退火炉燃烧系统、退火炉助燃空气流量调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及退火工艺技术领域，尤其涉及退火炉燃烧系统、退火炉助燃空气流量调节方法及装置，包括：助燃风机、助燃空气流量阀、助燃空气流量检测单元、煤气源、煤气流量阀、煤气流量检测单元、辐射管、废气集气室和排烟装置；助燃风机通过助燃空气流量阀与助燃空气流量检测单元的一端连接，助燃空气流量检测单元的另一端通过辐射管与废气集气室连接；煤气源通过煤气流量阀与煤气流量检测单元的一端连接，煤气流量检测单元的另一端通过辐射管与废气集气室连接；排烟装置与废气集气室连通。从而，能够保证低功率下助燃空气流量可以达到系统设定值，使得烧嘴的空燃比能够达到系统设定值，减小了空气过剩系数，降低了热损耗，降低了废气中的残氧量。

Combustion system of annealing furnace, combustion air flow regulation method and device of annealing furnace

【技术实现步骤摘要】
退火炉燃烧系统、退火炉助燃空气流量调节方法及装置
本专利技术涉及退火工艺
，尤其涉及退火炉燃烧系统、退火炉助燃空气流量调节方法及装置。
技术介绍
立式退火炉加热段烧嘴通常采用比例控制模式，烧嘴的煤气流量与助燃空气流量的设定值根据空燃比模型获得，并且采用交叉控制模式，即，通过控制流量控制阀的开度实现对煤气流量的调整，通过控制助燃风机的转速实现对助燃空气流量的调整。对于助燃空气流量的调整而言，随着热负荷的减小，空气过剩系数逐渐增加。在现有技术中，当热负荷小于某一特定值时，即便将助燃风机完全关闭，仍然会出现助燃空气实际流量大于系统设定流量的情况。这样就会增大空气过剩系数，导致热损耗增加，进而使得烧嘴产生的废气中残氧量偏高。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的退火炉燃烧系统、退火炉助燃空气流量调节方法及装置。依据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种退火炉燃烧系统，所述系统包括：助燃风机、助燃空气流量阀、助燃空气流量检测单元、煤气源、煤气流量阀、煤气流量检测单元、辐射管、废气集气室和排烟装置；所述助燃风机通过所述助燃空气流量阀与所述助燃空气流量检测单元的一端连接，所述助燃空气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述煤气源通过所述煤气流量阀与所述煤气流量检测单元的一端连接，所述煤气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述排烟装置与所述废气集气室连通；其中，所述助燃风机用于提供助燃空气，所述助燃空气流量阀用于对所述助燃空气的流量进行比例积分微分调节，所述助燃空气流量检测单元用于对所述助燃空气的流量进行检测，所述煤气源用于提供煤气，所述煤气流量阀用于对所述煤气的流量进行调节，所述煤气流量检测单元用于对所述煤气的流量进行检测，所述助燃空气和所述煤气在所述辐射管的作用下燃烧后进入所述废气集气室，所述废气集气室中的气体通过所述排烟装置排出。依据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供一种退火炉助燃空气流量调节方法，应用于第一个方面所述的退火炉燃烧系统，所述方法包括：获取所述助燃风机的转速，以及获取所述助燃空气的实际空气流量；确定所述实际空气流量和额定助燃空气流量之间的流量偏差；判断所述助燃风机的转速是否大于额定最小风机转速，以及判断所述流量偏差是否大于偏差极限，其中，所述偏差极限的范围为30～50Nm3/h；若所述助燃风机的转速小于或等于所述额定最小风机转速，且，所述流量偏差大于所述偏差极限，获取所述助燃空气流量阀当前阀门开度；基于所述助燃风机和所述助燃空气流量阀的特性，确定第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值，所述第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值在大于0且小于等于10的范围内取值，且，所述第一初始增益值大于所述第二初始增益值，所述第二初始增益值大于所述第三初始增益值；根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制。优选的，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度大于第一开度，所述第一开度的范围为50-100％，利用第一控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第一控制增益值等于所述第一初始增益值。优选的，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度小于或等于第一开度且大于第二开度，所述第一开度的范围为50-100％，所述第二开度的范围为30-50％，利用第二控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第二控制增益值通过以下公式获得：(g1-g2)·(k-k2)/(k1-k2)+g2，其中，g1为所述第一初始增益值，g2为所述第二初始增益值，k1为所述第一开度，k2为所述第二开度，k为所述当前阀门开度。优选的，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度小于或等于第二开度且大于第三开度，所述第二开度的范围为30-50％，所述第三开度的范围为0-30％，利用第三控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第三控制增益值通过以下公式获得：(g2-g3)·(k-k3)/(k2-k3)+g3，其中，g2为所述第二初始增益值，g3为所述第三初始增益值，k1为所述第一开度，k2为所述第二开度，k3为所述第三开度，k为所述当前阀门开度。优选的，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度小于或等于第三开度，所述第三开度的范围为0-30％，利用第四控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第四控制增益值等于所述第三初始增益值。优选的，所述助燃空气流量阀的阀门开度下限的范围为5-10％。依据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供一种退火炉助燃空气流量调节装置，应用于如第一个方面所述的退火炉燃烧系统，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述助燃风机的转速，以及获取所述助燃空气的实际空气流量；第一确定模块，用于确定所述实际空气流量和额定助燃空气流量之间的流量偏差；判断模块，用于判断所述助燃风机的转速是否大于额定最小风机转速，以及判断所述流量偏差是否大于偏差极限，其中，所述偏差极限的范围为30～50Nm3/h；第二获取模块，用于若所述助燃风机的转速小于或等于所述额定最小风机转速，且，所述流量偏差大于所述偏差极限，获取所述助燃空气流量阀当前阀门开度；第二确定模块，用于基于所述助燃风机和所述助燃空气流量阀的特性，确定第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值，所述第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值在大于0且小于等于10的范围内取值，且，所述第一初始增益值大于所述第二初始增益值，所述第二初始增益值大于所述第三初始增益值；控制模块，用于根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制。依据本专利技术的第四个方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如第一个方面所述的方法步骤。依据本专利技术的第五个方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如第一个方面所述的方法步骤。根据本专利技术的退火炉燃烧系统及助燃空气流量调节方法，通过在退火炉燃烧系统中增设助燃空气流量阀，进而可以利用助燃空气流量阀对助燃空气的流量进行比例积分微分调节，而不再是仅利用助燃风机对助燃空气调节。在通过助燃空气流量阀对助燃空气的流量进行比例积分微分调节时，将额定最小风机转速以及实际空气流量和额定助燃空气流量之间的流量偏差作为触发因素。首先，判断助燃风机的转速是否大于额定最小风机转速，以及判断实际空气流量和额定助燃空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种退火炉燃烧系统，其特征在于，所述系统包括：助燃风机、助燃空气流量阀、助燃空气流量检测单元、煤气源、煤气流量阀、煤气流量检测单元、辐射管、废气集气室和排烟装置；所述助燃风机通过所述助燃空气流量阀与所述助燃空气流量检测单元的一端连接，所述助燃空气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述煤气源通过所述煤气流量阀与所述煤气流量检测单元的一端连接，所述煤气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述排烟装置与所述废气集气室连通；其中，所述助燃风机用于提供助燃空气，所述助燃空气流量阀用于对所述助燃空气的流量进行比例积分微分调节，所述助燃空气流量检测单元用于对所述助燃空气的流量进行检测，所述煤气源用于提供煤气，所述煤气流量阀用于对所述煤气的流量进行调节，所述煤气流量检测单元用于对所述煤气的流量进行检测，所述助燃空气和所述煤气在所述辐射管的作用下燃烧后进入所述废气集气室，所述废气集气室中的气体通过所述排烟装置排出。

