[发明专利]热风炉燃烧控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及热风炉技术领域，特别是涉及一种热风炉燃烧控制方法和系统。

背景技术

炼铁高炉的热风炉是用于将风加热到预定温度，然后将风输送到高炉，提高高炉冶炼效率的重要装置。通常，热风炉一般按照燃烧-焖炉-送风-焖炉-燃烧的烧炉过程循环工作，热风炉的基本工作原理是：在热风炉的燃烧期，首先加热热风炉的蓄热室格子砖，当蓄热室格子砖被充分加热后，热风炉由蓄热状态转变为送风状态，在送风期将热量传递给冷空气，使得冷空气被加热为热空气，最后将热空气送入炼铁高炉。

图1是本发明实施例提供的一种热风炉燃烧过程的状态示意图，图1中，横轴代表热风炉燃烧过程经历的时间，纵轴代表温度，曲线101代表拱顶温度，曲线102代表烟道温度，标号103代表热风炉燃烧期，包括快烧期1031和蓄热期1032，标号104代表热风炉送风期。如图1所示，热风炉的燃烧期103分为快烧期1031和蓄热期1032。在快烧期1031内，将拱顶温度101通过燃气燃烧等手段进行加热，当拱顶温度101达到预定最大拱顶温度时，热风炉燃烧过程进入到蓄热期1032；在蓄热期1032内，烟道温度102逐渐升高，直至达到规定的最高烟道温度。其中，以烟道温度102是否达到规定的最高烟道温度作为衡量热风炉蓄热程度的标准。

现有技术中，热风炉的烧炉过程完全由操作人员手动完成。具体地，操作人员一般根据热风炉拱顶温度的上升情况，通过频繁调节燃气阀门开度和空气阀门开度，以增减燃气及空气的流量大小，从而将热风炉的空燃比调节到合适的空燃比，进而控制热风炉的烧炉过程。

但是这种人工调节热风炉烧炉过程的方法存在如下问题：人工寻找空燃比的时间较长，且很难寻找到最佳空燃比；另外由于最佳空燃比不断变化，所以人工判断、调节最佳空燃比的难度亦在加大；导致调节的工作量大，且调节的及时性(滞后或超前)和准确性差，也造成烧炉过程中拱顶温度波动大，烧炉效果差，影响高炉风温使用水平；更严重地，将造成燃气管网压力的进一步波动和高炉燃气的极大浪费。

发明内容

本发明实施例中提供了一种热风炉燃烧控制方法及系统，以解决现有技术中的人工调节热风炉烧炉过程的方法难以寻找到最佳空燃比，导致拱顶温度波动大，烧炉效果差，燃气浪费的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

根据本发明的第一方面，提出了一种热风炉燃烧控制方法，该方法包括：预先获取燃烧期内热风炉的拱顶温度、热风炉的阀门开度以及所述阀门开度对应的燃烧控制参数；

判断所述拱顶温度、所述阀门开度以及所述燃烧控制参数是否满足最佳参数实例条件；若满足所述最佳参数实例条件，则判定所述燃烧控制参数为最佳燃烧控制参数；

判断当前预定时间内所述燃烧控制参数的均值变化量是否大于或等于预设变化量阈值，和/或当前预定时间内的拱顶温度连续下降时间是否达到预定时间；若是，查找与当前预定时间内所述燃烧控制参数差异度最小的最佳燃烧控制参数对应的阀门开度，设定为当前时刻的阀门开度。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述燃烧控制参数包括：空气压力、燃气压力、空气预热温度、燃气预热温度和燃气利用率；

所述最佳参数实例条件包括：在第一预定采样时间内，所述空气压力、所述燃气压力、所述空气预热温度、所述燃气预热温度和所述燃气利用率的均值变化量的绝对值大于或等于各自的预设均值变化量阈值；

在所述第一预定采用时间内，所述空气压力、所述燃气压力、所述空气预热温度、所述燃气预热温度和所述燃气利用率的最大差值小于或等于各自的预设最大差值阈值；

在所述第一预定采样时间内，所述拱顶温度的均值大于或等于预设拱顶温度阈值；

在所述第一预定采样时间内，当前采样时刻对应的拱顶温度大于前一采样时刻对应的拱顶温度；以及在所述第一预定采样时间内，所述空气阀门开度大于或等于空气阀门最大开度的50％、且所述燃气阀门开度大于或等于燃气阀门最大开度的50％。