要求煤粉低发热值>4600kcal/kg。
煤粉烧嘴布置在炉头。
热风炉煤粉烧嘴采用MFP-1500型可调旋流煤粉烧嘴，结构上采取二次风强烈旋转和带有可调钝体以调节火焰长度，火焰的铺展性好，易点火，燃烧稳定。
技术性能参数如下：1）最大燃煤量：1500kg/h；2）煤粉细度R90%：20～30；3）调节比：1:2；4）一次风压：≥980Pa；二次风压：≥1960Pa；5）一次风量：2480Nm3/h；二次风量：5780Nm3/h；6）一次风温：0；二次风温：0～100℃；7）火炬射程：3.8～5.5m；8）火炬张角：40～60°。
热风炉燃烧机理及其优化技术研究
热风炉燃烧机理及其优化技术研究第一章：引言热风炉作为工业生产中常用的热源设备，其热效率直接关系到生产成本和环保效果。
燃烧控制系统是热风炉的核心部件，燃烧的稳定性和效率直接影响了热风炉的运行效果。
因此，热风炉的燃烧机理及其优化技术研究具有重要的意义。
本文将分析热风炉的燃烧机理，并介绍常见的热风炉燃烧控制系统。
随着制造技术的不断升级，新型的燃烧控制系统也不断涌现。
因此，本文还将介绍目前主流的优化技术，帮助读者了解如何提高热风炉的热效率和燃烧效果。
第二章：热风炉的燃烧机理燃烧是指燃料与氧气在一定的温度和压力条件下反应，并释放出热能的化学过程。
热风炉中的燃料主要包括燃油、燃气、煤炭等。
热风炉的燃烧机理可以分为物理过程和化学过程两部分。
物理过程主要包括混合、预热、干燥等。
在燃料进入炉膛之前，燃料和空气需要进行充分的混合。
预热是指将空气在进入炉膛之前进行加热，以提高燃烧效率。
干燥是指将含水量较高的燃料在炉膛内进行烘干，以提高燃烧效率。
化学过程主要包括吸热过程和放热过程。
吸热过程指的是燃料和空气在一定温度下发生物理变化，从而吸收热量。
放热过程则是指吸热过程之后，燃料和空气已完成燃烧反应，释放出热能。
热风炉中的燃烧过程很大程度上取决于炉膛内的温度、燃料和空气的供应和分布等因素。
因此，热风炉的燃烧控制系统是热风炉能否高效运行的关键。
第三章：热风炉的燃烧控制系统热风炉的燃烧控制系统主要包括燃烧控制器、排烟系统、温度控制器、氧气传感器等。
这些设备协同工作，保证了燃料和空气的供应和分布，实现了热风炉的稳定运行。
燃烧控制器是热风炉的核心部件，其主要功能是监测炉膛内的温度和压力，并根据设定的参数控制燃料和空气的供应。
排烟系统主要是将炉膛内的废气排出，保证炉膛内的压力和温度稳定。
温度控制器主要是对炉膛温度进行实时控制，防止过热或过冷现象。
氧气传感器则是检测炉膛内氧气含量，及时调节燃料和空气的供应。
第四章：热风炉的优化技术热风炉的优化技术主要包括燃烧控制技术和燃烧增效技术。
热风炉原理与技术
热风炉原理与技术热风炉是一种常见的工业锅炉，其主要原理是利用燃料燃烧产生的热量，通过烟气与空气的热交换，将热能传递给工作介质，从而达到加热的目的。
热风炉具有结构简单、热效率高、操作方便等优点，因此在许多行业中得到了广泛的应用。
本文将介绍热风炉的原理和常见的技术特点。
首先，热风炉的原理是基于燃料的燃烧产生的热量。
燃料在燃烧时释放出的热能被传递给热交换器，热交换器中的工作介质（通常是空气或水）被加热，然后输送到需要加热的设备或空间中。
燃烧产生的烟气在热交换器中与工作介质进行热交换，从而将热能传递给工作介质。
其次，热风炉的技术特点包括燃烧系统、热交换系统和控制系统。
燃烧系统是热风炉的核心部件，其设计合理与否直接影响到热风炉的燃烧效率和环保性能。
