退火炉燃烧控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及退火炉，特别涉及一种退火炉燃烧控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、退火炉是连续热镀锌及连续退火生产线的重要设备，对产品质量起到决定性的作用。大部分退火炉采用燃气辐射管式加热方式，运行原理具体为空气经换热器与烟气换热后进入烧嘴与燃气混合燃烧，生成的烟气在辐射管内流通，通过热辐射方式对退火炉进行加热，烟气在辐射管出口处的换热器与助燃空气换热进行热回收后排入排烟管道。为了炉内温度的均匀性和方便控制，将炉内分为若干加热区域进行温度控制。目前采用的主要控制方式有脉冲式控制方式和比例式控制方式，采用何种控制方式对整个退火炉的性能有一定的影响。随着对能源消耗和环保要求的提高，对加热设备和控制系统也提出了更高的要求。本发明提供了一种新型的控制系统，更好的发挥设备性能，达到节能和环保的目的。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种退火炉燃烧控制系统及其控制方法，其能够提高控制精度，稳定系统压力，使烧嘴始终处于最佳燃烧状态，进而使得烟气成分稳定，更加节能环保。

2、本发明实施例的具体技术方案是：

3、一种退火炉燃烧控制系统，所述退火炉燃烧控制系统包括：

4、第一辐射加热单元，包括：具有第一燃气出口和第一氧化气体出口的第一烧嘴；第一辐射管，其一端与所述第一燃气出口和所述第一氧化气体出口连通；第一换热器，包括能够进行热交换的第一换热流道和第二换热流道，所述第一换热流道的进口与所述第一辐射管的另一端连通，所述第二换热流道的出口与所述第一氧化气体出口连通；

5、至少一个第二辐射加热单元，包括：具有第二燃气出口和第二氧化气体出口的第二烧嘴；第二辐射管，其一端与所述第二燃气出口和所述第二氧化气体出口连通；第二换热器，包括能够进行热交换的第三换热流道和第四换热流道，所述第三换热流道的进口与所述第二辐射管的另一端连通，所述第四换热流道的出口与所述第二氧化气体出口连通；所述第一辐射管的靠近所述第一烧嘴的一端通过第一连通管与所述第二辐射管的靠近所述第二烧嘴的一端连通；所述第一辐射管的远离所述第一烧嘴的一端通过第二连通管与所述第二辐射管的远离所述第二烧嘴的一端连通；

6、燃气输入总管，所述燃气输入总管上设置有燃气流量调节单元，所述燃气输入总管的出口能分别与所述第一燃气出口、所述第二燃气出口进行通断；

7、氧化气体输入总管，所述氧化气体输入总管上设置有氧化气体流量调节单元，所述氧化气体输入总管的出口分别能与所述第二换热流道的进口、所述第四换热流道的进口进行通断；

8、烟气排出总管，所述烟气排出总管分别能与所述第一换热流道的出口、所述第三换热流道的出口通断。

9、优选地，所述退火炉燃烧控制系统具有第一运行模式，在所述第一运行模式下，所述燃气输入总管的出口与所述第一燃气出口连通，所述燃气输入总管的出口与所述第二燃气出口断开；

