污染了大气环境。因此，本设计的实施可以带来可观经 济和社会效益。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的流程示意图。
[0029] 图2为本发明的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步及时说明。
[0031] 本发明提供一种利用高焦炉煤气热值实现加热炉燃烧系数动态调整的方法，其包 括以下步骤:S1:计算混合煤气热值动态变化:确定煤气各组分热值，其中BFG的热值为Μ， COG的热值为Ν;确定煤气各组分含量，其中BFG的比例为COG的比例为FiSBFG 1 2 > 1 2 .，. 的流量，内为〇?的流量;根据各煤气组分的含量，结合各组分煤气的热值，计算出混合煤气 的热值Q大小
N ;将Q上传至加热炉自动燃烧控制系统;S2:调整加热 炉燃烧系数动态变化:确定煤气热值的动态偏差值QD = Q + qkcal/m3，q为混合煤气热值标准 值;在换热器前3±0.1m的位置安装残氧分析仪测量出燃烧过程中残余的氧气含量γ ;得到 加热炉炉内混合煤气的动态热值偏差值Qd和残氧含量数据γ，将这两个参数按加权算法计 算，得到加热炉各段燃烧系数σ值的修正因子S :S = QDXa+Y Xb，其中δ为各段燃烧系数修 正因子;a、b为加权系数，根据各段生产负荷变化情况进行调整;得到了各段的δ值，再与原 来的燃烧系数σ值的进行比较，得到修正后的σ值，σ = σ' +δ ;其中为修正前的燃烧系数，σ 为修正后的燃烧系数;将σ值参与到串级并联双交叉限幅控制回路中，使空气、煤气流量动 态地响应残氧含量和混合煤气热值的变化情况。
[0032] 在本发明一实施例中，所述BFG的热值为Μ为800±50kcal/m3，C0G的热值为4500土 30kcal/m3。
[0033] 在本发明一实施例中，步骤S1还包括以下具体步骤:在煤气加压站自动控制系统 上定义一个A0点，在加热炉自动燃烧控制系统上定义一个AI点，将煤气加压站自动控制系 统上计算得到的热值数据转换成4~20mA信号，然后通过一根电缆线接到加热炉自动燃烧 控制系统定义好的AI点上，经过系统转换成热值信号；在加热炉自动燃烧控制系统的显示 转换后的热值信号，提示操作工来气的Q值变化情况。
[0034] 在本发明一实施例中，所述残氧分析仪测量为直插式氧化锆分析仪，其工作原理 是当被测气体通过传感器进入氧化锆管内侧时，空气通过自然对流进入传感器的外侧，当 锆管内外侧的氧浓度不同的时候在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势，输出的氧浓差电势和 传感器的工作温度以及氧气浓度呈函数对应关系，从而测量出燃烧过程中残余的氧气含量 γ，其测量范围在〇~20%之内。
[0035] 工业加热炉的混合煤气来源于高炉、焦炉生产所排放出的废气，这些废气中的煤 气经过过滤、提纯后送往煤气加压站进行混合和加压，达到加热炉燃烧要求的工艺参数后 经过管道输送到加热炉，因此煤气加压站需要对单组分和混合煤气的流量、压力等参数进 行实时检测和控制。本发明就是利用煤气加压站自动控制系统对上述工艺参数的采集，结 合煤气加压站的计算机控制系统，计算得到混合煤气的热值Q，然后通过通讯的方式，把Q值 数据传递给加热炉自动燃烧控制系统，再由加热炉自动燃烧控制系统实施控制，调节空气、 煤气配比，达到最佳燃烧效率。目前各厂的煤气加压站和加热炉基本上都采用了计算机控 制系统，因此需要增加的硬件投资仅仅是一根通讯电缆，这样既提高了煤气加压站和加热 炉自动控制系统的功能利用率，同时又避免了常规热值仪工作过程中出现的重大缺陷，减 轻设备维护成本，并且大大地提高加热炉燃烧控制效果，提升产品的加热质量。
[0036] 本项发明的技术方案包含两部分，第一部分是混合煤气热值动态计算，第二部分 是加热炉燃烧系数动态调整。