热交换系统则包括炉膛、烟道、空气预热器等部件，其设计应保证热能充分利用，烟气排放温度降低，从而提高热效率。
控制系统则是保证热风炉正常运行的关键，包括燃烧控制、温度控制、压力控制等，其稳定性和精确性对热风炉的安全运行至关重要。
除了以上介绍的基本原理和技术特点，热风炉的选型、安装与维护也是至关重要的。
在选型时，需要根据实际使用需求确定热风炉的热功率、燃料类型、燃烧方式等参数，以确保热风炉能够满足工艺要求。
安装时需要注意热风炉与周围设备的配合，通风、烟气排放等问题，以确保热风炉的安全运行。
在维护方面，定期对热风炉进行清洗、检修，及时更换磨损部件，保证热风炉的长期稳定运行。
总之，热风炉作为一种重要的加热设备，在工业生产中具有不可替代的作用。
了解其原理和技术特点，正确选型、安装与维护，对于提高生产效率、降低能源消耗具有重要意义。
希望本文对热风炉的原理与技术有所帮助，谢谢阅读。
高炉热风炉自动高效烧炉技术研究与实践
过程 中煤气量 、空气量 、空燃 比相对合理 。
以进行精确量 化控 制 ，特 别是 通过 对热 风炉废 气 含
氧量 的控制 ，能 够实 时地 把控 热风 炉 的空气 和煤气
２ 技术 方 案
２．１ 设 计原 则与 标准 鉴 于实 际应 用状 况 和将来 发展 趋势 ，本 项 目从
系统 的设计 、网络 的结构 等方 面应 具备 相应 的可 扩 展能力 ，考虑 到各 系统 的实 际需 求及具 体 的使用 特 性 ，同时兼顾技术新 旧更替不 断加快 的特点 ，整 体方 案遵循 以下设计原则 ：
的燃烧是否 充分 。因此采 用模 糊控 制法 ，通过 总 结 操作 岗位人工 经验 和大 量烧 炉 曲线 数 据分析 ，总结 出相对合理 的经验数值 和系数参与到程序控制 。
保证整个烧炉过程在满足拱 顶和废 气燃烧至 要 求指标情况下 ，空气量少许过量 （①通 过多次烧 炉经 验 ；②通过废气含氧 ＜０．７％ ）状态下 进行调节 ，不仅 能让整个空气量 、煤气量不至 于波动较 大 ，造成 大量 废气产生 的能源浪费 ，也利于 ＤＣＳ调节 。
Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ Ｅｆｉ ｃｉｅｎｔ Ｂｕｒｎ Ｓｔｏｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｈｏｔ Ｂｌａｓｔ Ｓｔｏｖｅ
Ｍｅｎｇ Ｑｉｎｇｗｅｉ Ｘｉｏｎｇ Ｆｅｉｗｕ Ｈｕ Ｚｈｅｎｇｗｅｎ （Ｉｒｏｎ－ｍａｋｉｎｇ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）
气平衡调配等 ，不仅造成能源大量 浪费 ，甚 至影 响热 风炉使用寿命和生产安全 。如果烧 炉过程 能够 自动 调节 ，并能实现 全程 监控 烧炉 过程 拱顶 和废气 温 升 曲线 ，寻找最 合理 的空 气量 、煤 气 量 以及 空燃 比，这 样不仅可 以保 证 拱 顶温 度 和废 气 温 度 满足 送 风要 求 ，而且可 以在规定烧炉时 间内达到设定 温度 ，同时 减少人为 因素 造成 的影 响 ，对 热风 炉烧 炉精 细化 控 制有着重大 的积极意义 。
热风炉的烧结性能优化及工艺改进
热风炉的烧结性能优化及工艺改进热风炉是一种利用高温热风对物料进行热处理的设备。
在工业生产中，热风炉广泛应用于矿山、冶金、化工等领域，对物料进行烧结、干燥、加热等工艺。
