一种基于轧钢双蓄热式加热炉的巡检式烟气调节系统及其调节方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及乳钢加热炉智能控制领域，尤其涉及一种基于乳钢双蓄热式加热炉的 巡检式烟气调节系统及其调节方法。
【背景技术】
[0002] 随着能源和环境污染的不断紧张，使得节能降耗和降低排放尤为重要。
[0003] 如今，我国吨钢可比能耗比国外先进产钢国高出9.9%~17.2%，提高能源转换利 用效率和加强余热余能的回收利用，是未来我国钢铁企业节能的主攻方向。高温蓄热燃烧 技术和精确的控制技术等，是钢铁工业节能的一个关键发展方向。通常在乳钢厂，工业加热 炉的能源消耗占整个乳钢厂能源总耗的55%以上，因此，提高加热炉的燃烧效率，对于降低 吨钢燃耗，节约成本尤为重要。
[0004] 其中，蓄热式加热炉逐渐发展成节能减排的主流，但是根据乳钢蓄热式加热炉使 用情况来看，氧化烧损比较严重，达到2.0%~2.5%左右，严重影响产品质量和成本的控 制。
[0005] 中国专利(专利号:200920221512.5)公开了一种管式加热炉多路烟气采集管路自 动切换装置，该装置通过连接管式加热炉的三个烟气采集点，为管式加热炉的在线监测提 供了技术保障，然而蓄热式加热由于存在不同的燃烧控制段，每个控制段的工艺要求不同， 导致空燃配比的方式各异。因此，该技术所提及的将燃烧烟气抽取到总管中进行检测的方 式并没有意义。
[0006] 中国专利（专利号：201510010406.2)公开了蓄热式加热炉氧含量调节方法以及一 种双蓄热式乳钢加热炉氧化气氛调节方法的自动控制方法，但是该专利未研究针对蓄热式 加热技术，存在多段供热并周期性换向的燃烧方式，因此炉内气氛很难准确测量。此外双蓄 热式加热炉在排烟时，存在空气管路排烟和煤气管路排烟两路排烟系统，多点排烟，且总有 一部份空气和煤气被抽入到烟气当中。在此情况下，该技术所提出的空燃配比调节方案没 有可操作性，且该方案采用直插式氧化锆作为氧含量检测装置，该装置在加热炉正常生产 的工况条件下，氧含量受到现场抽取烟气温度，粉尘的影响较大，导致测量精度受到较大影 响，同时严重影响了设备的使用寿命。
[0007] 中国专利（专利号：201110286698.4)公开了 一种工业加热炉高温炉膛内（1000-1400°C)氧含量分布场连续在线分析装置和方法，但该专利采用的在线检测系统虽然能满 足对三点烟气的采集，但由于需要三套气体分析仪对不同的采集点进行采集，因此投入比 较大，而且系统体积庞大，维护成本高，难以推广使用。
【发明内容】
[0008] 为了解决上述问题，本发明提供一种基于乳钢双蓄热式加热炉的巡检式烟气调节 系统及其调节方法，可以针对蓄热式加热炉每个燃烧段进行精细化调节。
[0009] 上述的一种基于乳钢双蓄热式加热炉的巡检式烟气调节系统，包括取样系统、反 吹系统、电子冷凝器、气体分析系统、排水系统以及PCL系统，所述电子冷凝器同时与取样系 统，气体分析系统以及排水系统相连，所述吹风系统与取样系统相连；
[0010] 其中，所述取样系统包括若干组取样机构，每组取样机构均包括依次串联的并联 回路、第一过滤器以及第一电磁阀，所述第一电磁阀直接与电子冷凝器相连，所述并联回路 包括若干组相互并联的串联通路，每组串联通路均由取样手阀与高温过滤器串联组成，所 述取样手阀的一端与高温过滤器串联，所述取样手阀的另一端与取样管道相连通；
[0011] 所述反吹系统包括减压阀和反吹口，所述反吹口依次通过减压阀和第二电磁阀与 第一过滤器相连；
[0012] 所述气体分析系统包括气体分析仪、出气口以及标气出口，所述电子冷凝器通过 第二过滤器与选择阀相连，所述选择阀通过第二针型阀与标气出口相连，所述选择阀还与 气体分析仪相连;所述气体分析仪依次通过远传压力表、第一针型阀以及采样栗与出气口 相连；
