热风炉燃烧优化控制技术研究与应用

热风炉燃烧优化控制技术研究与应用

        对高炉的热风炉来说，它的作用是安全平稳地给高炉提供尽可能高温的热风，降低高炉的焦炭用量，达到节能降耗的目的。        提高高炉风温水平一直是我们努力的方向，如果全国高炉的风温水平平均提高10℃，则全年将节约焦炭130万吨，减少二氧化碳排放约150万吨。在日本、德国、韩国等国外先进高炉使用的风温达1300℃，在我国只有宝钢、包钢等少数先进高炉的风温达到1200℃，而国内大多数钢铁企业的风温水平一直在1050℃左右徘徊。因此，这已成为进一步提高喷煤量、改善高炉指标的最主要障碍，在一定程度上制约了我国冶炼技术的发展。        实现煤气的合理燃烧，才能将其能量充分利用，热风炉才有可能在消耗同样煤气量情况下，蓄到更多的热量，为提高送风温度创造条件。        热风炉本身是一个具有本质非线性、大滞后、慢时变特性的复杂被控对象，随着燃烧工作环境的变化其特性也在不断发生变化，要准确地掌握热风炉的运行状态是很困难的。近年来，国内外都在致力于热风炉的燃烧控制研究，和隆优化基于“通用燃烧优化控制技术（BCS）” 的热风炉燃烧优化控制系统是基于软测量技术和热风炉燃烧效果数学模型计算出当前工况下的最佳风煤比并实现了闭环控制和滚动优化，从而使拱顶温度始终保持最高。可方便设定各种烧炉制度对空气、煤气的双优化和双向优化，克服了煤气、空气压力的频繁波动和煤气的热值变化等因素对烧炉的不利影响。        热风炉燃烧优化控制系统基于热风炉蓄热能力数学模型可完成几座高炉之间的协调优化操作，从而实现了平衡烧炉的目的。这项技术不仅实现了热风炉全自动优化运行，自控率可达90%以上，送风温度提高10度以上或同等送风温度下降低煤气3%以上。而且在提高热风炉安全运行上也做了大量工作，其中包括智能语音报警技术、故障诊断与自愈控制技术、平衡烧炉技术，无扰切换技术等安全技术，全面解决了热风炉燃烧控制的所有难题。            江苏永钢集团有限公司4号420立方米高炉的热风炉实施这项技术后，实现了全自动烧炉，可降低4#高炉热风炉煤气消耗3%以上，仅此一项每年可为永联钢铁产生一百万元以上的经济效益。        该控制系统可以快速将拱顶温度烧到最大，并且在规定的时间内，让废气温度达到设定值。自动烧炉期间，一旦拱顶温度超过设定的上限，会自动的启动一系列保护动作。        下图的对比可以明显看出手、自动烧炉的实际情况，图中绿色代表煤气流量，红色是煤气调节阀输出，淡蓝色是拱顶温度曲线。        热风炉燃烧控制是热风炉最难、最关键的控制环节之一，燃烧控制得好坏将直接影响到热风炉的拱顶温度及燃烧的热效率。