简述蓄热式加热炉控制方法

蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用蓄热式加热炉(简称“蓄热炉”)是一种新型的加热设备，其独特的加热原理为空气(或其他介质)在加热过程中产生蓄热效应，从而达到节能、高效率的加热目的。

蓄热炉有着高热效率、节能环保等优点，近年来得到了广泛应用。

然而，蓄热炉的加热过程是一个相对复杂的系统，由于空气(或其他介质)的复杂性，这种系统很难用传统的模糊控制方法或PI控制算法来操作。

为此，本文将研究蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用。

首先，蓄热式加热炉的自动化控制特点可以用三个方面来描述： 1.关控制：开关控制是蓄热炉的最常用控制方式，由于空气(或其他介质)的复杂性，调节难度较大，因此，这种控制方式只能达到微调的功能，无法满足实际的应用需要。

2.糊控制：模糊控制是一种基于模糊逻辑的抽象控制方法，有利于处理空气(或其他介质)的复杂性，使系统的控制达到更高的水平。

3. PI控制：PI控制是一种经典而实用的控制方法，由比例控制和积分控制两部分组成，能够充分灵敏地检测和调整蓄热炉内空气(或其他介质)的温度。

其次，蓄热式加热炉在实际应用中有着多种优点：1.能：蓄热炉有着高热效率，从而降低能耗，从而达到节能的目的。

2.保：蓄热炉的加热过程没有任何有害物质的排放，可以有效的减少对环境的污染。

3.效：蓄热炉的加热过程有着快速的响应、稳定的性能等优点，使其能够在较短的时间内实现最佳的加热效果。

最后，蓄热式加热炉的自动化控制和应用领域也在不断扩展：1.金行业：蓄热炉在冶金行业中广泛应用，可用于冶炼各种金属材料，以提高生产效率。

2.品加工行业：蓄热炉也可以应用于食品加工行业，用于蒸煮、烘烤各种食品材料，达到清洁、卫生的加工要求。

3.筑行业：蓄热炉可以用于建筑行业，通过供水加热，达到供暖或加热供水的作用。

综上所述，蓄热式加热炉自动化控制特点和应用领域较为广泛，具有节能、高效、环保等优势，在实际应用中也越来越受重视。

蓄热炉可以实现自动化控制，使操作更简单、更安全，有利于提高效率，延长使用寿命，并为用户带来更多的便利。

简述蓄热式加热炉控制方法(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--简述蓄热式加热炉控制方法【摘要】随着经济的发展和社会生产、生活水平的提升，燃烧系统在很多方面都必须获得较大的进步，不能总是停留在基础的层面上。

加热炉是热轧系统的重要组成部分，主要是用来加热钢坯或者提高热送钢坯温度，由此来达到其需要的工艺温度，最终将温度控制、废气排放、有效节约能源等工艺进行有效的落实。

所以，在燃气加热炉的运转过程中，必须针对燃烧控制方法进行研究，既要在整体上予以良好的控制，又要在经济性方面达到标准。

【关键词】加热炉；蓄热式加热炉；加热炉控制；控制方法1.概述常规燃烧加热炉耗能高，蓄热式加热炉采用蓄热式预热，将高温烟（废）气热量存储到蓄热体中加热助燃空气，具有降低燃料消耗，减少NOX及CO2的排放，减少环境污染等点。

为了响应国家节能环保要求，现大部分加热炉均采用蓄热式加热炉。

本文将简单叙述某空气单蓄热式加热炉的控制方法。

2.系统构成该加热炉分为不供热的预热段、加热一段、加热二段和均热段。

共有32个烧嘴，加热一段8个烧嘴、加热二段和均热段各12个烧嘴，采用空气单蓄热技术，炉侧上下供热。

空/烟气换向采用快切阀，煤气换向单独采用气动切断阀，上下一对烧嘴共用，全炉共计使用32套空气/烟气快切阀和16套煤气气动快切阀。

加热炉每段上下均有热电偶测量炉内温度，烟气温度用安装在快切阀后排烟管道和各段烟气管道上的热电阻测量；在每路段管上设有流量孔板和单独的空气、煤气、烟气流量调节阀；煤气、空气及压缩空气均有压力检测。

