酒钢炼轧厂板坯加热炉蓄热式节能改造

坯 断 面温差 而延 长 均热 时间 ，从 部只有一个喷 口 ） ，每个 斜向空气 性 ，模糊控制采用前馈 结构实现 ， 而减少 了燃料 消耗 。 修 炉门 ，结构设计做 到开启 灵活 ， 流 和斜 向煤气 流在 炉 内交叉 相遇 这 样 既保证 了根据 生产 情况 ，模 糊 决策 对流量 控制 的作 用 ，又兼 顾 了 ＰＤ的 控 制 作 用。 实 际 上 。 Ｉ 高速气流可 以强烈扰 动高温炉气 ， 合 理 配置炉 体两侧 操 作及 检 混 合燃 烧 ，形 成 一 个 燃 烧 单 元 。
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岔照越荨 ２ １ 年 第４期 ０ １
成 宸示
生 产平 稳 时 ，炉 温模 糊 控制 输 出
基 本 没有 变化 ，主 要是 ＰＤ起作 Ｉ
节批 鲍
嘴 选用 蜂窝 体作 蓄 热体 。常用 的
蓄热体有 小球和蜂窝体两 种型式 。 蜂 窝体 的传 热 能 力 比小 球 大 ４ ５ ～
采 用 的 主 要 节 能 措 施
采用 蓄热 式燃 烧技 术 ，将空 气、 煤气 双双预热 到 Ｉ０ ￣ Ｏ ０Ｃ以 ， 大 限度地 利用 烟气 余热 ，大 幅度
降低燃耗。 采用性 能 良好的耐火浇注料 、 可塑料进行整体 浇注和捣打炉 顶 、
匀性要求 较 高 ，而烧 嘴供 热 负荷
系统 ，确保 严格 的 空燃 比和合 理 布 置 ，使 空气 和煤 气 通道 截然 分 的炉压 等控 制 ，使 热损失 减 少到 开 ，完全 避免煤 气 和空气 互窜 的 危 险。这样 设计 的优点 是烧 嘴完 全 独立 ，管道 布 置简 单 ； 气烧 煤 嘴 与空气 烧 嘴之 间 的缝 隙呈 上 卜
炉 顶 上表 面 温度 符 合 国 家标 准 ，
当烧 嘴换 向时 ，炉 膛 温度会 产生
一
要保证 煤 气 的完 全 燃尽 ，还 要 实
定 波动 ，而且 蓄热式 加热 炉 温
现炉膛 温 度 的均匀性 。在燃 烧 组 度 对 象 具 有 非 线 性 、大 滞 后 的
减少炉体散热 ，改善操作环境 。
炉膛 压 力的调 节 炉 膛 压 力 在 炉 子上 布 置和 安装 ，占用 炉 子 着火 ，所 以侧 墙 上下设 ６个 点火 主要 通 过排 烟管 道 上 的调节 阀 的 两 侧 的空 间小 ，使 在较 小 的炉侧 烧 嘴。
开度 进 行调 节 ，正常 时保 持 炉膛 钢 柱 间距 内布 置一 个烧 嘴成 为 可 微 正 压 １～ ０ ａ ０ ２ ＭＰ ，以 防止 外 部 炉压 测 点为 被控 参 数 ，以常 规烟 道 闸板 为操 纵量 。从 炉气 平 衡 出 发 ，烟 道 排烟 量应 该 与供 风量 平 衡 ，故采用前 馈一 反馈控 制方式 。
加 热 炉 畜热式 改 造 ，在 蓄 热式加 质量 的要 求 ，根 据 国内蓄热 式燃 最大 限度 地利 用 烟气余 热 ，大 幅
热 炉 的改 造及 燃烧 技术 方 面积 累 烧 技 术 的发展 ，本 次改 造设 计采 度 降低燃气 消耗 。
了一定的经验 。
用分 隔式 蓄 热烧 嘴 ，蓄热体 材料
火时使用 ） ，从而可 以大大缓解公 段 上 、下 ，第 三 加 热 段 上 、 下 ，
作者单位 ：酒钢 集团公司 ，甘肃 嘉 峪关 ７ ５ ０ ３１０
２ １ 年 第Leabharlann ０１ 期奄磊世零 ５ ３
节 拙造
保板坯 悬 臂长度 在 规定要 求 的范 吸人的热损失 。
¨
成 最 泉 录Ｉ
织 卜既要 确保燃 气 在炉 内充分燃 特 性 ，因此 炉温控 制方 面 在常 规 制技术。鉴于温度对象 的大滞后 ， 仅靠 常规 ＰＤ控制 来调 整 ，会 造 Ｉ