为了提高热风炉的烧结性能，进一步优化工艺，本文将从热风炉原理、工艺优化以及技术改进等方面进行探讨。
一、热风炉原理与烧结性能热风炉通过燃烧器将燃料燃烧产生的高温气体送入炉内，通过预热风机将高温气体加热至所需温度，并通过风道将热风吹入炉腔。
在炉腔内，物料在高温热风的作用下，发生物理化学反应，达到烧结的目的。
烧结过程中，热风炉的性能对于烧结效果至关重要。
热风炉的烧结性能主要包括温度均匀性、炉腔压力、气体流动速度等方面。
温度均匀性是烧结过程中的关键指标，较高的温度均匀性可以提高炉内物料的烧结质量。
炉腔压力和气体流动速度则决定了物料与热风的接触效果，直接影响烧结速度和质量。
二、热风炉工艺优化为了改善热风炉的烧结性能，需要对其工艺进行优化。
以下是一些常见的热风炉工艺优化措施：1. 控制热风温度：热风温度是影响烧结性能的重要因素。
通过控制燃烧器的供气量和燃料的类型，可以调节热风的温度。
适当提高热风温度可以增加物料的烧结速度和均匀性，但过高的温度可能会造成烧结不完全或过度烧结的问题。
2. 优化炉腔结构：合理的炉腔结构可以改善热风在炉内的流动情况，提高气体与物料的接触效果。
通过调整风道和流道的设计，可以增加气体的流动速度，提高热风的温度均匀性。
3. 加强热风循环：热风炉内的热风循环对于物料的烧结效果起着重要作用。
优化热风的循环系统，增加热风在炉内的循环次数，可以提高物料的烧结均匀性，减少能量损失。
4. 控制炉内气氛：热风炉烧结过程中，炉腔内的气氛对于物料的烧结效果有着重要影响。
通过控制燃烧器的空燃比和加热时间，可以调节炉内的氧气浓度和气体成分，提高烧结效果。
三、热风炉工艺改进除了工艺优化，热风炉的性能也可以通过技术改进来实现。
以下是一些常见的热风炉工艺改进措施：1. 节能改造：热风炉是能耗较大的设备之一，通过节能改造可以降低能耗，提高热风炉的烧结效率。
热风炉的操作规程
热风炉的操作规程引言概述：热风炉是一种常用的工业加热设备，广泛应用于各种行业。
正确的操作规程对于保证热风炉的正常运行和延长设备使用寿命至关重要。
下面将详细介绍热风炉的操作规程。
一、热风炉的启动操作1.1 确保燃料供应充足：在启动热风炉之前，要确保燃料供应充足，避免启动后因燃料不足而影响正常运行。
1.2 检查燃烧器和点火系统：在启动前，要检查燃烧器和点火系统是否正常，确保点火顺利。
1.3 开启燃气阀门和点火：按照操作手册的指导，逐步开启燃气阀门，并进行点火操作，注意安全防范措施。
二、热风炉的运行操作2.1 控制燃烧温度：在热风炉运行过程中，要根据工艺要求控制燃烧温度，避免温度过高或过低影响生产。
2.2 定期检查炉膛和烟囱：定期检查炉膛和烟囱是否有积灰，保持清洁，以确保燃烧效率和安全性。
2.3 注意热风炉的运行状态：随时观察热风炉的运行状态，注意是否有异常现象，及时采取措施排除故障。
三、热风炉的停止操作3.1 降低燃料供应：在停止热风炉之前，要逐步降低燃料供应，让燃烧逐渐减弱。
3.2 关闭燃气阀门：停止供应燃气后，要及时关闭燃气阀门，避免发生泄漏。
3.3 清洁燃烧器和炉膛：停止运行后，要清洁燃烧器和炉膛，确保设备干净整洁。
四、热风炉的维护保养4.1 定期清洗热风炉：定期清洗热风炉内部和外部，保持设备清洁，延长使用寿命。
4.2 检查燃气管道和阀门：定期检查燃气管道和阀门是否有漏气现象，及时修复或更换损坏部件。
4.3 定期检查燃烧器和点火系统：定期检查燃烧器和点火系统是否正常，确保设备安全可靠。
五、热风炉的安全管理5.1 培训操作人员：对热风炉的操作人员进行培训，提高其操作技能和安全意识。
