一种轧钢加热炉燃耗分析方法及系统技术方案

本申请提供了一种轧钢加热炉燃耗分析方法及系统，方法包括：在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测；计算热装变化影响燃耗、空气预热变化影响燃耗；在预设时间段内对轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测；计算出钢温度变化影响燃耗、空燃比变化影响燃耗、蒸汽变化影响燃耗；计算生产负荷率变化影响燃耗。系统包括：钢坯检测装置、气体检测装置、数据采集装置和上位机，钢坯检测装置和气体检测装置分别与数据采集装置连接，数据采集装置与上位机连接，数据采集装置包括能源网。本申请提供的轧钢加热炉燃耗分析方法及系统，解决了轧钢加热炉燃耗分析可靠性差的问题。

A burnup analysis method and system for steel rolling reheating furnace

The application provides a method and system for analyzing the burnup of a rolling reheating furnace. The method includes: monitoring the dynamic heat of billets, gas and air conveyed to the reheating furnace in a predetermined period of time; calculating the effect of hot charge change on burnup; air preheating change on burnup; and rolling reheating furnace in a predetermined period of time. The output billet, flue gas and steam were monitored dynamically, and the effect of temperature change on fuel consumption, air fuel ratio change on fuel consumption and steam change on fuel consumption were calculated. The system includes: billet detection device, gas detection device, data acquisition device and upper computer, billet detection device and gas detection device are connected with data acquisition device, data acquisition device and upper computer, data acquisition device includes energy network. The burnup analysis method and system of the rolling reheating furnace provided in this application solves the problem of poor reliability of the burnup analysis of the rolling reheating furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种轧钢加热炉燃耗分析方法及系统
本申请涉及轧钢加热炉
，尤其涉及一种轧钢加热炉燃耗分析方法及系统。
技术介绍
钢铁企业的轧钢加热炉通常燃用煤气来产生热能，在轧材生产线中煤气占总生产成本的40％～65％，分析明确影响煤气燃耗的主要因素，确定调控方向，对降低钢材生产运行成本具有重要意义。目前，钢铁行业对轧材生产线上的煤气燃耗日常分析，主要是对轧钢加热炉地运行进行阶段性分析，具体为通过收集轧钢加热炉在一个生产阶段内的煤气燃耗总量和钢坯生产总量等生产数据，分析钢坯生产总量与煤气燃耗总量之间的关系，把握煤气燃耗与钢坯生产总量及其他生产因素之间的关系。然而，在轧材生产线上，生产负荷率、钢坯热送热装率、空气预热温度等多种因素都会对煤气燃耗产生重要影响，但是这些影响因素相互交织，每一影响因素的变化对燃耗的影响难以具体量化；另外，现有的煤气燃耗测算依靠人力统计费时费力，准确性和时效性较差，不能有效反应影响燃耗的真实问题。
技术实现思路
