[发明专利]一种高效实用型热风炉烧炉操控方法

说明书

一种高效实用型热风炉烧炉操控方法，以热风炉热平衡测试、分析、计算为基础，以热风炉前一送风期的总风量、平均风温为初始条件，建立热风炉燃烧期与送风期热平衡数学模型，合理确定下一燃烧期煤气消耗量。在高炉正常工况条件下，采用固定周期换炉制度，在高炉异常工况条件下，采用非固定周期换炉制度。以送风总热量为基准，依据当前实时热风风量、平均风温，预测当前送风热风炉的送风时间和准备送风热风炉的烧炉时间。在热风炉不同加热期采取不同的烧炉策略进行烧炉，以适应高炉生产工况变化。在满足为高炉提供所需热风风量、风温及温差的前提下，动态优化热风炉操作，提高煤气利用效率，降低热风炉煤气消耗。

技术领域

本发明涉及冶金热工节能技术领域，特别涉及一种高效实用型热风炉烧炉操控方法。

背景技术

高炉热风炉是高炉煤气消耗的主要用户，占总高炉煤气消耗量的40％以上。因此优化热风炉操作，在保证高炉热风温度、温差及风量要求的前提下，最大限度地降低煤气消耗，是高炉热风炉工作者始终追求的目标。

目前，一座高炉通常配置3座或4座热风炉，普遍执行“两烧一送”或“两烧两送”换炉制度。热风炉属于周期性工作的热设备，在一个工作周期内，可分为两个阶段，既“燃烧期”和“送风期”，并通过换炉，进行周而复始的循环。热风炉在“燃烧期”消耗煤气，在“送风期”不消耗煤气。针对热风炉“两烧一送”或“两烧两送”换炉制度，一般采用两种换炉方式，一是固定周期(时间)换炉，二是非固定周期(时间)换炉。其中固定周期换炉多适用于半自动或手动操作，其优点是操作简单，烧炉时间相对稳定且容易控制，其缺点是受高炉送风期风量变化的影响，热风温度波动较大；非固定周期换炉多适用于自动控制，其优点是不受高炉送风期风量变化的影响，热风温度波动小，其缺点是由于烧炉时间不确定，烧炉进度不易把握，操作相对复杂，对自动化程度要求高。传统的热风炉烧炉操作，一般采用两段烧炉制度，既快速加热阶段和拱顶温度保温加热阶段。其中快速加热阶段是以最大的煤气量和最佳的空燃比进行快速加热，当热风炉拱顶温度达到现场技术操作规程所规定的温度(1350℃～1400℃)后，便进入热风炉拱顶温度保温加热阶段，该阶段是以热风炉拱顶目标温度稳定为控制依据，逐渐减小煤气流量和空气量，直到热风炉排烟温度达到现场技术操作规程所规定的温度(350℃～400℃)后，便停止烧炉，进行闷炉，等待换炉。这种传统的烧炉制度存在的主要问题：一是在拱顶温度保温加热阶段由于片面追求“最佳空燃比”，进而忽视了因烟气量的减少所造成的弱化热风炉中、下部格子砖的对流传热，降低了中、下部格子砖的蓄热量。二是没有考虑燃烧期前一送风期的总风量和平均热风温度，忽略了热风炉燃烧初期格子砖蓄热量的差异(通常称为“热炉”或“凉炉”)，其不良后果是对于“凉炉”由于总供热量没有增加，造成热风炉格子砖没有达到热饱和，使下一送风期的风量不足或热风平均温度下降；而对“热炉”由于总供热量没有减少，造成热风炉格子砖过烧，提前进入闷炉阶段，由于闷炉时间延长、散热损失增大，造成煤气消耗量增加。三是热风炉操作与高炉操作缺少协同优化，当高炉工况发生变化(减风、休风、复风)时，热风炉操作不能及时调整，造成热风炉提前烧好进入闷炉阶段，或反复加热造成煤气的浪费。本发明专利就是以上述三大问题为导向，以热平衡测试、分析、计算为基础，以前一送风期总风量、平均风温、送风时间为初始条件，以高炉工况变化为依据，动态确定高效、实用的烧炉制度与操控方法，进而实现以较低的热风炉煤气消耗，随时为高炉提供高质量热风的目的。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种高效实用型热风炉烧炉操控方法，通过科学制定热风炉烧炉制度与方法，以适应高炉生产工况变化，在满足为高炉提供所需热风风量、风温及温差的前提下，动态优化热风炉操作，提高煤气利用效率，降低热风炉煤气消耗。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高效实用型热风炉烧炉操控方法，方案概括如下：

(1)以热风炉热平衡测试、分析、计算为基础，以热风炉前一送风期的总风量、平均风温为初始条件，建立热风炉燃烧期与送风期热平衡数学模型，合理确定下一燃烧期总煤气消耗量。