采取 合理 的 冷却水 管及 其立 尽 ，不 会在 对面 的烧 嘴 内继 续燃 Ｐ Ｄ控 制 上 又增加 了炉 温模 糊 控 Ｉ
炉 型 结 构 设 计 及 燃 烧 控 制 措 施
加热 炉设 备和燃 烧 系统控 制 的功
加热 炉 采用 ６ 炉温 自动控 形 成 比较 好 的冷却 效果 ，避 免缝 段
能方面 ，都设 汁有安 全ｔ 断装置 ， 制 ，即均热段 Ｅ、 ； Ｕ 下 第三加热上 、 隙 处局 部过 热 ； 右组 合分 隔式 左
大 的 区别 ，烟 气成 横 向流 动 ，烧
嘴成 对工 作 ，其 中一 个 烧嘴 工作 时 另一个 烧 嘴排 烟蓄 热 ，烧 嘴 布
２ ０ 年 全部 工程完 毕 。最 终炼 轧 ０９
根 据 中厚 板轧 机生 产需 要及 置 于炉子 两侧 ，一侧 烧 嘴喷 出 的
厂 中板工 序将 高炉 煤气 使 用量 提 对加 热质 量 的要求 ，采 用蓄 热 式 火焰 被对 侧烧 嘴 吸引 ，这相 当于 高 到 ９万 ～ ０万 Ｉ ／，而 焦炉 煤 燃 烧 方式 ，确定 合 理 的加热 温 度 加 长 了火 焰 长度 ，因此 炉子 宽度 １ ｌｈ １ ３ 气使用量降低 到 ｌ０ ｍ３ 左右（ Ｏ０ ／ ｈ 点 自动 控 制段 数 为 ６ （ ： 热 方 向的温度较传统加热炉均匀 。 段 即 均 炉 内冷 却水 管合 理 配置 ，尽
采用 蓄 热式燃 烧 技术 后 ，炉 内火焰 流 动 与传统 加热 炉 比有很
炼 轧 厂 中 板 工 序 进 行 加 热 采 用蜂 窝 状 蓄热体 ，同时采 用小
炉 的畜热 式 改造 ，一期 将新 建 一 型双关 三 通 阀和大 型 三通换 向阀 座 蓄 热式 加热 炉 ，二期 将 现有 的 的换 向系 统 ，来 达 到 炉 温 均 匀 、 ２＃加 热 炉 进 行畜 热 式 改 造 ，至 能耗低 的 目的 。
黑印。
目前 ，国 内 的畜热 式燃 烧技 节能和环保 也有较大改善 。
采 用燃 料是 低 热值 的高 炉煤
气 ，故 采用 蓄热 式燃 烧 技术 ，将
加热炉 改造 技术 策略
为保证 轧机 生 产需 要对 加热
空气 、煤 气双 双预热 到 １０ ℃以 ００
上 ，使排 放烟气 温 度小于 １０ ， ５℃
Ｃ Ｏ气体 固定检测 、声光报警等完 下段 ； 第二加 热段 ； 第一加热段 。 烧 嘴是 完全 独立 的 ，对 于精 确控
善的安全措施。
由于采用 蓄热式烧 嘴 ，因此 全部 制 炉 温均匀 性是 非常 有利 的 非
是侧 烧 嘴 ，交 替燃烧 使坯 料 沿炉 常 适合 于酒 钢 中板 这种 对炉 温均 宽 方 向温 度均 匀。炉 顶 、炉 底均
采 用耐 火纤 维毡 与低 水泥 自流 浇 的均匀性 ，减 少 ＮＯ 等有 害气体 供 热需求 分 析建立燃 料 的消耗 量
注料 双 层绝 热结 构进 行绝 热 ，以
的生 成 ，又减 少高 温下脱 碳情 况 与生产能力之 问的基本函数关系 ，
减 少冷 却水 的吸 热损 失和 冷却 水 的发 生。 因此 ，烧 嘴 选用左 右 组 再根 据操 作经 验将加 热 炉分为 几
为平直 结构 ，炉子 第 ＝加热 段 与 不 大的情 况使用 。全炉共有 ６ 套 ＝ ８ 均 热段 之 间 ，上部 采用 无水 冷压 组 合式 双 蓄热烧 嘴。左 右组 合分
内采用 ４根纵 水管 ，横水 管 采用 双 “ ”型支撑 。 Ｔ
使 排 放 烟 气 温 度小 于 １０Ｃ，最 下 梁 ，下 部采 用无 水 冷隔墙 。炉 隔式烧嘴结构如图 Ｉ： ５ ｏ
供 热 能 力 配 置
加热 炉设 有 ６ 炉 温 自动控 段
用 。 当生产 变化 时 ，往往 在 温度 起作用 ，而且直接作 用流量改 变。 这种控 制技术起 到提前修正作用 ， 从而提 高控 制系统的响应 速度 。
