專利名稱：燃燒系統(tǒng)流量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒系統(tǒng)流量控制方法，尤其是一種在鍍鋅或連退機組加熱段用 的燃燒系統(tǒng)流量控制方法。
背景技術(shù)：
在燃燒系統(tǒng)中，通常都是用PID (比例_積分_微分控制器)進行控制，PID控制器 是根據(jù)PID控制原理對整個控制系統(tǒng)進行偏差調(diào)節(jié)，從而使被控變量的實際值與工藝要求 的預(yù)定值一致。PID控制器雖然在長期運行中能夠保持實際值與工藝值一致，但是在起始時 難以快速達到預(yù)定工藝值。例如鍍鋅或連退機組加熱段燃燒系統(tǒng)，其燃?xì)夂涂諝夤軓礁鶕?jù) 加熱段能力通常在IOOmm到200mm間，混合燃燒為滿足帶鋼表面質(zhì)量要求必須是稍微欠氧 燃燒，同時調(diào)節(jié)控制應(yīng)盡可能保證流量穩(wěn)定、波動較小，并快速達到流量設(shè)定目標(biāo)值。事實 上，燃?xì)夂涂諝饬髁空{(diào)節(jié)閥通常采用常規(guī)PID控制，流量從0M3/H調(diào)整到工藝設(shè)定的流量， 閥門的開度是從0%通過PID調(diào)節(jié)打開到需要開度，這個過程閥門的調(diào)節(jié)較慢，同時在小流 量區(qū)間閥門調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，導(dǎo)致此調(diào)整過程中，燃燒不穩(wěn)定、不充分，燃燒系統(tǒng)安全性低，并且 影響產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使燃燒系統(tǒng)快速達到穩(wěn)定狀態(tài)的燃燒 系統(tǒng)流量控制方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的燃燒系統(tǒng)流量控制方法，包括以下步驟A、首先測得溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度；B、在進行燃燒前，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和壓力 穩(wěn)定時開度的80% -100%，使得燃?xì)庠诖碎_度下進行燃燒；C、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)，PID控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用燃?xì)?流量調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及出現(xiàn)的溫 度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。進一步的是，在B步驟中，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫 度和壓力穩(wěn)定時開度的100%。具體的，在B步驟中，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和 壓力穩(wěn)定時開度的93.3%。進一步的是，在B步驟中，煙氣流量調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥通過PLC控制系統(tǒng)調(diào) 節(jié)。本發(fā)明的有益效果是在進行PID控制之前首先給予燃燒系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)閥一個預(yù) 開度，在此開度的基礎(chǔ)下再進行PID控制，這就使得燃燒系統(tǒng)在開始的情況下就能快速的 得到需要的燃?xì)饬髁?，從而快速的達到大致需要的工藝條件，此時PID控制器再利用自身 優(yōu)點，對流量進行長期控制，使得整個燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定。這樣既避免了在燃燒初期燃燒不穩(wěn)
3定、不充分以及燃燒系統(tǒng)安全性低等不良狀況，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明所用設(shè)備的原理圖；圖2是實施例一與僅使用PID控制系統(tǒng)時的閥門開度_時間曲線圖；圖3是實施例一與僅使用PID控制系統(tǒng)時的燃?xì)饬髁縚時間曲線圖；圖4是實施例二與僅使用PID控制系統(tǒng)時的閥門開度_時間曲線圖；圖5是實施例二與僅使用PID控制系統(tǒng)時的燃?xì)饬髁縚時間曲線圖；圖6是實施例三與僅使用PID控制系統(tǒng)時的閥門開度_時間曲線圖；圖7是實施例三與僅使用PID控制系統(tǒng)時的燃?xì)饬髁縚時間曲線圖；圖中零部件、部位及編號燃?xì)庠?、空氣源2、PID控制系統(tǒng)3、燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4、 切斷閥5、空氣流量調(diào)節(jié)閥6、燒嘴7。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟A、首先測得溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開度；此 處所述溫度和壓力穩(wěn)定時的開度即是工藝要求的開度，工藝條件與生產(chǎn)環(huán)境及產(chǎn)品有關(guān)。B、在進行燃燒前，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開度設(shè)定到溫度和 壓力穩(wěn)定時開度的80% -100%。C、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)3，PID控制系統(tǒng)3根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用 燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及 出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒，在剛開始燃燒時整個系統(tǒng)已經(jīng)接近 穩(wěn)定燃燒狀態(tài)，由此在運行PID控制系統(tǒng)3后就可以快速的達到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)。為了便于對燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4和空氣流量調(diào)節(jié)閥6進行控制，在B步驟中，煙氣流 量調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥6通過PLC控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。在進行預(yù)開度設(shè)置時，采用PLC控 制系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確的達到所需的預(yù)開度。有利于提高效率和穩(wěn)定燃燒系統(tǒng)。實施例一以鍍鋅燃燒系統(tǒng)為例，其燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4管徑是IOOmm ；空氣流量調(diào)節(jié)閥6的管 徑是400mm;在溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開度均為25%， 在此開度下的燃?xì)饬髁渴?00M7H，空氣流量是800M7H。按以下步驟對燃燒系統(tǒng)進行控制A、在燃燒前將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6開度調(diào)至25%，此過程的燃 氣流量調(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6通過PLC控制系統(tǒng)控制。B、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)3，PID控制系統(tǒng)3根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用 燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及 出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。PID控制系統(tǒng)3按照常規(guī)的工藝對燃 氣流量調(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6進行控制。使用本實施例方法的燃燒系統(tǒng)與僅使用PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)之間的燃?xì)饬?量調(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開度變化對比見圖2，由圖2可以看出，使用預(yù)設(shè)開度和PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)在5秒左右開度達到穩(wěn)定狀態(tài)，即開度25%，而僅使用PID控制 系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)在26秒左右開度才達到穩(wěn)定。