閥(空氣和燃料)，與控制系統(tǒng)的輸出端連接。
[0095]通過以上的設(shè)置與連接，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間的組合，保證通訊暢通，為實(shí)現(xiàn)控制方法提供了基礎(chǔ)。
[0096]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法，應(yīng)用于上述的頂燃式熱風(fēng)爐，該燒爐控制方法包括以下步驟:
[0097]步驟a，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(shí)聯(lián)動(dòng)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(jì)和吹掃氣體壓力計(jì)，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(shí)，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(jì)的計(jì)數(shù)清零；
[0098]步驟b，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
[0099]步驟C，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(jì)和吹掃氣體壓力計(jì)，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(shí)，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(jì)的計(jì)數(shù)清零。
[0100]其中，上述步驟b具體可以包括:
[0101]步驟bl，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% ；
[0102]步驟b2，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(shí)間超出預(yù)定時(shí)長時(shí)，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(shí)的最大配比；
[0103]步驟b3，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(shí)，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。
[0104]以上的步驟a和步驟c中實(shí)現(xiàn)的是安全吹掃控制過程，其通過檢測吹掃氣體(如N2)的壓力和流量等參數(shù)，控制N2切斷閥。由于在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)條件下通常無法滿足或保證吹掃N2的壓力及流量條件，本發(fā)明實(shí)施例對目前的吹掃流程進(jìn)行改變，以適應(yīng)實(shí)際的吹掃實(shí)條件，保證生產(chǎn)。具體的，將目前的時(shí)間-壓力-流量控制方法改為容積-壓力法，其原理為:對應(yīng)熱風(fēng)爐的吹掃N2閥打開，開始計(jì)量吹掃N2的流量，只要累計(jì)流量大于第二燃?xì)忾y至熱風(fēng)爐煤氣腔之間的燃?xì)夤艿赖娜莘e和吹掃N2管道的容積之和，且壓力不小于一預(yù)定值(通常只需要保證正壓即可，例如50KPa)，即完成吹掃控制，解決了目前對N2切斷閥的開/關(guān)時(shí)間的苛刻要求(小于3秒)，克服了 N2壓力(不低于0.3MPa)、流速(不低于1000Nm3/h)高要求，上述吹掃控制過程只要有壓力，吹掃氣體不倒流即可。在每個(gè)燒爐期的開始期、結(jié)束期均采用上述吹掃控制過程進(jìn)行控制吹掃，吹掉燃?xì)夤艿纼?nèi)的熱空氣(燒爐開始期)和燃?xì)?燒爐結(jié)束期)，防止高溫空氣與燃?xì)庠谌細(xì)夤艿纼?nèi)突燃相遇而爆炸，提高了設(shè)備的安全性。該吹掃控制過程特別是在吹掃中壓N2壓力不穩(wěn)定或N2用戶多的企業(yè)時(shí)，能夠簡化控制過程，并提高安全性。
[0105]另外，在吹掃閥門剛打開時(shí)，吹掃氣體的流速很高(可接近超音速)，一般流量計(jì)無法滿足上述場景的流量計(jì)量要求，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選采用流量比特寬的耐振型及能抑制干擾的流量計(jì)，如ZL201110211626.3的中國專利“一種外置型應(yīng)力式渦街傳感器”的抗振型渦街流量計(jì)，或ZL200610040970.X中國專利“一種渦街流量計(jì)振動(dòng)干擾抑制方法”中的流量計(jì)，以保證其檢測準(zhǔn)確。
