热风炉燃烧过程的分阶段控制策略

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根据热风炉燃烧过程的特点，对燃烧的全过程实行分阶段控制方法是比较合理的，各个阶段采用的是不同的控制策略。具体的控制策略介绍如下：     (1)快速加热期。在快速加热期，需要尽快加热拱顶，使拱顶温度快速达到其稳定值，此时煤气流量和空气流量的调节是根据拱顶温度的上升速率来决定的。在此阶段，由于空气流量相对较小，格子砖的蓄热主要集中在热风炉的上部，在调节时暂不考虑废气温度的影响。在快速加热期，应将空燃比保持在最佳空燃比区间的下限附近。     (2)蓄热期。拱顶温度达到其稳定值后，热风炉的运行进入蓄热期，此时应在保证拱顶沮度不下降的前提下，逐步加大空气流量（和烟气量），以加强对热风炉下部的对流传热作用，使蓄热室从上至下达到均匀加热。在此阶段，调节作用应主要根据废气温度和废气温度的上升速率来决定，确保废气温度在燃烧终点恰好达到规定温度的上限。为达到最佳的燃烧热效率，在蓄热期应将空燃比保持在最佳空燃比区间之内。     对于蓄热期内废气温度上升速率的校正，目前文献介绍和国内大多数热风炉实际使用的方法基本上都是单点校正。由于国内中小型高炉使用的燃料基本上都是高炉煤气BFG，煤气的流量、热值和含水量的波动比较大且比较频繁，采用单点校正往往很难控制好燃烧终点的废气温度值，造成燃烧和蓄热的不充分，热风温度偏低。对这一问题，可以采用废气温度的定时多点校正方法来解决。     在进入蓄热期后，采用多点校正方法来控制废气温度的卜升速率，以有效地克服煤气参数变化的影响，保证废气温度在规定时间达到规定温度。由于热风炉燃烧的前半段大部分时间是处于快速升温期和换炉期，而且在换炉期煤气流量会出现比较大的波动，所以在此期间对废气温度的上升速率不进行调节，在换炉期结束5min后进行废气温度的终点控制和上升速率的校正。因为废气沮度的上升过程比较缓慢，校正的时间间隔不能设置的太小，根据现场运行和调试过程，将废气温度上升速率的多点校正的时间间隔确定为lOmin。多点校正的煤气调节量是根据第6章介绍的蓄热期煤气流量CBRTC推理得出的。     (3)换炉期。关于换炉期热风炉的控制问题，现有的文献都没有涉及。事实上，在换炉的过程中，煤气和空气流量的波动都比较大。首先是由于一个热风炉结束燃烧，使煤气流量和空气流量增加，然后由于另一个热风炉开始燃烧，使煤气和空气流量减少。但换炉的持续时间相对于整个燃烧时间来说比较短，一般只有几分钟，因此在这个期问可以只根据空燃比的值来进行调节，如果空燃比能维持在最佳燃烧带的区间内，就不会造成拱顶温度的明显下降，这种情况下可不进行煤气和空气阀位的调节；而对干废气温度上升速率的加大，可以在换炉结束后的若干个定时校正点予以修正。