【技术特征摘要】
1.一种退火炉燃烧系统，其特征在于，所述系统包括：助燃风机、助燃空气流量阀、助燃空气流量检测单元、煤气源、煤气流量阀、煤气流量检测单元、辐射管、废气集气室和排烟装置；所述助燃风机通过所述助燃空气流量阀与所述助燃空气流量检测单元的一端连接，所述助燃空气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述煤气源通过所述煤气流量阀与所述煤气流量检测单元的一端连接，所述煤气流量检测单元的另一端通过所述辐射管与所述废气集气室连接；所述排烟装置与所述废气集气室连通；其中，所述助燃风机用于提供助燃空气，所述助燃空气流量阀用于对所述助燃空气的流量进行比例积分微分调节，所述助燃空气流量检测单元用于对所述助燃空气的流量进行检测，所述煤气源用于提供煤气，所述煤气流量阀用于对所述煤气的流量进行调节，所述煤气流量检测单元用于对所述煤气的流量进行检测，所述助燃空气和所述煤气在所述辐射管的作用下燃烧后进入所述废气集气室，所述废气集气室中的气体通过所述排烟装置排出。2.一种退火炉助燃空气流量调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的退火炉燃烧系统，所述方法包括：获取所述助燃风机的转速，以及获取所述助燃空气的实际空气流量；确定所述实际空气流量和额定助燃空气流量之间的流量偏差；判断所述助燃风机的转速是否大于额定最小风机转速，以及判断所述流量偏差是否大于偏差极限，其中，所述偏差极限的范围为30～50Nm3/h；若所述助燃风机的转速小于或等于所述额定最小风机转速，且，所述流量偏差大于所述偏差极限，获取所述助燃空气流量阀当前阀门开度；基于所述助燃风机和所述助燃空气流量阀的特性，确定第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值，所述第一初始增益值、第二初始增益值和第三初始增益值在大于0且小于等于10的范围内取值，且，所述第一初始增益值大于所述第二初始增益值，所述第二初始增益值大于所述第三初始增益值；根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度大于第一开度，所述第一开度的范围为50-100％，利用第一控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第一控制增益值等于所述第一初始增益值。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前阀门开度、所述第一初始增益值、所述第二初始增益值和所述第三初始增益值，对所述助燃空气流量阀进行比例积分微分控制，包括：若所述当前阀门开度小于或等于第一开度且大于第二开度，所述第一开度的范围为50-100％，所述第二开度的范围为30-50％，利用第二控制增益值对所述助燃空气流量阀进行比例积分控制，所述第二控制增益值通过以下公式获得：(g1-g2...

【专利技术属性】
技术研发人员：任伟超，李靖，李洋龙，李冠雄，乔梁，王振鹏，付振兴，陈彪，陈飞，王慧，李宫胤，苏策，律琳琳，肖激扬，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13