[发明专利]一种加热炉废气风机负荷平衡装置与平衡方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是一种用于冶金行业轧钢工艺中的加热炉废气风机负荷平衡装置及其平衡方法。

背景技术

在冶金行业的轧钢工艺中，通常通过在加热炉中使用煤气和助燃空气在烧嘴中燃烧产生的热量对钢板或钢卷进行辐射加热，煤气和助燃空气混合燃烧产生的废气通过大功率的变频废气风机从炉内抽出排放到厂房外，通过废气的抽出以平衡助燃空气的鼓入，从而使炉内的压力基本保持稳定。

现有的废气风机系统一般通过压力控制器间接控制变频废气风机的转速以平衡助燃空气的鼓入和废气的排出，从而使烧嘴附近的压力接近为零压或者微负压。压力控制器的设定值由加热炉控制系统自动计算或人工设定给出，压力控制器的检测值来自集烟罩压力变送器，压力控制器的输出值经限幅后通过废气风机变频器控制废气风机的转速。

通常情况下，两台废气风机一台工作，一台备用；但当工艺需要加热炉快速升温或工艺需要将钢板、钢卷加热到较高的温度时，参与加热燃烧的煤气和助燃空气的流量都会迅速增加，而燃烧产生废气同时也会大量增加，此时需要两台废气风机同时工作。但此时即使给定两台废气风机变频器同样的转速给定值(来自压力控制器的输出)，但由于受工艺管道布置的制约，两台废气风机分支管道的长度、分支管道的阻力(比如由于分支管道转弯的次数、转弯的角度不同造成的管道阻力差异)不同，两台废气风机的烟气吸入量即负荷会不平衡，严重时会有一台废气风机处于超负荷状态，而另一废气风机处于欠负荷状态，而废气风机超负荷工作将严重影响废气风机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热炉废气风机负荷平衡装置与负荷平衡方法,能使两台废气风机的烟气吸入量和负荷保持基本平衡一致，从而延长废气风机的使用寿命。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种加热炉废气风机负荷平衡装置,包括通过废气管道连接的废气集烟罩、换热器、传动侧废气风机入口风门、传动侧废气风机、操作侧废气风机入口风门、操作侧废气风机和烟囱，还包括集烟罩压力变送器、集烟罩温度计、传动侧废气风机入口温度计、操作侧废气风机入口温度计、用于两个废气风机调速的PLC控制器、传动侧废气风机变频器、操作侧废气风机变频器；所述集烟罩压力变送器和集烟罩温度计安装在废气集烟罩上；所述传动侧废气风机入口温度计安装在近换热器端的传动侧废气风机入口风门前的废气管道上；所述操作侧废气风机入口温度计安装于近换热器端的操作侧废气风机入口风门前的废气管道上。

按上述方案，所述PLC控制器分别与集烟罩压力变送器、传动侧废气风机入口温度计、操作侧废气风机入口温度计和两个废气风机变频器连接。两台废气风机变频器分别与两台废气风机连接。

按上述方案，所述集烟罩温度计、传动侧废气风机入口温度计和操作侧废气风机入口温度计为型号Pt100的铂热电阻。

按上述方案，集烟罩压力变送器为微差压压力变送器。

一种使用上述装置的加热炉废气风机负荷平衡方法，包括以下步骤：

1)PLC控制器采集传动侧废气风机入口温度计检测的废气温度；

2)PLC控制器采集操作侧废气风机入口温度计检测的废气温度；

3)PLC控制器采集传动侧废气风机和操作侧废气风机的运行状态；

4)PLC控制器依据传动侧废气风机入口温度计检测的废气温度、操作侧废气风机入口温度计检测的废气温度、传动侧废气风机的运行状态、操作侧废气风机的运行状态计算废气风机负荷修正值T_cor；

5)PLC控制器利用所述废气风机负荷修正值T_cor修正集烟罩压力控制器的输出值LMN；

6)根据经过负荷修正值T_cor修正后的集烟罩压力控制器的输出值，通过废气风机变频器分别控制两台废气风机的转速。

按上述方案，所述步骤4)中，废气风机负荷修正值T_cor的计算方法如下：

(4.1)若传动侧废气风机入口温度计无故障、且操作侧废气风机入口温度计无故障、且传动侧废气风机处于运行状态、且操作侧废气风机处于运行状态，则可按下式计算废气风机负荷修正值T_cor。