本申请提供了一种轧钢加热炉燃耗分析方法及系统，以解决轧钢加热炉燃耗分析可靠性差的问题。第一方面，本申请提供了一种轧钢加热炉燃耗分析方法，该方法包括：在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，得到钢坯带入热量、煤气带入热量和空气带入热量；根据所述钢坯带入热量计算热装变化影响燃耗，根据所述空气带入热量计算空气预热变化影响燃耗；在所述预设时间段内对所述轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测，得到出钢带出热量、烟气带出综合热量和蒸汽带出热量；根据所述出钢带出热量计算出钢温度变化影响燃耗，根据所述烟气带出综合热量计算空燃比变化影响燃耗，根据所述蒸汽带出热量计算蒸汽变化影响燃耗；根据所述钢坯带入热量、煤气带入热量和出钢带出热量，计算生产负荷率变化影响燃耗。优选地，所述方法还包括：测量所述预设时间段内的钢坯氧化放热热量和钢坯氧化烧损带出热量；根据所述钢坯氧化放热热量和钢坯氧化烧损带出热量，计算氧化烧损变化影响燃耗。优选地，所述方法还包括：测量所述预设时间段内的炉体散热损失热量；根据所述炉体散热损失热量，计算炉体外壁温度变化影响燃耗。优选地，所述方法还包括：计算所述钢坯带入热量、煤气带入热量、空气带入热量、钢坯氧化放热热量的和，得到所述轧钢加热炉的输入总热量；计算所述出钢带出热量、烟气带出综合热量、蒸汽带出热量、钢坯氧化烧损带出热量、炉体散热损失热量、系统损耗热量的和，得到所述轧钢加热炉的输出总热量。优选地，在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，包括：在预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的钢坯进行入炉重量和入炉温度的动态监测；在所述预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的混合煤气进行入炉流量和热值的动态监测；在所述预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的空气进行入炉流量和入炉温度的动态监测。优选地，在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，还包括：在预设时间段内，对混合煤气加压站内的混前高炉煤气、混前焦炉煤气进行入炉流量的动态监测，对所述混合煤气加压站内的混前转炉煤气进行入炉流量和热值的动态监测。优选地，在所述预设时间段内对所述轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测，包括：在所述预设时间段内，对所述轧钢加热炉输出的钢坯进行出钢温度的动态监测；在所述预设时间段内，对所述轧钢加热炉输出的烟气进行残氧量和温度的动态监测；在所述预设时间段内，对所述轧钢加热炉输出的蒸汽进行蒸汽量和温度的动态监测。第二方面，本申请还提供了一种轧钢加热炉燃耗分析系统，所述轧钢加热炉燃耗分析系统包括钢坯检测装置、气体检测装置、数据采集装置和上位机。所述钢坯检测装置包括设置在轧钢加热炉钢坯进炉口的入炉钢坯称重仪和入炉钢坯测温仪，设置在所述轧钢加热炉钢坯出炉口的出炉钢坯测温仪；所述气体检测装置包括设置在所述轧钢加热炉煤气进入口的混合煤气流量计和混合煤气热值仪，设置在所述轧钢加热炉空气进入口的空气流量计和空气测温计，设置在混合煤气加压站的混前高炉煤气流量计、混前焦炉煤气流量计、混前转炉煤气流量计和混前转炉煤气热值仪，设置在所述轧钢加热炉汽化冷却蒸汽出口的蒸汽流量计量装置和蒸汽测温仪，设置在所述轧钢加热炉炉顶的烟气残氧仪和出炉烟道上的烟气测温仪；所述钢坯检测装置和气体检测装置分别与所述数据采集装置连接，所述数据采集装置与上位机连接，所述数据采集装置包括能源网。优选地，所述数据采集装置包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述能源网连接。优选地，所述轧钢加热炉燃耗分析系统还包括炉体测温装置，所述炉体测温装置的测量位置包括加热炉炉顶、炉墙外壁、加热炉入钢端墙外壁和加热炉出钢端墙外壁。本申请提供的轧钢加热炉燃耗分析方法及系统的有益效果包括：本申请提供的轧钢加热炉燃耗分析方法，通过对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，计算出了热装变化影响燃耗和空气预热变化影响燃耗，通过对轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测，计算出了出钢温度变化影响燃耗、空燃比变化影响燃耗和蒸汽变化影响燃耗，并进而计算出了生产负荷率变化影响燃耗，实现了燃耗的在线监测。一方面可实现加热炉在线热平衡，另一方面可动态、准确量化影响燃耗的主要因素和影响比例，提高了燃耗分析的可靠性，同时可在日常运行中及时反馈动态调整空燃比等参数，为降低燃耗提供有力的技术支撑和优化调控方向，最终达到降低燃耗和生产成本的目的。本申请提供的轧钢加热炉燃耗分析系统，通过设置在轧钢加热炉各个位置的检测装置，动态监测影响燃耗的各关联因子，通过数据采集装置分别采集各检测装置的检测数据并发送到上位机，利用上位机对各燃耗关联因子进行动态分析，实现了轧钢加热炉燃耗的可靠性分析。