燃烧控制技术在退火炉中的应用范文

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《四川冶金杂志》2015年第一期

1脉冲燃烧控制技术

在空气／燃气的流量及比例在总管道控制以后，在每个辐射管前端的燃气和空气管道上带一个电磁阀，由烧嘴控制器控制其开和闭的时长。当工艺需燃烧器输出较大功率时，则燃烧器工作的时间长，关闭的时间短，反之亦然。通过这种方式实现了燃烧器输出功率大小的控制。脉冲燃烧控制技术最大特点就是，无论烧嘴输出功率大还是小，烧嘴的燃烧过程总是在一个预先调试好的最佳空气过剩系数条件下进行的，而这个空气过剩系数在长时间的生产过程中是基本不改变的。这样，就保证了燃气的充分完全燃烧，最大程度地制约了能源的消耗，也提高了辐射管表面温度的均匀性。这种燃烧控制方式适用于烧嘴功率需要经常变化的区域。

脉冲燃烧控制模式的主要优点如下：（1）传热效率高，大大降低能耗；（2）可提高炉内温度场的均匀性；（3）无需在线调整，即可实现燃烧气氛的精确控制；（4）可提高烧嘴的负荷调节比；（5）系统简单可靠，造价低；（6）减少NOx的生成。

2燃烧控制技术的应用

在我厂的三条镀锌线退火炉中，双交叉比例燃烧控制技术与脉冲燃烧控制技术都得到了广泛的应用。在我厂的1＃镀锌线退火炉中，燃烧系统采用的是双交叉比例燃烧控制技术。在该退火炉中，加热主要靠无氧化加热段、辐射管加热段。无氧化加热段与辐射管加热段各自分为三小段，每小段都是一个单独的双交叉比例控制单元。每小段都布置有空气、煤气管道，空气与煤气管道上安装有切断阀、流量调节阀。根据工艺要求，煤气与空气管道的流量调节阀进行流量的比例调节，从而来实现双交叉比例控制。

在我厂的2＃、3＃镀锌线退火炉中，燃烧系统采用的是脉冲燃烧控制技术。在该退火炉中，加热主要靠辐射管加热段。该段分为A－K列，共128个烧嘴，每个烧嘴有单独的煤气、空气支管，及管道上的电磁切断阀，单独由BCU控制，而总管的煤气压力、空气压力都是事先调整好的，在生产过程中不会发生改变。在该系统中，每一个烧嘴为一个脉冲控制单元，根据生产工艺要求，系统给出每一列烧嘴的加热功率，根据该功率，确定该列烧嘴按照一定的时序依次点燃及关闭，从而实现脉冲燃烧控制。脉冲燃烧控制采用间断燃烧的方式，使用脉宽调制技术，通过调节燃烧时间的占空比（通断比）来实现退火炉的温度控制。这个系统并不调节某个区域内燃料输入的大小，而是调节在给定区域内每个烧嘴被点燃的频率和持续时间。烧嘴的输入量是事先给定的，每个烧嘴按事先给定的开度和热量需求成正比的频率开闭。所有的烧嘴并不同时点燃，而是按照一定的时序依次点燃。烧嘴工作原理时序图如图3所示。

3结束语

随着冶金工业的发展，大型的工业炉也得到了广泛的应用。因此，为了满足生产工艺的要求，脉冲燃烧控制技术逐步取代了其他方式的燃烧控制技术。随着科学技术的快速发展，在不久的将来，更加先进的燃烧控制技术或许会应运而生。

作者：罗诚单位：攀钢钒冷轧厂