一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法及燒爐控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱風(fēng)爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法及燒爐控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱風(fēng)爐主要為高爐煉鐵提供高溫高壓的熱風(fēng)，作為煉鐵的還原劑。為保證高爐生產(chǎn)連續(xù)性，一般一座高爐配三或四座熱風(fēng)爐，采用“二燒一送”或“二燒二送”制，每座熱風(fēng)爐為燃燒-燜爐-送風(fēng)-燜爐-燃燒的循環(huán)工作方式，各座熱風(fēng)爐交叉工作，保證整體上能連續(xù)不斷地提供合格的熱風(fēng)。熱風(fēng)爐的煙氣經(jīng)過換熱利用后一路經(jīng)煙?排入大氣，一路至噴煤設(shè)施的磨煤機(jī)(根據(jù)煤質(zhì)而定，其氧含量具有不同的要求，防止爆炸)。燜爐和送風(fēng)過程僅關(guān)聯(lián)數(shù)字量其控制比較簡單，而燃燒(下文稱作燒爐)過程的控制，關(guān)聯(lián)到眾多模擬量、控制算法且還牽涉到安全、節(jié)能、環(huán)保等問題，是熱風(fēng)爐控制的難點所在。
[0003]熱風(fēng)爐按燃燒方式一般包括內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式等形式，由于頂燃式熱風(fēng)爐具有節(jié)能、投資低、高風(fēng)溫等特點，在各鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用越來越多。頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)特點為頂部燃燒、中部出熱風(fēng)、中下部蓄熱以及下部進(jìn)冷風(fēng)排煙氣。與普通熱風(fēng)爐相比，在燃燒室增加了氮氣(N2)吹掃保護(hù)。
[0004]熱風(fēng)爐需要能夠安全、高效地向高爐提供熱風(fēng)，因此，亟需一種燒爐控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)熱風(fēng)爐的安全高效的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法及燒爐控制系統(tǒng)，用以實現(xiàn)熱風(fēng)爐的安全高效的工作。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法，所述熱風(fēng)爐從上到下設(shè)置有燃燒室、拱頂部和蓄熱室；
[0007]所述蓄熱室中布設(shè)有蓄熱體，所述蓄熱室下方的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有煙道口，所述煙道口通過煙道連通至熱風(fēng)爐外部，所述煙道上設(shè)置有煙氣閥；
[0008]所述燃燒室內(nèi)壁上設(shè)置有與燃燒室連通的燃?xì)馇缓涂諝馇唬?br>[0009]所述空氣腔通過空氣管道連接至一空氣輸入口，所述空氣管道上設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)閥和空氣切斷閥；方向
[0010]所述燃?xì)馇煌ㄟ^燃?xì)夤艿肋B接至一燃?xì)廨斎肟?，所述燃?xì)夤艿涝趶娜細(xì)廨斎肟诘饺細(xì)馇坏姆较蛏希来卧O(shè)置有燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、第一燃?xì)忾y和第二燃?xì)忾y，所述燃?xì)夤艿涝诘谝蝗細(xì)忾y和第二燃?xì)忾y之間還連接有一燃?xì)夥派㈤y；
[0011]第一燃?xì)忾y和第二燃?xì)忾y之間的燃?xì)夤艿?，還通過一吹掃氣體管道連通至一吹掃氣體輸入口，所述吹掃氣體管道上設(shè)置有吹掃氣體切斷閥、吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計；
[0012]所述燒爐控制方法包括:
[0013]在接收到熱風(fēng)爐燒爐指令后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y，開啟所述煙氣閥和所述第二燃?xì)忾y同時聯(lián)動關(guān)閉所述燃?xì)夥派㈤y，開啟所述吹掃氣體切斷閥以輸入吹掃氣體進(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計，檢測所述吹掃氣體管道在吹掃過程中的吹掃氣體流量和吹掃氣體壓力，并在檢測到的吹掃氣體流量大于第二燃?xì)忾y至燃?xì)馇恢g燃?xì)夤艿赖娜莘e、且吹掃氣體壓力大于預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉吹掃氣體切斷閥和燃?xì)夥派㈤y，并將所述吹掃氣體流量計的計數(shù)清零；
[0014]控制燃?xì)夤艿垒斎氲拿簹馀c空氣管道輸入的空氣發(fā)生燃燒，利用燃燒過程中產(chǎn)生的熱量對所述蓄熱體進(jìn)行蓄熱；以及
[0015]在蓄熱體的蓄熱過程結(jié)束后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y和空氣切斷閥，開啟所述吹掃氣體切斷閥以輸入吹掃氣體進(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計，檢測所述吹掃氣體管道在吹掃過程中的吹掃氣體流量和吹掃氣體壓力，并在檢測到的吹掃氣體流量大于第二燃?xì)忾y至燃?xì)馇恢g燃?xì)夤艿赖娜莘e、且吹掃氣體壓力大于預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉吹掃氣體切斷閥、第二燃?xì)忾y和煙氣閥，開啟所述燃?xì)夥派㈤y，以及將所述吹掃氣體流量計的計數(shù)清零。