[0037]在本发明一具体实施例中：
[0038] 1.混合煤气热值动态计算：
[0039] (1)煤气各组分热值的确定
[0040]冶金工业加热炉采用的煤气一般为高炉煤气(BFG)和焦炉煤气(C0G)的混合气体， 这两种气体是高炉冶炼和焦炉冶炼后产生的副产品，其成分和含量与冶炼的工艺有密切关 系，气体的性质相对稳定。根据煤化质检部门的人工化验结果，BFG的热值一般情况下为800 ± 50kcal/m3左右，COG的热值为4500 ± 30kcal/m3左右，由于工艺原因，这两个工艺参数在正 常生产情况下维持相对稳定。
[0041 ] (2)煤气各组分含量的确定
[0042]根据煤气加压站的自动控制系统，可以很容易得到BFG和C0G的流量数据，进而可 以知道混合气体中两者之间的浓度关系。假设BFG的流量为Fi，C0G的流量为F2，那么在混合 气体中，BFG的比例）
[0043] (3)混合煤气热值的计算
[0044]根据各煤气组分的含量，结合各组分煤气的热值，可以计算出混合煤气的热值大 小。煤气热值的定义，混合煤气热值Q等于各个单一组分气体含量与热值乘积的和，以高煤 热值为800kcal/m3，焦煤热值为4500kcal/m 3为例，混合煤气的热值Q为：
[0045] ⑴
[0046] (4)热值数据的通讯
[0047]在煤气加压站自动控制系统上定义一个A0点，在加热炉自动燃烧控制系统上定义 一个AI点，将煤气加压站自动控制系统上计算得到的热值数据转换成4~20mA信号，然后通 过一根电缆线接到加热炉自动燃烧控制系统定义好的AI点上，经过系统转换成热值信号， 既可以在加热画面上显示，提示操作工来气的Q值变化情况;又可以将Q值引入加热炉燃烧 控制回路中，实现空气、煤气流量的动态调节，使空、煤气燃烧达到合适的比例，提高燃烧效 率。
[0048] 2.加热炉燃烧系数动态调整
[0049] 为了能够合理地控制加热炉燃烧气氛，在传统的串级并联双交叉限幅控制回路里 面进行优化燃烧系数σ值的设计。具体方案是引入了煤气热值动态偏差值Qd和残氧量γ两 个数据进行修正，动态调整加热炉各燃烧段的σ值，以保证燃烧效率最优化。这部分软件设 计分为三部分：
[0050] (1)确定煤气热值的动态偏差值
[0051] -般情况下，受地区、企业的环境、工艺等因素的影响，混合煤气的Q值会在一个有 限的范围内波动，根据前面计算得到的混合煤气热值Q，就可以确定热值动态偏差值Qd。比 如某一钢铁厂混合煤气热值正常情况下为1800 ± 70kcal/m3，以1800kcal/m3为标准，混合煤 气热值动态偏差值Qd的计算公式为：
[0052] QD = Q+1800kcal/m3 (2)其中，QD:热值动态偏差值。
[0053]式（2)计算得到的Qd，代表了混合煤气Q值波动的情况，将这一波动数据引入加热 炉σ值的计算中，就可以参与动态调节空气、煤气流量，使空、煤气达到较理想的燃烧比例。
[0054] (2)根据残氧分析仪的检测结果确定修正系数
[0055] 在理想状态下，加热炉每段都应该有残氧检测，用来修正各个段的σ值，但因为加 热炉中各段温度均很高，一般的残氧分析仪不能正常工作。因此在考虑安装位置时，根据炉 内气体的流动方向，以及排烟道的抽力情况，可知换热器前烟气较为集中，且温度相对较 低，因此在换热器前3m左右的位置安装残氧分析仪。
[0056]常用的残氧分析仪是直插式氧化锆分析仪，全体不锈钢的结构，具有灵敏度高、响 应速度快以及稳定性好等特点。它的工作原理是当被测气体(烟气)通过传感器进入氧化锆 管内侧时，空气通过自然对流进入传感器的外侧，当锆管内外侧的氧浓度不同的时候在氧 化错管内外侧产生氧浓差电势，输出的氧浓差电势和传感器的工作温度以及氧气浓度呈函 数对应关系，从而测量出燃烧过程中残余的氧气含量γ，其测量范围在〇~20%之内。