主要由如下几个系统构成：1）空气供给系统：助燃风机、空气管道、各种空气阀门等组成。

助燃风机供给的冷空气经冷风总管分成3路后分别进入空气换向系统。

经蓄热式烧嘴完成热交换后喷入炉内助燃。

助燃风机出风口设置蜗杆蝶阀，在冷空气总管上设有压力检测装置，并设有低压报警和自动停风机控制系统。

四川德胜蓄热式加热炉仪控系统操作说明制订：吴硕明审核：王建均批准：彭方明德胜集团有限公司2012年7月目录一、加热炉主要测点及显示：.................................................................................................. - 3 -二、加热炉燃烧控制点：.......................................................................................................... - 5 -三、加热炉冷却系统控制点: ..................................................................................................... - 5 -四、燃烧画面的操作：.............................................................................................................. - 6 -1、换向阀的操作：...................................................................................................... - 6 -2、快切阀操作：.......................................................................................................... - 8 -3、调节阀的操作：...................................................................................................... - 9 -1）煤气总管压力调节阀............................................................................................ - 9 -2）温度控制调节器.................................................................................................. - 10 -3）烟气控制调节器.................................................................................................. - 11 -4）鼓风机风门控制.................................................................................................. - 12 -4、主画面上流量、压力、温度显示........................................................................ - 12 -五、水冷却系统画面操作........................................................................................................ - 14 -1、汽包相关检测点和控制........................................................................................ - 14 -2、循环水泵................................................................................................................ - 18 -3、水梁冷却回路........................................................................................................ - 19 -4、除氧器相关检测点................................................................................................ - 19 -5、给水泵.................................................................................................................... - 20 -6、软水泵.................................................................................................................... - 21 -7、软水箱.................................................................................................................... - 22 -8、水封槽.................................................................................................................... - 23 -9、地坑排污泵............................................................................................................ - 23 -10、净环水冷却系统................................................................................................ - 23 -六、趋势、报表、报警画面.................................................................................................... - 24 -七、工作条件：加热炉正常工作准备：................................................................................ - 24 -八、控制联锁及注意事项：正常运行生产............................................................................ - 25 -九、故障处理及维护................................................................................................................ - 25 -十、参数报警............................................................................................................................ - 26 - 十一、工控机软件安装和维护（仅供参考）........................................................................ - 28 -一、加热炉主要测点及显示：1．显示温度：121个点：1）炉膛温度12个，显示温度范围0-1600℃2）三通阀冷端温度84个,显示温度范围0-500℃3）烟气支管温度6个，显示温度范围0-500℃4）悬臂辊道冷却水温度15个，显示温度范围0-500℃5）风机冷却水温度2个，显示温度范围0-500℃6）除氧器温度1个，显示温度范围0-150℃7）小样炉温度1个，显示温度范围0-1600℃2．显示压力：18个点：1）煤气总管阀前、阀后压力2个，显示压力范围0-16KPa2）空气总管压力1个，显示压力范围0-16KPa3）炉膛压力2个，显示压力范围-100～+100Pa4）压缩空气压力1个，显示压力范围0-1MPa5）汽包压力2个，显示压力范围0-1.6MPa6）除氧器进蒸汽阀前压力1个，显示压力范围0-1.6MPa7）循环泵出、入口压力2个，显示压力范围0-1.6MPa8）给水泵出口压力1个，显示压力范围0-1.6MPa9）软水泵出口压力1个，显示压力范围0-1.6MPa10）软水箱来水压力1个，显示压力范围0-1.6MPa11）净环水压力1个，显示压力范围0-1MPa12）浊环水压力1个，显示压力范围0-1MPa13）除氧器压力1个，显示压力范围0-40KPa14) 除氧器进蒸汽阀后压力1个，显示压力范围0-40KPa3．显示流量：20个点：1）加热一、二段空气支管流量2个，显示范围0-20000m3/h 2）煤气总管流量1个, 显示范围0-80000m3/h3）循环水总管流量1个, 显示范围0-500t/h4）循环水固定梁流量5个, 显示范围0-70t/h5）循环水活动梁流量4个, 显示范围0-70t/h6）汽包外送蒸汽流量1个, 显示范围0-20t/h7）汽包给水流量1个, 显示范围0-25t/h8）软水电磁流量计1个, 显示范围0-63t/h9)加热一、二段煤气支管流量2个，显示范围0-32000m3/h 10）均热段煤气流量1个，显示范围0-20000m3/h11)均热段空气流量1个，显示范围0-15000m3/h4．CO检测点：8个1）加热炉两侧及炉顶7个，显示范围0-1000ppm2）煤气平台1个，显示范围0-1000ppm5. 悬臂辊流量检测：15个点1）装料端流量开关7个2）出料端流量开关8个6. 液位检测点：6个点1）汽包液位2个，显示范围0-640mm2）除氧器液位1个，显示范围0-1000mm3）积水坑液位1个，显示范围0-2000mm4）软水箱液位1个，显示范围0-2000mm5）水封槽液位1个，显示范围0-600mm二、加热炉燃烧控制点：1．调节阀15个：调节范围0-100%1）空气流量调节阀3个2）煤气流量调节阀3个3）空气废气调节阀3个4) 煤气废气调节阀3个5）煤气总管调压阀1个6）鼓风机风门调节阀2个2．换向阀84个：三通换向阀84个3．快切阀1个：煤气总管快切阀1个4．风机4台：鼓风机2台，引风机2台。