[0016]優(yōu)選的，上述方法中，所述控制燃?xì)夤艿垒斎氲拿簹馀c空氣管道輸入的空氣發(fā)生燃燒，利用燃燒過程中產(chǎn)生的熱量對所述蓄熱體進(jìn)行蓄熱，包括:
[0017]開啟所述空氣切斷閥和第一燃?xì)忾y，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)閥開啟程度均不超出滿量程的預(yù)定比例，所述預(yù)定比例小于20% ；
[0018]通過火焰檢測儀檢測所述燃?xì)夤艿垒斎氲拿簹馀c空氣管道輸入的空氣是否產(chǎn)生火焰，并在檢測到火焰且所述火焰持續(xù)時間超出預(yù)定時長時，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)閥的開啟程度達(dá)到最大配比值，以進(jìn)行快速燃燒過程，直至所述拱頂部處的拱位溫度達(dá)到第一設(shè)定溫度，其中，所述最大配比值是在不影響本熱風(fēng)爐所在高爐系統(tǒng)中其他熱風(fēng)爐工作的情況下，在煙氣氧含量滿足預(yù)設(shè)第一指標(biāo)且不產(chǎn)生黑煙情況時的最大配比；
[0019]在所述拱位溫度達(dá)到所述設(shè)定溫度后，增大所述空氣管道的空氣流量，以進(jìn)行蓄熱燃燒過程，直至所述煙氣的溫度達(dá)到第二設(shè)定溫度，其中，在所述蓄熱燃燒過程中，若所述拱位溫度下降至一預(yù)設(shè)下限時，增大所述燃?xì)夤艿赖娜細(xì)饬髁炕驕p小所述空氣管道的空氣流量。
[0020]本發(fā)明實施例還提供了一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制系統(tǒng)，所述熱風(fēng)爐從上到下設(shè)置有燃燒室、拱頂部和蓄熱室；其中，
[0021]所述蓄熱室中布設(shè)有蓄熱體，所述蓄熱室下方的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有煙道口，所述煙道口通過煙道連通至熱風(fēng)爐外部；
[0022]所述燃燒室內(nèi)壁上設(shè)置有與燃燒室連通的燃?xì)馇缓涂諝馇唬?br>[0023]所述空氣腔通過空氣管道連接至一空氣輸入口 ；
[0024]所述燃?xì)馇煌ㄟ^燃?xì)夤艿肋B接至一燃?xì)廨斎肟?；
[0025]所述燃?xì)夤艿肋€通過一吹掃氣體管道連通至一吹掃氣體輸入口 ；
[0026]所述燒爐控制系統(tǒng)包括:
[0027]設(shè)置在所述煙道上的煙氣閥；
[0028]設(shè)置在所述空氣管道上的空氣調(diào)節(jié)閥和空氣切斷閥；
[0029]在所述燃?xì)夤艿郎蠌娜細(xì)廨斎肟诘饺細(xì)馇坏姆较蛏?，依次設(shè)置的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、第一燃?xì)忾y和第二燃?xì)忾y，且所述第一燃?xì)忾y和第二燃?xì)忾y分別設(shè)置在吹掃氣體管道與燃?xì)夤艿肋B接處的兩側(cè)；
[0030]與所述第一燃?xì)忾y和第二燃?xì)忾y之間的燃?xì)夤艿肋B接的燃?xì)夥派㈤y；
[0031]設(shè)置在所述吹掃氣體管道上的吹掃氣體切斷閥、吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計；
[0032]所述燒爐控制系統(tǒng)還包括:
[0033]第一吹掃控制單元，用于在接收到熱風(fēng)爐燒爐指令后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y，開啟所述煙氣閥和所述第二燃?xì)忾y同時聯(lián)動關(guān)閉所述燃?xì)夥派㈤y，開啟所述吹掃氣體切斷閥以輸入吹掃氣體進(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計，檢測所述吹掃氣體管道在吹掃過程中的吹掃氣體流量和吹掃氣體壓力，并在檢測到的吹掃氣體流量大于第二燃?xì)忾y至燃?xì)馇恢g燃?xì)夤艿赖娜莘e、且吹掃氣體壓力大于預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉吹掃氣體切斷閥和燃?xì)夥派㈤y，并將所述吹掃氣體流量計的計數(shù)清零；
[0034]燃燒蓄熱單元，用于控制燃?xì)夤艿垒斎氲拿簹馀c空氣管道輸入的空氣發(fā)生燃燒，利用燃燒過程中產(chǎn)生的熱量對所述蓄熱體進(jìn)行蓄熱；以及
[0035]第二吹掃控制單元，用于在蓄熱體的蓄熱過程結(jié)束后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y和空氣切斷閥，開啟所述吹掃氣體切斷閥以輸入吹掃氣體進(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氣體流量計和吹掃氣體壓力計，檢測所述吹掃氣體管道在吹掃過程中的吹掃氣體流量和吹掃氣體壓力，并在檢測到的吹掃氣體流量大于第二燃?xì)忾y至燃?xì)馇恢g燃?xì)夤艿赖娜莘e、且吹掃氣體壓力大于預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉吹掃氣體切斷閥、第二燃?xì)忾y和煙氣閥，開啟所述燃?xì)夥派㈤y，以及將所述吹掃氣體流量計的計數(shù)清零。
[0036]優(yōu)選的，上述燒爐控制系統(tǒng)還包括:
[0037]設(shè)置在所述燃燒室內(nèi)壁上的火焰檢測儀；
[0038]所述燃燒蓄熱單元包括:
[0039]快速燃燒控制單元，用于開啟所述空氣切斷閥和第一燃?xì)忾y，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)閥開啟程度均不超出滿量程的預(yù)定比例，所述預(yù)定比例小于20% ;以及，通過所述火焰檢測儀檢測所述燃?xì)夤艿垒斎氲拿簹馀c空氣管道輸入的空氣是否產(chǎn)生火焰，并在檢測到火焰且所述火焰持續(xù)時間超出預(yù)定時長時，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)閥的開啟程度達(dá)到最大配比值，以進(jìn)行快速燃燒過程，直至所述拱頂