[发明专利]连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种连续退火炉的空燃比控制方法，包括：获取连续退火炉的主令烧嘴处的烟气残氧含量；根据助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和烟气残氧含量，确定燃烧系统的空燃比计算值；根据空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定燃烧系统的空燃比设定值；根据空燃比设定值，确定燃烧系统的燃气和助燃空气的控制策略：当燃烧系统采用比例控制模式时，根据空燃比设定值和燃气流量设定值，确定助燃空气流量设定值的修正值；当燃烧系统采用脉冲控制模式时，根据助燃空气压力设定值和空燃比设定值确定燃气压力设定值；上述控制方法能够避免连续退火炉燃气热值波动引起残氧含量异常波动，产生安全隐患的问题。

技术领域

本申请涉及冷轧立式连续退火技术领域，尤其涉及一种连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统。

背景技术

冷轧非直燃式立式退火炉燃烧系统主要由燃气、空气、辐射管、以及排烟系统组成，只要保证空气过量，该燃烧系统就能正常工作，对燃烧后的烟气残氧量要求范围比较宽泛。在燃烧过程中，燃气热值不可避免的存在波动，从而使烟气残氧量出现异常，并进一步引起烧嘴的实际空燃比异常；例如，随着烟气残氧量的降低，燃烧系统的热效率逐渐增加，在残氧量过低时，烧嘴极易出现欠氧燃烧，如若未及时发现这一问题将产生安全隐患，例如，国内某退火炉检修起车后，由于烧嘴助燃空气手阀开度异常偏低、导致未燃烧的燃气在烟道二次燃烧，引起烟道衬板表层锌呈现火星状四处溅射。

发明内容

本发明提供了一种连续退火炉的空燃比控制方法及控制系统，以解决或者部分解决连续退火炉因燃气热值波动导致烟气残氧量异常，烧嘴的实际空燃比异常且无法监控，使退火炉存在安全隐患的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种连续退火炉的空燃比控制方法，包括：

获取连续退火炉的燃烧系统的助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和主令烧嘴处的烟气残氧含量；

根据助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和烟气残氧含量，确定燃烧系统的空燃比计算值；

根据空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定燃烧系统的空燃比设定值；

根据空燃比设定值，确定燃烧系统的燃气和助燃空气的控制策略，具体包括：

当燃烧系统采用比例控制模式时，根据空燃比设定值和燃气流量设定值，确定助燃空气流量设定值的修正值；

当燃烧系统采用脉冲控制模式时，获取助燃空气压力设定值，并根据助燃空气压力设定值和空燃比设定值，确定燃气压力设定值。

可选的，根据助燃空气流量设定值、燃气流量设定值和烟气残氧含量，确定燃烧系统的空燃比计算值，具体包括：

根据下式确定空燃比计算值：

其中，r为空燃比计算值；

F_air：助燃空气流量设定值，单位为Nm³/h；

F_gas：燃气流量设定值,单位为Nm³/h；

0.21是空气中的氧含量，单位为体积百分比，％；

烟气残氧含量，单位为体积百分比，％。

进一步的，根据空燃比计算值和燃气理论空燃比上限、燃气理论空燃比下限，确定燃烧系统的空燃比设定值，具体包括：

若r≥r_H，确定燃烧系统的空燃比设定值r₀为r_H；

若r≤r_L，确定燃烧系统的空燃比设定值r₀为r_L；