陶丽杰，谢　鑫，宋　娜，赵华祺

（中国联合工程公司，浙江 杭州310022）



蓄热式加热炉变空燃比双交叉限幅控制系统设计及应用

陶丽杰，谢鑫，宋娜，赵华祺

（中国联合工程公司，浙江 杭州310022）

针对蓄热式加热炉燃烧过程中热值变化导致燃烧不稳定的问题，利用检测烟气氧含量动态改变空燃比，使加热炉在各种燃烧工况条件下，燃料在烧嘴内充分混合，从而提高燃烧效率，节约能源，减少氧化烧损。

变空燃比；双交叉限幅控制；氧化烧损

蓄热式燃烧技术，又称高温空气燃烧技术，是20世纪90年代在发达国家开始推广的一项新型的燃烧技术，它具有高效烟气余热回收、空气和煤气预热温度高以及低氮氧化物排放的优点，主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中，并已出现迅猛发展的势头。但由于其燃烧过程较传统燃烧方式更易受随机因素干扰且影响因素多、具有大惯性、滞后的非线性特点，传统的加热炉燃烧控制系统依赖于对工艺过程各参数的精确测量，才能真正实现加热炉加热的全自动控制，因此实际过程中往往不能保证稳定的钢坯加热质量，钢坯加热氧化烧损严重，同时浪费大量能源。

本文对蓄热式加热炉的燃烧特性进行了深入分析，构建了蓄热式加热炉控制系统，采用西门子PLC 和WINCC上位机界面，应用了双交叉限幅控制算法，同时测量烟气氧含量变化动态改变空燃比，使加热炉在各种燃烧工况条件下，能够使燃料在烧嘴内充分混合，使燃烧处于较佳状态，从而提高炉温控制精度，保证钢锭按设定曲线达到出钢温度，节约能源，减少氧化烧损。……