第二代双预热蓄热式烘烤器.doc

要求3.1、技术名称3.2、技术负责人姓名和联系方式（电话、邮箱）3.3、技术内容概述（含用途、 效果、关键创新点等）3.4、国内外同类技术对比（优势、先进性等）3.5、前景展望3.6、照片、图片及参考资料(可附件) 第二代双预热蓄热式烘烤器1、 概述钢包烘烤器是炼钢厂的燃气消耗大户，根据钢包烘烤器对烟气余热是否极限回收利用，可分为第一代单蓄热式烘烤器和第二代双蓄热式烘烤器。2011年宝山钢铁股份公司经过多次交流及反复论证，确定采用第二代双蓄热式技术，对宝钢股份炼钢厂的烘烤器以合同能源管理模式进行节能改造工程，第二代双蓄热式技术使用一年半以来，满足工艺要求，保持较高的节能率，设备运行稳定可靠、烘烤质量优于改造前。改造后节能率都达到30%以上，包盖温度达到950以上，包底温度700左右，温度曲线偏差在45以内，满足工艺要求。改造后炼钢厂不再对烘烤设备进行检修，备件采购及更换。该项目的投入取得了显著的经济效益和环保效益。2、 发展国内钢铁企业从2002年开始陆续通过单预热的蓄热式方式改造烘烤器，2005年后又陆续通过双预热的蓄热式方式改造烘烤器。由于设备稳定性、后期运维等因素，各钢铁厂商的使用情况都不理想，其中虽是蓄热式但未实现余热利用，有的未能实现极限节能。分析原因，主要存在以下问题：u 引风机未正常开启，未余热回收；u 换向阀不换向，单烧嘴工作；u 控制方式粗放，空燃气调配不合理，温度吻合性差；u 主烧嘴火焰形态较散，火焰刚性差，火焰外溢严重；u 常明火烧嘴经常失火，使用寿命短；u 烘烤过程数据无记录，不可溯源；u 钢包底部烘烤温度低，烘包质量不好；u 蓄热式烧嘴、换向阀使用寿命短，经常出现故障；宝山钢铁股份公司2011年起采用的第二代双蓄热式技术对一炼钢、二炼钢钢包烘烤器进行了改造，投入运营两年以来，运行效果良好，基本都克服了目前蓄热式技术发展中存在的一些主要问题。3、 系统集成第二代双蓄热式烘烤器不但要求有火焰形态好、火焰长度长的蓄热式烧嘴，可适应最短10秒换向一次的二位七通换向阀，还要有能发挥这些设备最大潜能的智能化控制系统。二代双预热蓄热式烘烤器复合型蓄热式烧嘴二位七通换向阀蜂窝蓄热体中心煤气管智能化控制系统上位机控制柜翅片换热器引风机空、燃气流量调节阀钢包一体化管理系统4、 创新点4.1第二代双蓄热式烧嘴：u 可安全实现空气和煤气的双预热。u 燃气换热通道内不回抽烟气，避免了燃气在管道内爆燃，大大提高了燃气预热的安全性。u 二代蓄热式烧嘴燃气分为三路通道输出，可使燃气分级燃烧，以保证燃气的完全燃烧。u 实现燃气分级燃烧,可以有效的拉长火焰长度，方便调节火焰。4.2二位七通换向阀u 燃气换向阀为平磨式换向阀，保证燃气密封性；空气换向阀为线摩擦，进一步的减少空燃气换向阀的摩擦阻力。u 换向阀上部是空气换向，下部是燃气换向，与烧嘴配套使用。u 换向频率根据温度的变化进行自动的调整，从而延长空燃气阀内的驱动气缸的使用寿命。u 平均每15秒切换一次，连续稳定工作二年以上。4.3模糊控制：采用专家的经验和知识作为模糊控制规则的来源，采用目标评估模糊控制规则作为模糊控制规则的型式。在实际流量调节中结合PID控制来减小实际运行中的误差。使钢包实际烘烤曲线与目标曲线更加附和。4.4低温段小流量控制：包内温度的大小是由在其它条件相同的条件下有效时间内煤气用量的大小决定的。在低温段的控制主要是在小流量煤气连续测量有困难时按照有效时间段内总煤气用量把连续量转变为离散量，即用可测流量值在有效时间段内按一定的时间间隔脉冲输出，实现煤气的脉冲式燃烧。空气流量按小时段从2000m3/h小步插值降到1000 m3/h，温度在理论升温曲线上下波动。低温段结束后后，进入串级调节系统运行。4.5、串级调节限幅控制：首先整定副回路参数，空气流量干扰比较大，采用较高增益PID控制，燃气流量干扰比较小，采用低增益PID控制。副回路整定完后，在流量曲线控制方式下运行稳定，为减少干扰太大对控制单元的影响，在PID的输出段加以限幅控制，可使控制更加稳定，温度曲线更加平滑。在人工加扰动后，控制响应曲线完全符合要求。 4.6、集中监控系统：上位机监控的基本功能是采集并存档烘烤过程中的各种数据，包括煤气流量、空气流量、包盖温度和烟气温度等各种数据，并以温度-时间曲线的方式实时显示烘烤过程的温度变化情况，实现对烘烤过程的有效跟踪和监控。5、 解决的关键点u 设备运转可靠，保证主体设备烧嘴、换向阀稳定工作两年以上；u 实现各种钢包的全自动按照设定温度曲线烘烤；u 实现自动点火、吹扫和火焰检测，失火时煤气快速切断，确保系统的安全性；u 烘烤器火焰无外溢现象；主烧嘴火焰形态好，长度长，无脱火现象，燃烧充分。u 改造后保证烤盖温度平均在950以上，包底温度平均温度在700左右；u 增加上位机监视系统，钢包调度人员可以实时获得各个烘烤位的工作状态信息，同时实现了无纸化纪录烘烤数据（钢包号、烘烤类型、烘烤时间、煤气耗量、终点温度）。6、 运行效果 改造前后砖砌大修包烘烤实际运行曲线如下所示 相比改造前钢包烘烤器的温度曲线控温精度提高了很多，温度曲线偏差45 。 改造前砖砌大修包的包底温度大约为650，改造后砖砌大修包的包底温度大约为700。 烘烤器改造前，烘烤器火焰外溢现象严重，烘烤器烤盖与钢包间距大，包内热量损失大。 烘烤器改造后，烘烤器火焰无外溢现象，烘烤器烤盖与钢包间距小，包内热量损失小。 烘烤器改造后主烧嘴火焰形态好，长度最长可达4.5m，无脱火现象燃烧充分，主烧嘴使用寿命长，一炼钢投入使用一年无一更换。 仪表操作改为触