[0013] 所述排水系统包括蠕动栗和排水口，所述排水口通过蠕动栗与电子冷凝器相连， 所述PLC系统通过有效值智能处理模块来过滤无效信号并对有效信号进行处理。
[0014] 上述系统中，所述取样机构和串联通路的数量均为3组。
[0015] 上述系统中，所述选择阀为三路选择阀。
[0016] 上述系统中，所述取样管道设置有若干个取样点。
[0017] 上述系统中，所述取样手阀通过取样点与取样管道相连通。
[0018] 本发明还记载了一种基于乳钢双蓄热式加热炉的巡检式烟气调节方法，包括以下 步骤：
[0019] S1、根据乳钢工艺及乳制要求，确定双蓄热式加热炉的目标残氧量测定值Ro;
[0020] S2、对双蓄热式加热炉的加热各段依次采集、分析、计算，从而确定有效氧含量的 实际残氧量测定值云
[0021 ] S3、将目标残氧量测定值与实际残氧量测定值作差值计算：
[0022] AR = Rt) - R
[0023] S4、计算理论空燃比：根据对高炉煤气的成分以及热值分析，再依据化学反应方程 式计算得出理论空燃比Po;
[0024] S5、计算实际空燃比P1:
[0025] Pi = P〇+KX AR
[0026] 其中，K为PLC的定时中断周期扫描的补偿系数；
[0027] S6、根据实际空燃KPi调整煤气和空气的实际流量，并进行反馈与修正，以达到合 理的空燃配比。
[0028] 上述方法中，所述步骤S5通过动态调节煤气调节阀和空气调节阀来达到合理的空 燃配比。
[0029]本发明的优点和有益效果在于:本发明提供了一种基于乳钢双蓄热式加热炉的巡 检式烟气调节系统及其调节方法，采用三点巡检式气体分析仪，通过PLC对气体分析仪测量 值进行处理，能有效的判断每段排烟点的有效含氧量值，智能在线调整燃烧空燃配比，针对 蓄热式加热炉每个燃烧段进行精细化调节。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1是本发明中巡检式烟气调节系统的系统结构示意图；
[0032] 图2是本发明中巡检式烟气调节方法的流程示意图。
[0033] 图中：1、取样手阀2、高温过滤器3、第一过滤器4、第一电磁阀
[0034] 5、第二电磁阀6、反吹口 7、电子冷凝器8、第二过滤器 [0035] 9、选择阀10、气体分析仪11、远传压力表12、第一针型阀 [0036] 13、采样栗14、出气口 15、第二针型阀16、标气出口
[0037] 17、蠕动栗18、排水口 19、取样管道20、减压阀21、取样点
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0039] 如图1所示，本发明记载了一种基于乳钢双蓄热式加热炉的巡检式烟气调节系统， 包括取样系统、反吹系统、电子冷凝器7、气体分析系统、排水系统以及PLC(可编程逻辑控制 器)系统，该电子冷凝器7同时与取样系统，气体分析系统以及排水系统相连，至于吹风系统 则直接与取样系统相连。
[0040] 同时，上述的取样系统包括若干组取样机构，每组取样机构均包括依次串联的并 联回路、第一过滤器3以及第一电磁阀4,且第一电磁阀4直接与电子冷凝器7相连;其中，并 联回路包括若干组相互并联的串联通路，每组串联通路均由取样手阀1和高温过滤器2串联 组成;具体为:取样手阀1的一端与高温过滤器2串联，而另一端则与取样管道19相连通。 [0041]优选的，本发明中的取样机构和串联通路的数量均为3组，从而形成三点巡检式结 构，进而保证取样检测的准确性。
[0042] 此外，反吹系统包括减压阀20和反吹口 6，该反吹口 6依次通过减压阀20