高效蓄热式加热炉工艺控制简析刘建萍、张玉坤（技术中心）摘要：轧钢用加热炉是连铸钢坯热轧前的加热设备，通过加热使连铸钢坯转变为奥氏体组织以获得良好的塑性变形性能，为热轧创造前提条件。

高效蓄热式加热炉以低热值的高炉煤气为燃料，利用换向系统实现废烟气的余热利用。

通过对高效蓄热式加热炉工作原理、加热炉运行中可能出现的问题进行分析，以便我们更好地处理生产过程中出现的情况，理顺生产关系，确保企业的经济效益不受影响。

关键词：蓄热加热炉1 前言以往萍钢炼铁产生的大量高炉煤气，由于热值低无法利用，高炉煤气放散率很高，既浪费了能源，又污染了环境；而轧钢加热炉还需外购燃料，使企业的生产成本居高不下。

1998年9月萍乡钢铁有限责任公司首次和大连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧高炉煤气技术的开发研究，并率先在萍钢公司高架棒材轧钢加热炉上应用，在国内首次实现了蓄热式技术燃烧高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。

自第一条高架棒材投产至今，萍钢公司的五条轧制生产线的加热炉都采用以高炉煤气为燃料的高效蓄热式燃烧技术，使高炉煤气被充分利用起来，大大降低了企业的生产成本，提高了产品的竞争力，取得了巨大的节能效益、环保效益、经济效益和社会效益。

2 加热炉生产工艺控制简析2.1加热炉生产工艺流程控制简图图一：2.2 加热炉生产工艺控制简述炉膛压力一般控制为微正压；空气和煤气流量配比值约为0.8；烟温30～150℃；CO泄漏量不超标；汽包压力不低于0.7Mpa；煤气总管压力大于10KPa，换向时煤气总管快捷阀关闭。

加热炉工艺控制：通过调节空气和煤气的流量来控制加热炉各段炉温；通过调节引风机阀门来控制炉膛压力；通过热电偶来测量炉内温度；通过稳定汽包压力、控制冷却水质来确保炉筋管冷却效果等等。

3 加热炉高效蓄热燃烧技术控制原理3．1控制原理图示图二：图3．2换向前在A状态下高炉煤气和来自鼓风机的助燃空气经换向系统分别进入左侧通道，而后由下向上通过蓄热室。