5.2 安全防范措施：建立健全的安全管理制度，加强设备维护保养和安全检查，确保生产过程安全。
5.3 定期安全检查：定期进行热风炉的安全检查，发现问题及时处理，避免事故发生。
综上所述，正确的操作规程对于热风炉的正常运行和安全生产至关重要。
高炉热风炉的智能控制
高炉热风炉的智能控制
高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。
在高炉系统的生产工艺中,热风炉的燃烧控制是一个相当重要的部分,热风炉的燃烧控制是用微机控制的自动燃烧形式和方法很多，应用较为普遍的是采用废气含氧量修正空燃比，热平衡计算、设定负荷量的并列调节系统。
它是根据高炉使用的风量、需要的风温、煤气的热值、冷风温度，热风炉废气温度，经热平衡计算，计算出设定煤气量和空气量。
燃烧过程中随煤气量的变化来调节助燃空气量，采用最佳空燃比，尽快使炉顶温度达到设定值，并保持稳定，以逐步地增加蓄热室的储热量，当废温度达到规定值时(350℃)热风炉准备换炉。
采用废气含氧量分析作为系统的反馈环节，参加闭环控制，随时校正空燃比。
但由于热风炉燃烧控制系统的复杂性和多样性,采用常规的系统建模、分析和控制的方法难以对它进行综合控制。
人们尝试采用更先进的控制方法解决热风炉燃烧控制问题。
智能控制是近年发展起来的一类控制方法，它的最大特点在于不需要对象精确的、定量的数学模型。
智能控制的核心是控制决策，它采用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。
因此智能控制现已成为解决热风炉燃烧问题的主要手段。
高炉热风炉燃烧智能控制系统的优势
北方钒钛2019年第1期高炉热风炉燃烧智能控制系统的优势魏金辉姜海罡李艳昌（自动化中心)0引言热风炉的燃烧控制问题是世界性难题，很多公司为此进行过长期的研究，国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型，而我国基本思路是采用先进的控制理论技术作为实现控制的方法。
但由于控制思想和数学模型复杂、实施难度大、对现场条件要求苛刻和严重偏离现场实际情况等原因，很难使燃烧系统运行达到最佳。
燃烧控制基本依靠操作人员经验手工操作，由于操作员控制水平参差不齐，造成热风炉煤气消耗增大，热风炉拱侧温度不高且不稳定，使高炉风温达不到最高，这种情况至今没有得到有效解决，对高炉的稳定生产是非常不利的。
研究一种适合国情、易于实施的热风炉控制系统及控制方法，具有重大的现实意义。
从2002年开始，为了解决高炉风温低(当时1100-1130℃，平均1119℃)、热风炉燃烧控制为手动控制、煤气消耗大、空气过剩系数大(当时为1.84)，不能完全燃烧、等一系列问题，开始对高炉热风炉的燃烧控制这一难题进行研究，2003年研制成功第一代燃烧智能控制系统，使风温提高到1146-1170℃，平均1165℃，提高了46℃，空气过剩系数降为1.05以下。
经过10余年的研究，目前已达到热风炉燃烧控制智能化、远程诊断、远程维护、调节控制高精度化(可以达到0.1%)，现在高炉平均风温达到1190-1200℃，又提高风温20℃，降低煤气消耗3%，空气过剩系数1.05以下，我公司所有高炉均应用了热风炉智能控制系统。
