加热炉二级优化控制系统的应用

步进式加热炉温度控制系统的设计与应用摘要随着世界能源危机的日益加深和现代化工业生产对钢材需求量的日益增加，在钢铁产业中如何节能成了人们越来越关注的问题。

在轧钢生产线上，步进式加热炉是最重要设备之一，传统加热炉燃烧过程中不仅能耗高，而且温度控制精度差。

本文针对加热炉普遍存在的问题，给出了系统的解决方案。

关键词步进式加热炉；温度控制；设计；应用中图分类号tf7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）47-0110-02目前，钢铁已被广泛应用于机械、航空航天、国防等各个领域，它是每个国家国民经济的基础原料，在国民经济发展中占有相当重要的地位。

另外，随着世界能源的日益消耗，人们对节能的日益关注，而加热炉的耗能占钢铁工业耗能的近1/4，是钢铁产业的耗能大户[1]。

自70年代以来，各个钢铁企业为了节省能耗，都不断致力于加热炉的节能控制的研究，以便在保证钢铁质量的同时，降低能耗，提高加热炉的效率。

传统的加热炉都是采用pid系统根据炉温偏差及煤气、空气实际流量来控制，但是由于煤气热值突然改变时，炉温变化比较慢，再加上步进式加热炉非线性、、大惯性、强耦合、大滞后等特点，采用pid控制方式效果就会较差。

因此为了使加热炉燃烧过程普遍存在的温度控制精度差、钢坯温度波动严重、能耗高等问题得到有效解决，我们需要针对步进式加热炉设计新的温度控制系统，以提高能源的利用率。

1 步进式加热炉的结构目前国内钢铁企业大多采用步进式加热炉，它的主要作用是通过结构上独立的上下运动和前后运动的移动粱和固定粱的反复上升、前进、下降的过程将钢坯一块一块加热后托出放置在炉子出料侧的辊道上，然后用辊道送往轧机进行轧制。

步进式加热炉自装料端至出料端可以分为预热、加热和均热三段。

为了提高炉内的传热效果，在加热段和均热段之间设有压下炉顶，在加热段、均热段的侧面炉墙的下部还有烧嘴，这样可以实现全部辐射。

坯料进入到加热炉后，首先要经过预热段进行缓慢的升温，然后再进入加热段进行加热使钢坯的平均温度达到轧制温度，最后进入到均热段进行均热，使钢坯内外温度趋于一致。

如何提高加热炉的热效率为提高加热炉的热效率，我们可以从以下几个方面进行改进和优化。

1.炉壁材料优化：使用高热导率和低热扩散系数的材料作为炉壁材料，以提高炉壁对热能的传导效率，减少热量的散失。

2.加热炉绝热层设计：在炉体的外部增加一层绝热材料，如耐高温陶瓷纤维等，来减少热量的传导和辐射散失。

3.燃烧系统的优化：合理设计燃烧系统，确保燃料的充分燃烧，减少烟气中有用热量的损失。

可以采用高效燃烧器、给燃料加预热器等技术手段，提高燃烧效率。

4.炉膛结构的改进：合理设计炉膛结构，减小冷热风的混合程度，减少烟气中的冷风量，提高燃烧效率。

可以采用逆火焰、进排风分离等技术手段。

5.热回收技术的应用：利用烟气中的高温热量进行热回收，可以用于预热进入炉体的冷空气或水，提高能源利用效率。

可以采用换热器、烟气余热锅炉等设备，将废热转化为可利用的热能。

6.炉体的隔热和密封：优化炉体的隔热设计，减少热量的辐射和传导散失。

同时，加强炉体的密封性能，避免热量的流失和外界冷空气的进入。

7.控制系统的改进：改进加热炉的控制系统，实时监测和调节燃料的供给、炉内温度和烟气成分等参数，以提高炉内温度的稳定性和热能的利用效率。

8.定期维护和清洁：定期对加热炉进行维护和清洁，保持炉体内部的清洁和燃烧系统的正常运行，避免因积灰、结垢等问题导致的热量散失。

9.优化操作过程：优化加热炉的操作过程，合理调整加热时间、温度和过程参数，以减少不必要的热能损失。

10.人员培训和技术改进：提高员工的技术水平和操作技能，加强员工对加热炉的运行原理和特点的理解，以优化操作方式，减少能源的浪费和热能的散失。

通过以上的改进措施，可以有效提高加热炉的热效率，降低能源消耗和生产成本，实现资源的节约和环境的保护。

同时，这些改进也将对加热炉的运行安全性和产品质量的稳定性产生积极的影响。

加热炉节能措施和特点作者：胡文超王礼宏黄诚来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：本文列举加热炉节能途径和措施，并对各自特点进行分析。

这些节能措施包括：蓄热烧嘴的使用、加强水梁绝热、余热锅炉回收烟气余热、脉冲控制系统的使用、完善二级数学模型等。

加热炉综合采取适当的节能措施后，能带来的直接的经济收益，同时带来环境保护等方面社会收益。

关键词：加热炉节能；节能措施；蓄热燃烧中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：前言近年来，钢铁企业利润下降，如何通过节能增效，在市场竞争中取得优势地位是钢铁生产企业面临的问题，下面讨论一下如何在轧钢生产中加热炉的节能。

