加热炉燃烧控制系统的改进.pdf

年 月 控 制 工 程 2 002 9 Sep . 2 0 0 2 第 卷第 期 ， 9 5 Control engineering of China Vol . 9 No . 5 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） 1671-7848 2002 05-0030-04 加热炉燃烧控制系统的改进 汤秀琴，陶 军 （鞍山科技大学 电信学院，辽宁 鞍山 114044 ） 摘 要：以某厂板材热处理加热炉为研究对象，从产量和节能两个方面的要求设计了合理的热工制度及 控制方案。采用双交叉限幅燃烧控制方式，经仿真实验和初步投入运行结果表明，这种控制策略能大幅度地 改变控制性能。 关 键 词：加热炉燃烧控制；热处理；系统仿真 中图分类号：TP 273 文献标识码：B 的安全性也低。按图 所示的控制方式，一般采 1 1 引 言 用常规仪表，当负荷急剧变化时，其响应曲线如图 加热炉是冶金、炼油化工等部门很典型的热 2 所示。从中可以看出，当负荷急增时，燃料量也 工设备，它的能耗很大。在满足热负荷要求的前 随之增加。由于比值控制的作用，空气量虽然也 提下，如何使热效率最高，经济效益最大，是很有 随着燃料量的增加而增加，但空气过剩系数!却 研究价值的工业课题。本文以某厂板材热处理加 低于设定数值，从而导致冒黑烟。当负荷急减时， 热炉为研究对象，对控制方式进行重新设计，使之 燃料先减，空气量后减，导致空气过剩系数高于设 达到最佳燃烧控制，取得较大的节能和经济效果。 定值，由此使NO! 增多，形成公害。 2 原控制方式的缺陷 原控制系统如图 所示。它采用的是温度流 1 量串级并行控制方式。这种控制方式虽然能把温 度稳定控制在工艺要求的范围内，但当负荷突然 变化时，不能精确控制所需空气过剩系数 !在 1 .02 !1 . 10 之间，因而达不到最佳燃烧的要求， 节能效果差，而且容易造成环境污染；另外，燃烧 图 负荷急剧变化时的响应曲线 3 控制系统方案的选择 为了解决上述问题，采用双交叉限幅燃烧控 制方案。这种方案能保证在负荷波动或稳定时， 燃料与空气配比合理地燃烧，炉内空气过剩率! 值在最佳限制区域内变化。某厂板材热处理加热 炉使用天然气做燃料，原来选用喷射式烧嘴，工作 制度为两段连续式，燃料分配是：均热段为