這其中帶來的燃?xì)饬髁孔兓妶D3，使用 預(yù)設(shè)開度和PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)在7秒左右燃?xì)饬髁窟_到穩(wěn)定值200M7H，而僅使用 PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)在27秒左右燃?xì)饬髁窟_到穩(wěn)定值。燃?xì)饬髁康姆€(wěn)定標(biāo)志著整個 工藝參數(shù)的穩(wěn)定。按照本實施例的調(diào)節(jié)方案，可以提前20秒達到穩(wěn)定狀態(tài)，避免了在開始 階段燃燒不穩(wěn)定和不充分，減少燃燒波動，提高燃燒的安全性。由于極大的縮短了不穩(wěn)定狀 態(tài)的時間，使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。實施例二以連退機組加熱段燃燒系統(tǒng)為例，其燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4管徑是IOOmm ；空氣流量調(diào) 節(jié)閥6的管徑是400mm ；在溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開 度均為20%，在此開度下的燃?xì)饬髁渴?50M7H，空氣流量是600M7H。按以下步驟對燃燒 系統(tǒng)進行控制A、在燃燒前將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6開度調(diào)至16%，即為穩(wěn)定時 開度的80%，此過程的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6通過PLC控制系統(tǒng)控制。B、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)3，PID控制系統(tǒng)3根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用 燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及 出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。PID控制系統(tǒng)3按照常規(guī)的工藝對燃 氣流量調(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6進行控制。本實施例與僅使用PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)之間的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流 量調(diào)節(jié)閥6的開度變化對比見圖4，其燃?xì)饬髁孔兓瘜Ρ纫妶D5。本實施例開度在4秒左右 達到穩(wěn)定狀態(tài)，燃?xì)饬髁吭?秒左右達到穩(wěn)定狀態(tài)。而僅使用PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng) 開度在15秒達到穩(wěn)定狀態(tài)，燃?xì)饬髁吭?7秒達到穩(wěn)定狀態(tài)。按照本實施例的調(diào)節(jié)方案，可 以提前12秒達到穩(wěn)定狀態(tài)。實施例三以連退機組加熱段燃燒系統(tǒng)為例，其燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4管徑是80mm ；空氣流量調(diào) 節(jié)閥6的管徑是300mm ；在溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6的開 度均為30%，在此開度下的燃?xì)饬髁渴?20M7H，空氣流量是480M7H。按以下步驟對燃燒 系統(tǒng)進行控制A、在燃燒前將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6開度調(diào)至28%，即為穩(wěn)定時 開度的93. 3%，此過程的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6通過PLC控制系統(tǒng)控制。B、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)3，PID控制系統(tǒng)3根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用 燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及 出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。PID控制系統(tǒng)3按照常規(guī)的工藝對燃 氣流量調(diào)節(jié)閥4與空氣流量調(diào)節(jié)閥6進行控制。本實施例與僅使用PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng)之間的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥4與空氣流 量調(diào)節(jié)閥6的開度變化對比見圖6，其燃?xì)饬髁孔兓瘜Ρ纫妶D7。本實施例開度在4秒左右 達到穩(wěn)定狀態(tài)，燃?xì)饬髁吭?秒左右達到穩(wěn)定狀態(tài)。而僅使用PID控制系統(tǒng)3的燃燒系統(tǒng) 開度在32秒達到穩(wěn)定狀態(tài)，燃?xì)饬髁吭?3秒達到穩(wěn)定狀態(tài)。按照本實施例的調(diào)節(jié)方案，可 以提前28秒達到穩(wěn)定狀態(tài)。
權(quán)利要求
燃燒系統(tǒng)流量控制方法，包括以下步驟A、首先測得溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度；B、在進行燃燒前，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和壓力穩(wěn)定時開度的80％ 100％，使得燃?xì)庠诖碎_度下進行燃燒；C、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)，PID控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于在B步驟中，將燃?xì)饬髁?調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和壓力穩(wěn)定時開度的100%。
3.如權(quán)利要求1所述的燃燒系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于在B步驟中，將燃?xì)饬髁?調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和壓力穩(wěn)定時開度的93. 3%。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的燃燒系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于在B步驟中，煙氣 流量調(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥通過PLC控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃燒系統(tǒng)流量控制方法，尤其是一種在鍍鋅或連退機組加熱段用的燃燒系統(tǒng)流量控制方法。本發(fā)明提供了一種能使燃燒系統(tǒng)快速達到穩(wěn)定狀態(tài)的燃燒系統(tǒng)流量控制方法，包括以下步驟A、首先測得溫度和壓力穩(wěn)定時燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度；B、在進行燃燒前，將燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定到溫度和壓力穩(wěn)定時開度的80％-100％，使得燃?xì)庠诖碎_度下進行燃燒；C、進行燃燒并運行PID控制系統(tǒng)，PID控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷和工況的變化，利用燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥與空氣流量調(diào)節(jié)閥對燃料和空氣流量進行增加或減少，調(diào)整溫度以及出現(xiàn)的溫度偏差，從而使整個燃燒過程達到穩(wěn)定燃燒。
文檔編號F23N1/02GK101949549SQ201010510518
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者周兵, 楊澤猛, 王良兵 申請人:攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司