1燃烧智能控制系统组成[1]热风炉智能控制系统包括煤气管道、煤气流量测量装置、煤气流量调节装置、煤气压力测量装置、煤气温度测量装置、助燃风管道、助燃风流量测量装置、助燃风流量调节装置、助燃风压力测量装置、助燃风温度测量装置、拱测温度测量装置、烟道温度测量装置、烟道含氧量测量装置和煤气成分测量装置；还包括由输入模件、输出模件、电源模件、CPU 控制器件、接口模件、总线底板模件和显示器件所组成的PLC或DCS控制系统。
热风炉燃烧系统的设计及优化
热风炉燃烧系统的设计及优化热风炉是一种常见的加热设备，广泛应用于工业生产中。
它主要利用燃烧系统产生高温热风，用于干燥、熔融、焙烧等工艺过程。
在热风炉的设计和运行中，燃烧系统的设计与优化是关键因素之一。
本文将深入探讨热风炉燃烧系统的设计原理和优化方法。
一、燃烧系统设计原理1. 燃烧原理燃烧是指燃料与氧气在适当的温度和压力条件下发生的化学反应。
燃料在燃烧时释放出的热量可以用来产生高温热风。
燃烧过程主要包括燃料的供应、氧气的供应和燃料的燃烧反应。
2. 燃烧系统组成热风炉的燃烧系统主要由燃烧器、燃料供应系统、氧气供应系统和控制系统等组成。
燃烧器负责将燃料和氧气混合并点燃，燃料供应系统负责提供燃料，氧气供应系统负责提供氧气，控制系统负责监控和调节整个燃烧过程。
二、燃烧系统设计要点及优化方法1. 燃烧器选择燃烧器是燃烧系统中最关键的组成部分之一，其性能直接影响到燃烧效果和能源利用率。
在选择燃烧器时，应考虑燃烧器的燃烧效率、稳定性、寿命和适应能力等因素。
优化方法包括选择高效燃烧器、调整燃烧器结构和改善燃烧器控制方式等。
2. 燃料供应系统设计燃料供应系统的设计目的是保证燃料的稳定供应和顺畅燃烧。
在设计时，需要考虑燃料的性质、输送方式和供应量等因素。
优化方法包括优化燃料供应管道的设计、增加燃料供应线路的备份以及选用合适的燃料输送设备等。
3. 氧气供应系统设计氧气供应系统的设计关系到燃烧系统的燃烧效果和能源利用率。
在设计时，需要考虑氧气的纯度、供应能力和适应性等因素。
优化方法包括增加氧气供应管道的直径、提高氧气供应设备的稳定性和精度以及优化氧气供应控制方式等。
4. 控制系统设计控制系统是整个燃烧系统的中枢，负责监测和调节燃烧过程。
在设计时，需要考虑控制系统的稳定性、精度和响应能力等因素。
优化方法包括采用先进的控制算法、优化控制仪表的布置和增加控制系统的备份等。
5. 热风炉设计燃烧系统的设计还需要考虑热风炉的结构和传热性能等因素。
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技术秘密全文
一、技术秘密名称：热风炉精细化烧炉控制技术
二、股份公司原有技术及存在的问题
现有大中型高炉的热风炉一般为四座热风炉，采用两烧两送方式工作，烧炉采用DCS（即Distributed control system，直译为分散控制系统）进行控制的，对煤气和空气采取双闭环比值控制的方式进行配比燃烧，由操作工根据拱顶温度的变化情况及废气残氧量不定时地修改空燃比。
为了满足高炉对高风温的需要。
一般采用尽量提供足够的焦炉煤气或热值较高的转炉煤气，采用废气含氧量加双闭环比值控制和过量氧气系数的办法来满足自动控制和高风温的需要。
在热风炉作业中要保护设备而须管理格子砖温度分布，此外还因使能耗最小而需在燃烧时对煤气流量作最优设定。
前者除了保护拱顶使不超上限温度外，由于硅变形点为1350℃以下，为防止达到此温度时硅砖膨胀而破裂，还须在送风末期管理这一温度。
现有技术的热风炉煤气等流量自动设定主要是按热平衡和检测数据来计算送风终了时的蓄热量，但没有足够精确度的残热推断和温度分布的数学模型，为此还需手动设定。