10、所述氧化气体输入总管的出口与所述第二换热流道的进口连通，所述氧化气体输入总管的出口与所述第四换热流道的进口断开；

11、所述烟气排出总管与所述第一换热流道的出口连通，所述烟气排出总管与所述第三换热流道的出口断开。

12、优选地，在所述第一运行模式下，所述燃气流量调节单元控制所述燃气输入总管输入的燃气为所述退火炉全功率燃烧时输入的n分之一；

13、所述氧化气体流量调节单元控制所述氧化气体输入总管输入的氧化气体为所述退火炉全功率燃烧时输入的n分之一；

14、n等于所述第二辐射加热单元的数量加上所述第一辐射加热单元的数量。

15、优选地，所述退火炉燃烧控制系统具有第二运行模式，在所述第二运行模式下，

16、所述燃气输入总管的出口与所述第一燃气出口断开，所述燃气输入总管的出口与所述第二燃气出口连通；

17、所述氧化气体输入总管的出口与所述第二换热流道的进口断开，所述氧化气体输入总管的出口与所述第四换热流道的进口连通；

18、所述烟气排出总管与所述第一换热流道的出口断开，所述烟气排出总管与所述第三换热流道的出口连通。

19、优选地，在所述第二运行模式下，所述燃气流量调节单元控制所述燃气输入总管输入的燃气为所述退火炉全功率燃烧时输入的(n-1)/n；

20、所述氧化气体流量调节单元控制所述氧化气体输入总管输入的氧化气体为所述退火炉全功率燃烧时输入的(n-1)/n；

21、n等于所述第二辐射加热单元的数量加上所述第一辐射加热单元的数量。

22、优选地，所述燃气流量调节单元包括并联的第一燃气流量调节支路和第二燃气流量调节支路；

23、所述第一燃气流量调节支路上设置有第一燃气流量调节阀；所述第二燃气流量调节支路上设置有第二燃气流量调节阀；

24、所述第一燃气流量调节阀的最大流量值接近所述退火炉全功率燃烧时输入的燃气流量值的n分之一；

25、所述第二燃气流量调节阀的最大流量值接近所述退火炉全功率燃烧时输入的燃气流量值的(n-1)/n。

26、优选地，所述氧化气体流量调节单元包括并联的第一氧化气体流量调节支路和第二氧化气体流量调节支路；

27、所述第一氧化气体流量调节支路设置有第一氧化气体流量调节阀；所述第二氧化气体流量调节支路设置有第二氧化气体流量调节阀；

28、所述第一氧化气体流量调节阀的最大流量值接近所述退火炉全功率燃烧时输入的氧化气体流量值的n分之一；

29、所述第二氧化气体流量调节阀的最大流量值接近所述退火炉全功率燃烧时输入的氧化气体流量值的(n-1)/n。

30、优选地，所述第一燃气流量调节支路上设置有第一燃气流量计；所述第二燃气流量调节支路上设置有第二燃气流量计。

31、优选地，所述第一氧化气体流量调节支路上设置有第一氧化气体流量计；所述第二氧化气体流量调节支路上设置有第二氧化气体流量计。

32、优选地，所述退火炉燃烧控制系统具有第三运行模式，在所述第三运行模式下，所述燃气输入总管的出口与所述第一燃气出口连通，所述燃气输入总管的出口与所述第二燃气出口连通；

33、所述氧化气体输入总管的出口与所述第二换热流道的进口连通，所述氧化气体输入总管的出口与所述第四换热流道的进口连通；

34、所述烟气排出总管与所述第一换热流道的出口连通，所述烟气排出总管与所述第三换热流道的出口连通。

35、优选地，在所述第三运行模式下，所述燃气流量调节单元控制所述燃气输入总管输入的燃气为所述退火炉全功率燃烧时输入的燃气量；

36、所述氧化气体流量调节单元控制所述氧化气体输入总管输入的氧化气体为所述退火炉全功率燃烧时输入的氧化气体量。

37、一种采用如上述任一所述的退火炉燃烧控制系统的退火炉燃烧控制方法，所述退火炉燃烧控制方法包括：

38、当退火炉的燃烧功率需要为所述退火炉全功率燃烧时的n分之一时，通过燃气流量调节单元控制燃气输入总管输入的燃气为所述退火炉全功率燃烧时输入的n分之一，通过氧化气体流量调节单元控制氧化气体输入总管输入的氧化气体为所述退火炉全功率燃烧时输入的n分之一；

39、将所述燃气输入总管的出口与第一燃气出口连通，所述燃气输入总管的出口与第二燃气出口断开，所述氧化气体输入总管的出口与第二换热流道的进口连通，所述氧化气体输入总管的出口与第四换热流道的进口断开，烟气排出总管与第一换热流道的出口连通，所述烟气排出总管与第三换热流道的出口断开，以使得所述第一辐射加热单元燃烧产生的烟气分别进入所述第一辐射管和所述第二辐射管，之后所述烟气再汇聚进入第一换热器的第一换热流道与流经第二换热流道的氧化气体进行换热，换热后的烟气输入至烟气排出总管排出。

40、优选地，所述退火炉燃烧控制方法包括：

41、当退火炉的燃烧功率需要为所述退火炉全功率燃烧时的(n-1)/n时，通过燃气流量调节单元控制燃气输入总管输入的燃气为所述退火炉全功率燃烧时输入的(n-1)/n，通过氧化气体流量调节单元控制氧化气体输入总管输入的氧化气体为所述退火炉全功率燃烧时输入的(n-1)/n；

42、将所述燃气输入总管的出口与所述第一燃气出口度断开，所述燃气输入总管的出口与所述第二燃气出口连通，所述氧化气体输入总管的出口与所述第二换热流道的进口断开，所述氧化气体输入总管的出口与所述第四换热流道的进口连通，所述烟气排出总管与所述第一换热流道的出口断开，所述烟气排出总管与所述第三换热流道的出口连通，以使得所述第二辐射加热单元燃烧产生的烟气分别进入所述第一辐射管和所述第二辐射管，之后所述第一辐射管的所述烟气再分流进入所述第二辐射加热单元的第二换热器的第三换热流道与流经第四换热流道的氧化气体进行换热，换热后的烟气输入至烟气排出总管排出。

43、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

44、1、本技术中的退火炉燃烧控制系统及其控制方法可以将第一辐射加热单元的第一辐射管和第二辐射加热单元的第二辐射管进行并联共享产生的烟气，从而使得退火炉的温度更加均匀，避免了某一烧嘴的频繁启停，延长了设备的使用寿命。配合燃气流量调节单元和氧化气体流量调节单元的双支路的控制方式，使得退火炉的辐射加热单元一起可以分为不同的档位，例如二档或三档，如高、中、低的三档。

45、2、退火炉燃烧控制系统及其控制方法可以提高控制精度和系统反应速度，系统压力稳定，在每一档控制时燃烧的烧嘴都可以接近或完全处于最佳燃烧状态，烟气成分稳定，更加节能环保。

46、3、退火炉燃烧控制系统的所有辐射管都处于加热状态，保证了退火炉内的温度均匀性。

47、参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。