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。图1为本申请实施例提供的一种轧钢加热炉燃耗分析方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种轧钢加热炉热平衡示意图；图3为本申请实施例提供的一种轧钢加热炉燃耗分析系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。参见图1，为本申请实施例提供的一种轧钢加热炉燃耗分析方法的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的轧钢加热炉燃耗分析方法，具体包括以下步骤：步骤S100：对轧钢加热炉的燃耗进行分析，确定燃耗的关联因子。本实施例中，对轧钢加热炉的燃耗在线分析主要从生产组织方面、设备管理方面、热工操作方面进行。从生产组织方面，梳理分析从炼钢连铸坯到轧材生产过程，对与轧钢加热炉燃耗有关的热因素进行辨识，确定连铸坯产量、热送坯量、加热炉入炉坯量、热装坯量、热装温度等主要关联因子；从设备管理方面主要对轧钢加热炉有关设备热流向运行方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，包括：在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，得到钢坯带入热量、煤气带入热量和空气带入热量；根据所述钢坯带入热量计算热装变化影响燃耗，根据所述空气带入热量计算空气预热变化影响燃耗；在所述预设时间段内对所述轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测，得到出钢带出热量、烟气带出综合热量和蒸汽带出热量；根据所述出钢带出热量计算出钢温度变化影响燃耗，根据所述烟气带出综合热量计算空燃比变化影响燃耗，根据所述蒸汽带出热量计算蒸汽变化影响燃耗；根据所述钢坯带入热量、煤气带入热量和出钢带出热量，计算生产负荷率变化影响燃耗。

【技术特征摘要】
1.一种轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，包括：在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，得到钢坯带入热量、煤气带入热量和空气带入热量；根据所述钢坯带入热量计算热装变化影响燃耗，根据所述空气带入热量计算空气预热变化影响燃耗；在所述预设时间段内对所述轧钢加热炉输出的钢坯、烟气和蒸汽分别进行动态热量监测，得到出钢带出热量、烟气带出综合热量和蒸汽带出热量；根据所述出钢带出热量计算出钢温度变化影响燃耗，根据所述烟气带出综合热量计算空燃比变化影响燃耗，根据所述蒸汽带出热量计算蒸汽变化影响燃耗；根据所述钢坯带入热量、煤气带入热量和出钢带出热量，计算生产负荷率变化影响燃耗。2.如权利要求1所述的轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，所述方法还包括：测量所述预设时间段内的钢坯氧化放热热量和钢坯氧化烧损带出热量；根据所述钢坯氧化放热热量和钢坯氧化烧损带出热量，计算氧化烧损变化影响燃耗。3.如权利要求2所述的轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，所述方法还包括：测量所述预设时间段内的炉体散热损失热量；根据所述炉体散热损失热量，计算炉体外壁温度变化影响燃耗。4.如权利要求3所述的轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，所述方法还包括：计算所述钢坯带入热量、煤气带入热量、空气带入热量、钢坯氧化放热热量的和，得到所述轧钢加热炉的输入总热量；计算所述出钢带出热量、烟气带出综合热量、蒸汽带出热量、钢坯氧化烧损带出热量、炉体散热损失热量、系统损耗热量的和，得到所述轧钢加热炉的输出总热量。5.如权利要求1所述的轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量监测，包括：在预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的钢坯进行入炉重量和入炉温度的动态监测；在所述预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的混合煤气进行入炉流量和热值的动态监测；在所述预设时间段内，对输送到轧钢加热炉的空气进行入炉流量和入炉温度的动态监测。6.如权利要求5所述的轧钢加热炉燃耗分析方法，其特征在于，在预设时间段内对输送到轧钢加热炉的钢坯、煤气和空气分别进行动态热量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春燕，周亮文，杨州，孟维芬，孙丽云，许亮，林七女，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37