[发明专利]一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种钢板坯脉冲加热炉燃烧技术，尤其涉及一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法。

背景技术

空气过剩系数是加热炉燃烧过程中的一个重要控制参数，它是指实际供给的空气量与理论需要空气量的比值，它对加热板坯的表面质量、氧化烧损、燃烧充分性都有着极为重要的影响。目前国内许多钢厂在新建或改造使用脉冲加热炉，将原有的传统燃烧技术改造为脉冲燃烧技术。由于脉冲加热炉燃烧系统只有总管空、煤气的压力调节阀进行空、煤气压力的调节，而没有像传统加热炉一样在各控制段上有空、煤气流量调节阀，目前只能采取对全炉的空燃比（指保证理论充分燃烧时的空气量与煤气量的比值）进行调节，即通过对总管空、煤气压力调节阀的控制来对全炉所有脉冲烧嘴进行同样的空燃比控制，因此对于各个脉冲烧嘴的空气过剩系数没办法进行精确的控制办法。而有的脉冲加热炉上虽然保留了传统加热炉的各段流量调节阀进行空、煤气流量调节，但这种方法易受总管煤气压力波动、脉冲燃烧特性所导致的各段流量调节阀后的煤气及空气压力波动，其空燃比控制，尤其是空气过剩系数的控制也无法快速精确响应，从而影响了不同品种钢在炉内不同位置对空气过剩量的需求，并阻碍了脉冲加热炉的控制灵活性。

国内外许多钢厂正在加强对热轧加热炉的节能改造或新节能技术运用，脉冲燃烧是近几年大型板坯加热炉运用的有效节能技术，而如何有效地提升脉冲加热炉空气过剩系数的控制灵活性与控制精度是大家所面临的共同难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法，该方法能实现脉冲加热炉各脉冲区的空气过剩系数自动稳定控制，提高脉冲炉各区的空燃比控制灵活性。

本发明是这样实现的：

一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法，在脉冲加热炉以总管空气、总管煤气压力来控制全炉的空燃比，有三种模式：

1）低温模式，炉温＜800℃，

采用全炉控制，煤气和空气切断阀开启时间相同的调节方式；烧嘴切断阀开启时间为：空气切断阀开启时间Tair等于烧嘴工作时间Tw，煤气切断阀开启时间Tgas等于空气切断阀开启时间Tair，即：Tair=Tw，Tgas=Tair；煤气切断阀延迟开启时间等于零，即Tgas_dly=0；

2）高温模式非满负荷，炉温≥800℃且热负荷需求≤90%状态，

当空气过剩系数大于1时，控制煤气切断阀延迟开启时序和时间，烧嘴切断阀开启时间为：煤气切断阀开启时间Tgas等于烧嘴工作时间Tw， 空气切断阀开启时间Tair等于煤气切断阀开启时间Tgas乘以空气过剩系数k，即：Tgas=Tw，Tair=Tgas×k；煤气切断阀延迟开启时间Tgas_on等于煤气切断阀开启时间Tgas减去空气切断阀开启时间Tair，即：Tgas_on=Tair－Tgas；

当空气过剩系数小于1时，控制空气切断阀提前关闭的时序和时间，烧嘴切断阀开启时间为：煤气切断阀开启时间Tgas等于烧嘴工作时间Tw，空气切断阀开启时间Tair等于煤气切断阀开启时间Tgas乘以空气过剩系数k，即Tgas=Tw，Tair=Tgas×k；空气切断阀提前关闭时间Tair_off等于煤气切断阀开启时间Tgas减去空气切断阀开启时间Tair，即：Tair_off=Tgas－Tair；

3）高温模式满负荷，炉温≥800℃且热负荷需求＞90%状态，

当空气过剩系数大于1时，强制煤气切断阀的开启时序和时间，烧嘴切断阀开启时间为：煤气切断阀开启时间Tgas等于烧嘴工作时间Tw，也等于燃烧扫描周期T，空气切断阀开启时间Tair等于烧嘴工作时间Tw，也等于燃烧扫描周期T，即：Tgas=Tw=T，Tair=Tw=T，每n个周期未强制煤气切断阀提前关闭时间Tgas_off的计算式为：Tgas_off=│1-k│×T×n；

当空气过剩系数小于1时，强制空气切断阀开启时序和时间，烧嘴切断阀开启时间为：煤气切断阀开启时间Tgas等于烧嘴工作时间Tw，也等于燃烧扫描周期T，空气切断阀开启时间Tair等于烧嘴工作时间Tw，也等于燃烧扫描周期T，即：Tgas=Tw=T，Tair=Tw=T，每n个周期未强制空气切断阀提前关闭时间Tair_off的计算式为：Tair_off=│1-k│×T×n。

在高温模式满负荷状态下，所述空气过剩系数k适用于0.9至1.1。