但上述方法不足在于：
使用方法（1）无法用最经济简单方法提供尽可能高温度的热风。
而最经济科学的方法是，尽可能多的使用高炉煤气，并且在保证高风温情况下尽可能减少焦炉或转炉煤气的使用量。
使用方法（2）由于其使用废气烟道中装有的残氧量测量仪对残氧量进行闭环跟踪调节，由于其控制输入参数为已发生，因此调节反映较慢，不利于节
约能源，同时此也不能满足最佳空燃比所要求的精度。
三、国内外解决同类问题的技术方案
目前国内高炉热风炉的烧炉控制方式因建炉时间和体积的不同以及不同钢铁企业之间，其控制水平千差万别，但目前均无法真正实现烧炉的自动控制，主要有以下几种控制方式：
A、采用分立仪表控制的，多见于一些比较老的中小高炉（100-1000m3）上，这部分热风炉燃烧控制都是手工调节，燃烧效果的好坏取决于热风炉操作工的“勤心”、“细心”、“精心”。
根本谈不上自动控制。
B、采用PLC或DCS进行控制的，多见于后期新建或大修后改造过，有些企业对煤气和空气的配比燃烧采取双闭环比值控制的方式，或分别采用单回路自动控制，由操作工根据拱顶温度的变化情况不定时地修改空燃比，以提高拱顶温度。
但是煤气热晗值的变化是比较频繁的，尽管有经验丰富且勤快的操作工经常操作，也难于保证给出的空燃比是最佳的，何况要保持其长期性。
加上调节阀频繁动作，容易损坏。
因此热风炉的烧炉控制根本无法达到最优。
虽然部分热风炉采用新的工艺技术，使热风炉送出的风温较高，多在1050-1250℃之间，甚至更高，但是还是无法使热风炉的烧炉真正实现自动控制，并使得空燃比随时处于最佳值。
C、国内部分高炉操作水平很高的企业，对热风炉自动烧炉和对风温要求自然也很高，因此想尽办法提高风温并实现自动烧炉，除热风炉采用新的工艺技术外，在烧炉控制上除采取上述双闭环比值控制外，还增加煤气热值仪和废气分析仪，这样从理论上可以实现自动烧炉。
但是煤气热值仪和废气分析仪滞后大、控制精度低、稳定性差、维护量极大，在自动烧炉和风温的提
高上仍然无法实现。
而当前国内几乎所有高炉热风炉的空燃比均由人工通过判断参数情况、燃烧状况等计算提供，谈不上烧炉过程的自动控制。
目前，国外也没有完全解决此问题。
据报导，美钢联2002年投资5000万美元进行热风炉烧炉自动控制和最佳燃烧控制的研究，且取得一定进展，但具体效果未见进一步报道。
“十五”期间冶金协会将热风炉烧炉自动化列为重点技术开发及推广的项目，但至今国内钢铁企业在这一领域仍未有大的改观。
可见，如何提高风温并实现热风炉烧炉过程的自动化，是国内外各钢铁企业的迫切要求。
四.技术秘密的具体内容
热风炉的蓄热量多少，与格子砖表面的温度乘以时间的面积成正比，因时间较固定，而要使蓄热量大，一定要尽可能快地把拱顶温度烧到最高，然后尽可能使顶温在稳定中缓慢上升，而这须保证空燃比一直处于最佳状态。
从直观上看，以“烟道含氧量”和“煤气热值仪”上能直接给出最佳空燃比。
但在实际应用中，用这两种方法给出的最佳空燃比并非实际最佳值，主要原因：(1)、实际最佳值受热风炉本身结构影响，（2）、实际最佳值的要求精度要达到0.3%以上，才能使得自动烧炉比人工烧炉的温度高；而上述两种方法本身的精度远低于0.3%。
而热风炉计算机软件自寻优技术提高风温和自动烧炉控制系统，以灵敏度极高的拱顶温度为目标值，结合热风炉的燃烧数学模型，能在1-2分钟左右找到实际最佳空燃比，并控制煤气调节阀及空气调节阀，使实际流量的随时处