[0106]以上步驟bl_b2中實(shí)現(xiàn)的是滿流量燃燒控制過程，通過檢測燃料和空氣的壓力、流量、調(diào)節(jié)閥的開度、熱風(fēng)爐拱位溫度、火焰信號(hào)、煙氣氧量信號(hào)，控制燃料、空氣的調(diào)節(jié)閥開度，包含安全點(diǎn)火燃燒和空氣燃?xì)獗认薹鵓I調(diào)節(jié)。其原理為:當(dāng)吹掃完畢，將空氣調(diào)節(jié)閥和燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥開到點(diǎn)火角度(例如最大流量的10%)，向熱風(fēng)爐內(nèi)送入少量的空氣和燃?xì)?，檢測到火焰并延時(shí)10秒(以保證具有穩(wěn)定火焰)，然后即將燃?xì)夂涂諝獾恼{(diào)節(jié)閥達(dá)到最大的配比值上，實(shí)現(xiàn)快速燃燒。同時(shí)，還可以兼顧考慮高爐系統(tǒng)中的其他熱風(fēng)爐工作狀態(tài)，避免中斷或干擾其他在燃燒的熱風(fēng)爐。在上述快速燃燒過程中，以煙氣氧含量為指標(biāo)進(jìn)行滿流量合理燃燒(即快速燃燒)，采用拱位溫度設(shè)定，空氣燃?xì)馀浔鹊南薹鵓I控制。只要煙氣中不產(chǎn)生黑煙、不影響其他熱風(fēng)爐的工作，就可以盡量多的投入燃料，實(shí)現(xiàn)快速燃燒，減少燃燒時(shí)間，盡可能的提供高溫蓄熱的熱源。
[0107]上述快速燃燒控制中，火焰檢測作為前提控制條件，同時(shí)還需要檢測拱位溫度。優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例中的拱位溫度檢測采用一體化的檢測裝置，如ZL201320451522.4的中國專利“特殊測溫儀表裝置”中的檢測裝置，以保證可靠檢測溫度和器件使用壽命?；鹧鏅z測優(yōu)選的采用帶有取源裝置的火檢裝置，如ZL201220593822.1的中國專利“高溫高壓燃燒器一體化火焰檢測儀表取源裝置”中的檢測裝置，以保證可靠檢測火焰，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。
[0108]另外，空氣和燃料流量(F)由于變化范圍大且其管徑較粗(一般公稱通徑DN>1000mm)，多用巴類流量計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)低、缺點(diǎn)是產(chǎn)生的壓差(Λ P)太小(約100?200Pa)，而F a (ΔΡ)0.5,當(dāng)流量僅為最大流量(滿量程)的1/3時(shí)，壓差僅為22Pa左右，幾乎無合格的差壓變送器能夠檢測之，本發(fā)明實(shí)施例中點(diǎn)火流量(1/10)時(shí)其壓差約為2Pa，任何差壓變送器也不能夠檢測之；為此，本發(fā)明實(shí)施例中采用能夠差生大壓差的T型巴類流量計(jì)，優(yōu)選的可以采用申請?zhí)枮?01420496956.0的中國專利申請中的流量計(jì)，該流量計(jì)能產(chǎn)生約8KPa的壓差，1/3滿量程時(shí)其壓差約為lKPa，點(diǎn)火流量(1/10)時(shí)其壓差約為80Pa，其所有型號(hào)的差變均能滿足要求，保證了流量檢測的準(zhǔn)確度，同時(shí)也提高了檢測安全性。
[0109]以上步驟b3中實(shí)現(xiàn)的是所述的節(jié)能蓄熱控制過程，檢測燃料和空氣的壓力、流量、調(diào)節(jié)閥的開度、熱風(fēng)爐拱位溫度、煙氣溫度和氧量信號(hào)，來控制燃料和空氣的調(diào)節(jié)閥開度。其原理為:當(dāng)拱位溫度達(dá)到設(shè)定值(如1500°C )時(shí)，快速燃燒期結(jié)束；然后，采用以煙氣溫度為被調(diào)量、拱位溫度為超前量、增大空氣過剩系數(shù)的新的煙氣氧含量(不超過噴煤環(huán)節(jié)的氧含量要求)為指標(biāo)的特殊PID算法，控制空氣和燃?xì)饬髁俊Ｔ谠龃罂諝饬康耐瑫r(shí)，煙氣量也得到增加，即增加了煙氣通過蓄熱體的流速，加快了蓄熱過程，同時(shí)兼顧保持熱源穩(wěn)定，當(dāng)熱源(拱位溫度)降低過快時(shí)，則增加燃料量或減小空氣量，使熱風(fēng)爐蓄熱體均勻蓄熱，達(dá)到安全快速蓄熱以及節(jié)能的目的。
[0110]以上三種控制過程均由DCS完成，工作中三種控制算法在系統(tǒng)中既可以獨(dú)立工作，也相互結(jié)合。例如，如在快速燃燒期間如果火焰檢測儀表沒有檢測到火焰信號(hào)，則馬上切斷燃料，轉(zhuǎn)到安全吹掃控制過程，以保證生產(chǎn)安全。
[0111]綜上，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)熱風(fēng)爐的特點(diǎn)，采用安全吹掃消除安全隱患，采用快速燃燒節(jié)約燃燒時(shí)間，采用改變空氣過剩系數(shù)以節(jié)能并快速蓄熱，最終達(dá)到安全、節(jié)能和環(huán)保的目的，在最短時(shí)間內(nèi)為高爐操作提供合格的熱源。
[0112]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頂燃式熱風(fēng)爐的燒爐控制方法，其特征在于， 所述熱風(fēng)爐從上到下設(shè)置有燃燒室、拱頂部和蓄熱室；