加热炉节能措施及其特点加热炉产量大，总耗能量大，具有很大的节能潜力，是每个钢铁厂尤为关注的问题。

我国钢铁行业在经过十几年的发展后，一批大型加热炉正好渐渐进入改造期，在此时此刻谈论这批炉子的节能改造问题，正当其时。

对于这批加热炉的改造，不能简单重复以前的技术模式，需要应用今天最新的技术和发展成果，下面从加热炉设计、运行管理等方面来谈论节能改造问题。

2.1 采用蓄热燃烧系统多年来，国内就十分在大型加热炉十分采用蓄热燃烧系统存在很多争论，我们一直认为蓄热燃烧技术是一个很好的节能途径，并立足于追求技术的先进性、可靠性和环保性。

蓄热燃烧系统具有下列特点：1) 炉膛温度均匀性好采用无焰燃烧技术,使燃料分散到炉膛广大的区域中燃烧,避免局部温度过高；烧嘴的煤气、空气均以很高的速度喷到炉内，实现炉内气氛的搅动，从而达到炉温均匀化的目的。

2)烧嘴寿命长，可维护性高国内有很多蓄热燃烧系统的供应商，并投产了很多蓄热式加热炉，大多用蜂窝体作蓄热体，存在的主要问题是蓄热体寿命短，维护、运行成本高的问题。

蓄热燃烧系统采用高纯Al2O3小球作蓄热体，由于高纯Al2O3抗热冲击能力强，耐火度高，寿命长。

蓄热体检修周期平均约一年。

检修时，在去掉其中灰和粉尘, 板结部分,小尺寸，90%的小球可重复使用，大大节省运行成本。

加热炉的控制系统引言加热炉是工业生产中常用的设备，用于加热各种材料以达到所需温度。

为了确保加热过程的稳定性和安全性，高效的控制系统是必不可少的。

本文将介绍加热炉的控制系统的基本原理、组成部分，以及常见的控制策略和技术。

基本原理加热炉的控制系统的基本原理是通过不同的控制器对加热炉的加热过程进行调节，以达到所需的温度。

控制系统通过测量加热炉内部的温度，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号，控制加热器的加热功率。

组成部分加热炉的控制系统由以下几个核心组成部分组成：温度传感器温度传感器用于测量加热炉内部的温度。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器等。

传感器将测量到的温度值转换成电信号，供控制器使用。

控制器控制器是整个加热炉控制系统的核心部分，负责测量、比较和控制加热炉的温度。

控制器接收从温度传感器传来的温度信号，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号。

常见的控制器有PID控制器和PLC控制器。

加热器加热器负责提供加热炉所需的能量。

根据控制器发出的控制信号，加热器调整加热功率，以达到所需的温度。

常见的加热器有电阻加热器、电磁感应加热器和燃烧器等。

接口设备接口设备用于与人机界面进行交互，方便操作人员对加热炉的控制系统进行设置和监控。

常见的接口设备有触摸屏、键盘和显示屏等。

控制策略加热炉的控制系统根据控制策略的不同，可以分为开环控制和闭环控制。

开环控制开环控制是指控制系统只根据预先设定的参数进行控制，无法对实际温度进行反馈。

开环控制常用于加热炉加热过程稳定、温度变化较小的场景。

开环控制的优点是简单、成本低，但缺点是对外界扰动敏感，无法及时校正温度偏差。

闭环控制闭环控制是指控制系统通过温度传感器对实际温度进行反馈，并根据反馈信息调整控制器的输出信号，以使实际温度更接近目标温度。

闭环控制具有良好的稳定性和鲁棒性，在加热炉温度变化大、外界扰动较大的场景中表现出较好的性能。

控制技术加热炉的控制系统使用多种控制技术来确保加热过程的稳定和安全。

加热炉操作、控制与优化技术加热炉是工业生产中常见的设备，用于加热各种材料或产品。

正确的操作、控制和优化技术可以帮助提高加热炉的效率，降低能耗，提高生产质量。

下面将介绍一些常见的加热炉操作、控制与优化技术。

首先，正确的操作是保证加热炉正常运行的关键。

在启动加热炉之前，操作人员应该检查所有的设备，确保各部件的正常运转。

在加载物料之前，要根据物料的性质和工艺要求，确定合适的加热温度和时间。

操作人员应该熟悉加热炉的控制面板，正确设置加热温度和时间，并严格按照工艺要求进行操作。

其次，合理的控制技术是确保加热炉稳定运行的重要手段。

现代加热炉通常使用自动控制系统，可以根据实际情况调节加热功率和加热时间。

控制系统可以根据加热炉内的温度传感器实时监测温度，并通过控制器调节加热功率，保持温度在设定范围内。

此外，还可以根据传感器监测的温度变化来预测物料的加热曲线，从而提前调整加热参数，减少能耗和时间。

最后，优化技术可以进一步提高加热炉的效率和产品质量。

通过合理的工艺设计和装置改造，可以提高加热炉的热效率，减少热能的损失。

例如，在加热炉的进口设计预热装置，可以利用废热对进入加热炉的新鲜空气进行预热，减少燃料消耗。

另外，可以通过改变加热炉的结构和材料选择，减少辐射热损失，提高加热效果。

此外，通过优化加热工艺和控制参数，可以降低材料的加热温度和时间，减少能耗，提高产品质量。

总之，加热炉操作、控制和优化技术对于提高生产效率、降低能耗和提高产品质量至关重要。

通过正确操作和合理控制，可以确保加热炉的稳定运行；通过优化技术，可以提高热效率和产品质量。

随着科学技术的不断进步，加热炉的操作、控制和优化技术也将不断发展，为工业生产带来更多的效益和优势。

加热炉操作、控制和优化技术在工业生产中起到了重要作用，下面将进一步介绍相关的内容。

首先，加热炉的操作应该遵循一定的规范和安全措施。

操作人员在接受培训后，应熟悉加热炉的结构、工作原理和操作步骤。