[发明专利]一种工业炉气氛燃烧自动控制方法及装置

权利要求书

1.一种工业炉气氛燃烧自动控制方法，是在工业炉烟气出口处安装取样探头，并进行粗过滤，使用气体采样泵将烟气连续抽取，其烟气采样流量控制在3-5L/min范围内，并在烟气采样管上安装过滤除水除杂装置，定时反吹和定时校验阀门以及校验反吹气源；将烟气依次通过三个气室，分别检验烟气中的O₂，H₂，CO含量，最后连接红外气体分析仪，检测烟气中的CO₂含量，再根据燃料特性与工业炉特性及生产工艺进行计算，以H₂，CO含量决定还原性气氛强度，以O₂，CO₂含量决定氧化性气氛强度，并以此参数对气氛程度进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制方法，其特征在于，当生产工艺要求燃烧气氛控制在某一还原性气氛程度时，首先确定燃烧温度达到工艺需求的前提下，降低助燃风流量，并实时跟踪燃烧气氛的变化情况，使用PID控制结合工业炉燃烧模糊控制方法，以测定的燃烧气氛为实际值，以设定值为控制目标，对助燃风进行调节，并连锁调节烟气流量以稳定炉膛压力及烟气流向，用于平衡调节动作对炉膛原有气氛以及烟气层流造成的扰动。

3.根据权利要求1所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制方法，其特征在于，当生产工艺要求燃烧气氛控制在某一氧化性气氛程度时，首先确定燃烧温度达到工艺需求的前提下，增加助燃风流量，并实时跟踪燃烧气氛的变化情况，使用PID控制结合工业炉燃烧模糊控制方法，以测定的燃烧气氛为实际值，以设定值为控制目标，对助燃风进行调节，并连锁调节烟气流量以稳定炉膛压力及烟气流向，用于平衡调节动作对炉膛原有气氛以及烟气层流造成的扰动。

4.根据权利要求1所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制方法，其特征在于，以三点取压法测量炉膛压力变化情况，并以控制烟气流量为主，助燃风流量与燃料流量为辅，结合生产工艺情况对燃烧节奏进行调整，使炉膛压力稳定在生产工艺需求的良好范围内。

5.根据权利要求1所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制方法，其特征在于，在稳态运行的过程中，以燃料压力、流量的突变作为控制系统的扰动信号，并将其加入到控制输出的计算规则中，根据这些因素对炉膛压力、燃烧温度、燃烧气氛的影响程度再对控制输出进行修正，以改善因使用管网燃料的场合，燃料工况波动对控制效果的干扰。

6.一种工业炉气氛燃烧自动控制装置，包括工业炉炉体(13)，所述工业炉炉体(13)的烟道(14)内设置有引风机(16)，所述引风机(16)通过引风流量控制器(15)控制，其特征在于，所述工业炉炉体(13)内设置有燃烧器(10)、温度检测器(11)、三点取压压力检测器(12)和烟气过滤器(17)，所述燃烧器(10)连接燃烧控制机构，所述烟气过滤器(17)连接烟气检测机构。

7.根据权利要求6所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制装置，其特征在于，所述的燃烧控制机构包括相互并接的燃料管道(6)和助燃风管道(5)，所述的助燃风管道(5)上串接有助燃风机(2)，助燃风调节阀门(3)和助燃风流量检测器(4)，所述助燃风机(2)上设置助燃风流量控制器(1)，所述的助燃风流量检测器(4)连接燃烧器(10)；所述的燃料管道(6)上串接有燃料流量调节阀(7)，燃料压力检测器(8)，和燃料流量检测器(9)，所述的燃料流量检测器(9)连接燃烧器(10)。

8.根据权利要求6所述的一种工业炉气氛燃烧自动控制装置，其特征在于，所述的烟气检测机构包括三通电磁阀(18)，所述的三通电磁阀(18)一端通过烟气过滤器(17)连接烟道(14)，一端连接反吹和校验气源(19)，一端连接串接的冷却器除杂器(20)，氧含量检测器(21)，氢含量检测器(22)，一氧化碳含量检测器(23)，二氧化碳含量检测器(24)和烟气取样泵(25)。