发 生 波 动 前 ，模 糊 控 制 超前 ＰＤ Ｉ 倍 ，气流 阻力 只有小球 的 １ ，蜂 制。加 热 炉烧 嘴最 大供 热能 力 为 ／ ３ 窝体 的传 热特 性 和阻力 特性 都 明 ４ ３ ０ ，比最大产量 ９ ｔ ３ ６Ｎｍ ／ ｈ ０／ ｈ时 显 优 于小 球 ，而且 蜂 窝体 蓄热 室 的 ３ ９ ８ ｍ ４８Ｎ ／ ｈ富裕 ２ ． 。由于 ３９ ％ 的体 积小 ，烧 嘴结 构 紧凑 ，便 于 高炉 煤 气 在 ７ ０ｃ以上 才 能安 全 ０ｃ
走 向 ，热 空气 上浮 ，冷空气下 降 ，
为 了保证 安全 生产 ，加热 炉 设 施 的 布 局 上 ， 以及 生 产 操 作 、 设 备 维 护 上 ，充 分 考 虑 了人 身 、
设备 与生 产 的安 全 ，而且 存 考虑
无论在 炉 体结 构 ，还 是各 种辅 助 最 小 。
传 热 ，有 利 于提高 加热 质 量。 由 于煤气 和 空气烧 嘴在 炉墙 上 分开
量减 少水 管根 数 和立柱 数 量 ，确 关 闭严 密 ，减 少炉 气外 溢和 冷风 强 化高温 炉气 与板 坯之 间的对 流
围 内，降低 冷却 水耗 量 ，减少 热
损 失。
配备 完善 的热 Ｔ 自动 化控 制
燃烧控制系统 炉温 的控制技 术 燃 烧 控制
是 加热 炉控 制 的核 心 内容 ，由 于
烧嘴 的设计选型和安装方式
蓄 热式 烧嘴 的设计 既要 考 虑 加 热 炉采 用 蓄热 、预热 的方 式 ，
炉墙 ，采用 复合 绝 热层结 构 完善 低 热值 燃气 的燃 烧 混合 问题 ，又 炉体 绝热 ，确保 炉墙 表 面温 度和
供 稿 Ｉ 帆 ／ ＡＮＧ Ｆ ｎ 杨 Ｙ ａ
酒钢炼 轧 厂 中板工 序 现有 两 司焦 炉煤 气不 够使 用 ，高炉 煤气 第二加热段 ，第 一加热段 ） ，以保 座 ９ｔ ０／ 量 的 双 排 料 端 进 、端 不断 放散 的困难局 面。另外 通过 证 板 坯加 热 温度 的均 匀性 ，提 高 ｈ产 出推 钢式 加 热炉 。燃 料为 高 、焦 中板 工序 加 热炉 的改 造 ，加 热 炉 加热质量 。 在加热 的板坯与水冷管之 间 ，
柱 的配 置 ，在保 证 所有 板坯 运行 烧 而对 其 造成损 坏 ，同时 又要 合
平稳 的条件 下 ，力 求减 少水 冷 管 理促 成低 氧燃烧 的实现 ，避免 出
的表面 积 ，同时对 水管 及 其立 柱 现局 部 的高 温过热 ，既强 化 炉温 成 响应 速度 慢 ，超 调 量大 通过
的用 量 。
合分 隔式 烧 嘴 ，并且 空气 和煤 气 种 典型工 况 ，制 定相 应 的决策 规
采 用全 热 滑块 ，以减少 水 管 烧 嘴交 叉 布置 ，每个 蓄热 式烧 嘴 则 ，在此 基础上 建立 炉 温模糊 控
黑 印 ，同时也 达 到 了不 因减小板 向炉 内设 两个 斜 向喷 口 （ 每段 端 制模 型 。为 了保 证 系统运 行可 靠
炉 混合煤 气 ，采 用 ＡＢ Ｂ的 ＦＣ 、 的加热能力可 以提高到 ２ ０ ｈ 煤 Ｉ Ｓ ２ｔ ， ／
ＦＣ Ｏ Ｓ燃 烧 控 制 系统 ，整 个 加 热 气 消耗 降到 １ ５Ｇ ／钢 以下 ，能 不 同的温 度段 设置 不 同材质 的 滑 ． Ｊ ２ ｔ 炉 区的全 自动 控制 是整 条 生产线 够形 成 中板 轧 机 年产 普 碳 板 １０ 块 ，以消 除板坯 与水 管接 触处 的 ０ 自动控制的一部分 。 术 日趋成 熟 ，近几 年在 冶 金行 业 中 的应用 也较 为 普遍 ，公 司通 过 在 宏 阳 、榆 中、新 老高 线 的方坯 万ｔ 、不锈 钢钢板 ２ ０万 ｔ 的能 力 ，
成 晟录
节 缝 批
酒钢 炼轧厂板 坯加热炉蓄热 式节 能改造
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