蓄热式加热炉仪控系统的自动控制【摘要】蓄热式加热炉由于采用蜂窝体作为蓄热体，热传导系数较高，在节能方面效果显著。

因此蓄热式加热炉正在逐步推广。

本文介绍了我厂蓄热式加热炉工作原理及仪控系统自动控制的实现。

【关键词】蓄热式加热炉；换向；仪控系统；自动控制前言轧钢生产过程中，加热炉是重要的耗能设备之一。

蓄热式加热炉由于采用蜂窝体作为蓄热体，热传导系数较高，在降低能耗节约能源方面，效果显著目前蓄热式加热炉正在逐步推广。

本文介绍了蓄热式加热炉工作原理及仪控系统自动控制的实现。

一、蓄热式加热炉工作原理蓄热式加热炉是将助燃空气和高炉煤气经换向系统后经各自的管道送至炉子左侧的蓄热式燃烧器，自下而上流经其中的蓄热体，分别被预热到一定温度，然后通过各自的烧嘴喷入炉膛，燃烧后产生高温火焰加热炉内钢坯，火焰温度较同种煤气做燃料的常规加热炉高，大部分的热量被蓄热体回收，最后以相对低的温度排放到大气中，因此节能明显。

同事高温烟气进入右侧通道，在蓄热式进行热交换，将大部分预热留给蓄热体后，烟温降低后进入换向机构，然后经烟道风机排入大气。

然后控制系统发出指令，换向机构动作，空气、高炉煤气、烟气同事换向将系统变为下一个状态，此时空气和高炉煤气从右侧喷口喷出并混合燃烧，左侧烧嘴作为烟道，在排烟机构作用下，高温烟气通过蓄热体后排出，一个换向周期完成。

具体原理图如下：图1蓄热式加热炉燃烧系统工作原理简图二、蓄热式加热炉仪控系统的自动控制蓄热式加热炉仪控部分主要：压力、温度、流量、水位、各调节阀开度位置反馈及现场各开关量信号。

开炉、停炉的操作，煤气总管调节阀、风机控制、引风机控制、换向控制系统，各流量累计等。

我厂仪控系统采用的是西门子S7-400的自动控制系统，硬件配置如图此外为了便于操作人员实时监控数量，我厂利用Wincc组态软件制作了人机画面。

三、换向控制及实现蓄热功能的完成主要是通过32个换向阀来完成，其中每侧预加热段4个，加热段6个，均热段6个，两侧共计32个。

蓄热式加热炉的温度智能控制【摘要】针对蓄热式加热炉温度控制中存在的非线性、时变、大滞后难以确定数学模型的特点，提出一种参数自调整模糊控制和改进型双交叉限幅控制相结合的算法，并通过PLC编程实现。

在实际运用中，取得了良好的控制效果。

【关键词】蓄热式加热炉；双交叉限幅控制；模糊控制；参数自调整0 引言某棒材厂加热炉为蓄热式加热炉，通过混合煤气和空气的混合燃烧使炉体内的钢坯加热。

炉体分为预热段、加热段、均热段。

三段分段分散自动换向，各段换向控制完全相同且各自独立。

目前在加热炉炉温自动控制中，传统的方法是根据炉温偏差及煤气、空气实际流量采用双闭环PID控制策略。

由于加热炉是一种具有强耦合、纯滞后、大惯性、慢时变和干扰因素很多等特点的典型非线性系统。

很难用数学方法建立精确的数学模型，因此采用传统的温度流量双闭环PID 控制理论和方法导致了炉温波动大、超调严重、升降温速度慢，很难达到良好的控制效果[1]。

模糊控制技术不依赖于精确的数学模型，对参数的变化不敏感，适应性强，具有很好的鲁棒性。

但是常规的模糊控制器也存在一些不足，存在稳态误差较大，系统的上升特性不理想、超调大、调节时间长、甚至产生振荡等。

产生这些缺点的主要原因是常规的模糊控制器在结构上过于简单，在设计时人的主观因素占的比例较大（模糊控制规则由人的经验确定），而且一旦模糊规则确定就不再改变等。

为了改善模糊控制器的动态特性和减小稳态误差，本文采用一种基于参数自调整模糊控制器：即通过在线调整参数改善系统的响应速度，提高精度。

同时为了保证煤气燃烧过程中的煤气流量和空气流量达到最佳空燃比，采用改进型双交叉限幅控制的方案，以达到最佳燃烧的要求。

组成了蓄热式加热炉温度控制系统的参数自调整模糊控制器和改进型双交叉限幅控制相结合的方法。

其中参数自调整模糊控制器作为主调节器，计算出煤气流量的增加或减少值，相当于温度控制器。

改进型双交叉限幅控制进行煤气和空气流量控制。

各段的温度控制系统控制原理如图1所示。

蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术贾 定,卫恩泽(中冶赛迪工程技术股份有限公司自动化事业部,重庆400013)[摘 要]介绍蓄热式加热炉自动燃烧控制的关键技术及其应用,重点介绍蓄热式燃烧控制与常规控制相比的三个特点:烟气温度测量、自动换向控制、烟空比控制。

