加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，结构包括信息采集部分、执行控制部分、智能控制终端和黑体原件；所述信息采集部分包括高温红外视频探头、压力变送器、流量计、阀门开度反馈感应器和变频反馈感应器；所述执行控制部分包括电动阀门和变频器；所述黑体原件为圆柱体空心结构，均匀镶嵌于加热炉内表面；本实用新型专利技术产生的有益效果是，本系统同时完成炉内工况监视及加热钢坯表面温度检测和燃烧智能控制的系统，对提高产品质量、优化燃烧控制、节能降耗具有重要的应用价值。本系统所采用的黑体原件是采用“黑体强化辐射传热节能”的节能机理，在加热炉热流的源头，对热射线进行有效调控。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加热炉温度控制设备
，特别是一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统。
技术介绍
加热炉是钢坯生产过程中的关键技术设备，不仅关系到产品质量、产量，还涉及到节能、降耗、减排、生产成本控制等多个方面。目前加热炉的温度检测还是采用的热电偶检测，热电偶检测的是炉膛温度，测量区域不大，虽然可以在一定程度上反应钢坯温度，但是随着工况变化，如钢坯尺寸、材质、装钢温度、轧制节奏等不同，同样的炉膛温度对应的钢坯温度是不同的，很难真正反映出钢坯实际温度。目前加热炉使用焦炉煤气作为燃料，压力波动较大，加热炉的燃烧控制在稳定工况下，基本可以满足生产控制的要求；但是由于PLC系统和常规控制的局限性，无法进行复杂的数学模型运算和系统分析，所以对于燃烧中空气过剩系数的控制不完美，空气燃料的配比不能随工况变化保持在最佳，不但增加吨钢单耗，并且氧化烧损率很高。加热炉的燃烧控制现在基本还是依靠人工手动调整，并且人工操作水平不一，无法每次迅速对干扰如煤气突变等作出相应反应。这样在燃料和工况变化时反应将较为迟缓，无法实时根据燃料热值波动变化调节合适的空燃比例，燃烧不充分造成能源浪费和氧化过大，
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，对提高产品质量、优化燃烧控制、节能降耗具有重要的应用价值。本技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，结构包括信息采集部分、执行控制部分、智能控制终端和黑体原件；所述信息采集部分包括高温红外视频探头、压力变送器、流量计、阀门开度反馈感应器和变频反馈感应器，所述高温红外视频探头用于测量钢坯温度信息，所述压力变送器用于压力检测；所述执行控制部分包括电动阀门和变频器，电动阀门用于燃料控制，变频器用于风量控制；所述智能控制终端由多台微型计算机组成，分为燃烧智能控制终端和测温控制系统终端，所述微型计算机之间通过网线连接；所述智能控制终端通过开放式现场总线与执行控制部分和信息采集部分连接；所述黑体原件为圆柱体空心结构，均匀镶嵌于加热炉内表面，增加辐射面积，改善热辐射反射角度，使工件更好的吸收热量。本技术产生的有益效果是，本系统同时完成炉内工况监视及加热钢坯表面温度检测和燃烧智能控制的系统，对提高产品质量、优化燃烧控制、节能降耗具有重要的应用价值。系统采用结构化设计，视频测温图像清晰、测量精度高、使用寿命长、安装维护便捷。适用于监测钢坯加热温度为800～1400℃的冶金加热炉。通过获取加热炉内加热工况的实时视频图像及钢坯红外辐射图谱，经计算机分析处理，识别出加热钢坯的轮廓，对加热钢坯的可视表面色谱进行分析，计算出表面温度，实时、准确得到加热钢坯表面温度分布参数，并可将信息及时反馈给燃烧智能控制系统。本系统所采用的黑体原件是采用“黑体强化辐射传热节能”的节能机理，在加热炉热流的源头，对热射线进行有效调控，提高加热炉的炉墙黑度、增大炉内墙面积以及提高热射线到位率等改善加热炉加热质量、提高热效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式进行详细说明：如图所示为本技术的结构图图中，1、信息采集部分2、执行控制部分3、智能控制终端具体实施方式如图所示，本技术为一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，结构包括信息采集部分1、执行控制部分2、智能控制终端3和黑体原件；所述信息采集部分1包括高温红外视频探头、压力变送器、流量计、阀门开度反馈感应器和变频反馈感应器，所述高温红外视频探头用于测量钢坯温度信息，所述压力变送器用于压力检测；所述执行控制部分2包括电动阀门和变频器，电动阀门用于燃料控制，变频器用于风量控制；所述智能控制终端3由多台微型计算机组成，分为燃烧智能控制终端和测温控制系统终端，所述微型计算机之间通过网线连接；所述智能控制终端3通过开放式现场总线与执行控制部分2和信息采集部分1连接；所述黑体原件为圆柱体空心结构，均匀镶嵌于加热炉内表面，增加辐射面积，改善热辐射反射角度，使工件更好的吸收热量。本技术工作过程为，燃烧智能控制终端3读取信息采集部分采集的现场信息，包括温度信息、压力信息、流量信息、阀门开度反馈信息、变频反馈信息，结合钢坯温度信号，进行数据分析和优化运算；然后把输出控制信号传回并驱动现场的执行控制部分2，进行燃料和风量的控制。本技术不局限于上述实施方式，任何人应得知在本技术的启示下作出的结构变化，凡是与本技术具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。本技术未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，其特征在于，结构包括信息采集部分、执行控制部分、智能控制终端和黑体原件；所述信息采集部分包括高温红外视频探头、压力变送器、流量计、阀门开度反馈感应器和变频反馈感应器；所述执行控制部分包括电动阀门和变频器；所述智能控制终端由多台微型计算机组成，分为燃烧智能控制终端和测温控制系统终端，所述微型计算机之间通过网线连接；所述智能控制终端通过开放式现场总线与执行控制部分和信息采集部分连接；所述黑体原件为圆柱体空心结构，均匀镶嵌于加热炉内表面。

【技术特征摘要】
1.一种加热炉基于钢坯温度监测的燃烧智能控制及黑体节能系统，其特征在
于，结构包括信息采集部分、执行控制部分、智能控制终端和黑体原件；所述信
息采集部分包括高温红外视频探头、压力变送器、流量计、阀门开度反馈感应器
和变频反馈感应器；所述执行控制部分包括电动阀门和...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹镇，谢涛，冯坤，
申请(专利权)人：山东坤宝节能环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：