于最佳状态，而不受煤气压力变化及煤气热值变化的影响；而人工烧炉，尽管在短时间（5分钟）能找到最佳空燃比，但要随时调节煤气阀与空气阀，使实际空燃比保持在最佳状态，较短时间（30分钟）有较大难度，而长时间(8小时)却根本做不到。
而经过不但能实现烧炉的自动化，而且能比人工烧炉平均风温提高15℃以上。
具体内容和技术路线如下：
1)、系统连接示意图及说明
本系统需要提供每个热风炉的拱顶温度、废气温度、煤气流量、空气流量及煤气总管压力和阀位反馈信号，由双路信号隔离器中的一路，送入TS3000C 专用的智能多功能控制器进行信号处理及运算，并与计算机通讯连接，而计算机作为人机接口的重要手段，提供控制参数的调整设定等软件开发的工程师输入界面，以及热风炉操作工日常操作的人机交互界面，其综合连接示意图如下：
系统连接示意图一：
RS232 4-20mA/1-5VDC /RS485 隔离信号
工控机
4-20mA 信号
2)、针对750m 3高炉热风炉的情况描述及系统连接 TS3000-C 控制器
煤气阀和空气阀的控制信号
每个热风炉的拱顶温度、废气温
度、煤气流量、压力和空气流量及煤气阀、空气阀的阀位反馈信号
750m 3高炉热风炉主要由3座炉组成的，为两烧一送，每个热风炉烧炉2小时，送风时间为1小时，烧纯高炉煤气。
目前该热风炉采用美国WESTING HOUSE Ovation 的DCS 控制系统，现场仪表维护良好，控制阀工作正常，硬件上具备良好的安装条件。
日常操作采用固定煤气流量、设定空燃比的烧炉方式。
这里采用一套TS3000C 多功能控制器硬件（含3座热风炉信号处理控制），750m 3高炉热风炉系统连接示意图二：
750m 3高炉热风炉系统连接示意图二：
4-20mA
经转换开关 RS485 4-20mA /1-5V
信号隔离
3)、系统日常操作：
操作工在每个热风炉开始烧炉时，在系统的监控操作画面上，用鼠标点击一下该热风炉操作画面的“自动烧炉”按键，即开始自动烧炉，烧炉过程不再需要人工干预，直至送风；送风前用鼠标点击该热风炉操作画面的“停炉”按键，如此即完成整个烧炉控制，整个操作控制界面非常友好，易于掌握学习。
由于原DCS 系统作为后备操作，阀位控制采用转换开关送来，当系统投入“自动烧炉”时，不影响原系统。
而当转换开关切回原系统的信号连接，则TS3000C 控制器 1#、2# 、3#热风炉的拱顶温度、
废气温度、煤气流量、和空气
流量及煤气阀、空气阀的阀位反馈信号，煤气总管压力信号 1#、2#、3#热风炉煤气和空气控制
阀共6台
RS485/232
转换器
与原系统的模式完全一样，因此，原系统是完全后备。
4)、操作工培训：每个操作工只要经过约30分钟的培训，即可掌握。
5)、系统验收与交付使用：由专业工程师和有关工艺人员共同进行确认，即实现自动烧炉并将平均风温提高这两个目标，即视为系统验收通过；自系统验收通过之时，即可完全交付经培训的操作工进行日常生产的操作控制。
6)、日常维护：无需特别的维护，只需要确认仪表送过来的相关参数和相关设备工作正常即可。
五、实施后效果
与现有的技术相比，本技术的主要特点是实现简单，反应速度快。
下面的图形是该技术在750m3热风炉应用前后的记录曲线对比。
废气含氧记录曲线
拱顶温度记录曲线
从图上可以看出，在不提高煤气发热值的前提下，该技术应用后废气含氧量的相对误差明显减小，拱顶温度得到有效提高。
因此，该技术不仅仅在理论上可行，而且在实际应用中达到了一定的效果。
六、同类企业实施该技术的可能性
该技术已经高炉得到使用，且使用效果良好。
已有同类型的高炉具有一定的推广使用价值。