生产情况表明:自动控制系统运行稳定,排烟温度低,达到了节能和环保的目的。

[关键词]蓄热式加热炉;燃烧控制;烟气温度测量;自动换向控制;烟空比控制[中图分类号]TG155.1+2;TP273+1 [文献标识码]B [文章编号]1000 7059(2007)04 0032 06 Automatic combustion control technique for regenerative heating furnaceJIA Ding,WEI En ze(Automation Department of CISDI Engineering Co Ltd,Chongqing400013,China)Abstract:Key technique and application of automatic combustion control for regenerative heating furnace is pared with nor mal c ontrol,three characteristic s of regenerative combustion control are em phatically introduced,i e smoke temperature measure ment,automatic changeover c ontrol and smoke air flo w ratio control.Practical e xperiences show that automatic c ontrol system runs stably,exhaust smoke tempera ture is low,and energy saving and environment protection are realized.Key words:regenerative heating furnace;combustion control;smoke temperature measurement;automatic changeover control;smoke air flo w ratio control0 概述常规加热炉通常采用普通平焰烧嘴供热,其缺点是利用换热器进行空气预热,预热温度低,排烟温度高,抑制了加热炉加热能力的提高,且热利用率低,能耗高。

蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术摘要：常规加热炉通常采用普通平焰烧嘴供热, 其缺点是利用换热器进行空气预热, 预热温度低, 排烟温度高, 抑制了加热炉加热能力的提高, 且热利用率低, 能耗高。

随着当今钢铁行业热轧生产节奏的不断加快以及对节能降耗要求的不断提高,常规加热炉越来越不能适应用户要求。

为此, 蓄热式加热炉已逐渐成为加热炉发展的趋势, 很多用户新建加热炉时均把蓄热式作为首选, 业内更把蓄热式自动燃烧控制技术称为新世纪工业炉革命性的燃烧技术。

关键词：蓄热式加热炉；自动燃烧控制技术；蓄热式加热炉的最大特点是采用蓄热式烧嘴, 利用蓄热体对空气进行预热,在加热过程中加热炉两侧的两组蓄热体处于蓄热与放热不断交替的状态中, 从而提高空气预热温度,同时, 处于放热状态的蓄热体温度过低而失去对空气进行预热的作用。

因此, 蓄热式加热炉自动燃烧控制的关键技术在于自动换向控制。

一、蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术1.蓄热式控制技术。

蓄热式加热炉自动控制系统主要分为三个部分，即炉膛温度控制部分、烧嘴换向控制部分以及炉膛压力控制部分。

其中炉膛温度控制一般通过控制炉内烧嘴的燃烧来实现。

加热炉自动控制系统的设计理念是通过选用合适的控制算法和策略，使加热炉内燃气能够最大程度的实现充分燃烧，并能够控制加热温度快速精准的达到设定值。

在我国的冶金行业中蓄热式加热炉的控制算法主要为PID控制，它的控制优点是能够精确快速的达到控制要求，且控制系统较为稳定，但是当出现较大的干扰及出现突发状况时，控制效果并不是很理想。

由于目前控制技术领域的发展还不够完善，所以蓄热式加热炉的自动控制系统还需要更加仔细的研究。

2.设计方案。

加热炉烧嘴燃烧方案选用脉冲燃烧控制方案，采用独立脉冲燃烧和时序脉冲燃烧二者相结合的方法，烧嘴独立脉冲燃烧，它主要的控制方式是通过一定的计算，得到该区域的热需求量，应用脉宽调制技术来调节系统加热燃烧的占空比，进而控制烧嘴的燃烧时间。