[发明专利]一种加热炉富氧燃烧安全保护控制方法

说明书

一种加热炉富氧燃烧安全保护控制方法，具体方法如下：包括三级控制，二级控制启动时先启动一级控制，三级控制启动时先启动一级控制和二级控制；所述一级控制为氧气阀组自身保护系统检测；所述二级控制为氧气阀组与加热炉富氧燃烧系统之间连锁保护监测；所述三级控制为加热炉自身连锁保护；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明保证富氧燃烧技术在加热炉实现增加产能，节约煤气的同时，富氧燃烧系统安全稳定运行。

技术领域

本发明属于冶金工业炉富氧燃烧技术领域，尤其涉及一种加热炉富氧燃烧安全保护控制方法。

背景技术

富氧燃烧是助燃剂中的氧气含量大于21％，直至纯氧，降低燃烧时空气中79％的氮气造成的大量热损失。富氧燃烧技术在加热炉实际生产中有节约煤气，增加产能，提高钢坯加热均匀性，降低NOx和C0₂的排放量等优势，目前在国内轧钢加热炉上采用氧枪式富氧燃烧技术已有研究和应用。

对于轧钢加热炉富氧燃烧系统而言，其采用较高浓度的氧气或纯氧作为燃料燃烧的助燃剂，向加热炉中供给适量的氧气，它关系到供氧系统能否将氧气安全地供给到炉膛内，并确保与炉内燃气充分燃烧；还关系到加热炉发生事故停机及待料、待轧时的安全保护控制。一旦加热炉停机时高浓度的氧气进入加热炉炉膛内，则即使关闭了燃料开关，未燃烬的燃料有可能会发生爆燃。因此，富氧燃烧系统安全保护系统在加热炉安全生产中极其重要。

目前国内外有人对富氧燃烧系统的安全保护方法进行了研究，如CN105042632A一种富氧燃烧系统锅炉安全保护控制装置和方法，该专利文件提出对两类信号进行监测，一类是富氧燃烧系统的锅炉的重要辅机设备的运行状态，另一类是燃烧系统的注氧位置处的氧气浓度、压力和温度等实时信号，其能够确保锅炉富氧燃烧系统的安全运行。

专利号为CN105042630A的专利文件：富氧燃烧系统供氧控制装置和方法。该方法能够快速地将高浓度氧气或纯氧与再循环烟气按照锅炉燃烧所需比例均匀混合，此方法仅适用于锅炉中烟气回收后的富氧燃烧系统供氧控制。

加热炉富氧燃烧主要有氧枪式富氧燃烧和纯氧富氧燃烧。以上专利文件均未涉及到加热炉氧枪式富氧燃烧系统安全保护控制方法。氧枪式富氧燃烧与锅炉富氧燃烧相比，氧枪式加热炉富氧燃烧系统涉及到的工况更为复杂，控制难度更大。另外加热炉除设备事故状态外，还涉及到待料、待轧等状态。

因此，需要开发一种加热炉富氧燃烧系统安全保护控制方法，以保证加热炉富氧燃烧系统安全稳定运行。

发明内容

本发明提供了一种加热炉富氧燃烧安全保护控制方法，该控制方法通过三级连锁对加热炉富氧燃烧状态控制，确保加热炉富氧燃烧系统的安全稳定运行。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种加热炉富氧燃烧安全保护控制方法，具体方法如下：

包括三级控制，二级控制启动时先启动一级控制，三级控制启动时先启动一级控制和二级控制；

所述一级控制为氧气阀组自身保护系统检测：监测氧气阀组前总管氧气压力、阀门开关状态是否异常，如果判定异常，氧气阀组自动切断；

所述二级控制为氧气阀组与加热炉富氧燃烧系统之间连锁保护监测：监测加热炉富氧燃烧系统的氧浓度、氧气流量、减压后氧气压力、炉膛温度及空燃比，将监测模块信号送到控制模块，控制模块将氧浓度、氧气流量及减压后氧气压力，炉膛温度及空燃比监测值与切断设定值比较，当监测值大于切断设定值时，在以上任意一个条件出现时，切断模块将氧阀组氧气源切断，且每个氧枪入口切断阀切断，富氧燃烧系统切断，加热炉转为非富氧燃烧状态生产；