一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置與平衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置與平衡方法，該裝置主要包括有廢氣集煙罩、換熱器、煙囪、加熱爐PLC控制器以及由PLC控制器所控制的集煙罩壓力變送器、集煙罩溫度計(jì)、廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)、廢氣風(fēng)機(jī)變頻器、廢氣風(fēng)機(jī)、廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)等。本發(fā)明方法應(yīng)用該廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置中的廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度檢測(cè)值和廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)計(jì)算出廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值，用該負(fù)荷修正值修正集煙罩壓力控制器的輸出值，進(jìn)而分別控制兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明利用廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度檢測(cè)值間接反映廢氣風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)期負(fù)荷情況，有效克服兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷差異，從而使兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的煙氣吸入量基本保持平衡，能有效延長(zhǎng)廢氣風(fēng)機(jī)的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置與平衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于冶金行業(yè)軋鋼工藝中的加熱爐廢氣風(fēng) 機(jī)負(fù)荷平衡裝置及其平衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在冶金行業(yè)的軋鋼工藝中，通常通過(guò)在加熱爐中使用煤氣和助燃空氣在燒嘴中燃 燒產(chǎn)生的熱量對(duì)鋼板或鋼卷進(jìn)行輻射加熱，煤氣和助燃空氣混合燃燒產(chǎn)生的廢氣通過(guò)大功 率的變頻廢氣風(fēng)機(jī)從爐內(nèi)抽出排放到廠房外，通過(guò)廢氣的抽出以平衡助燃空氣的鼓入，從 而使?fàn)t內(nèi)的壓力基本保持穩(wěn)定。
[0003] 現(xiàn)有的廢氣風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一般通過(guò)壓力控制器間接控制變頻廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以平衡 助燃空氣的鼓入和廢氣的排出，從而使燒嘴附近的壓力接近為零壓或者微負(fù)壓。壓力控制 器的設(shè)定值由加熱爐控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算或人工設(shè)定給出，壓力控制器的檢測(cè)值來(lái)自集煙罩 壓力變送器，壓力控制器的輸出值經(jīng)限幅后通過(guò)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器控制廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0004] 通常情況下，兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；但當(dāng)工藝需要加熱爐快速升溫或 工藝需要將鋼板、鋼卷加熱到較高的溫度時(shí)，參與加熱燃燒的煤氣和助燃空氣的流量都會(huì) 迅速增加，而燃燒產(chǎn)生廢氣同時(shí)也會(huì)大量增加，此時(shí)需要兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)同時(shí)工作。但此時(shí)即 使給定兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器同樣的轉(zhuǎn)速給定值（來(lái)自壓力控制器的輸出），但由于受工藝 管道布置的制約，兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)分支管道的長(zhǎng)度、分支管道的阻力（比如由于分支管道轉(zhuǎn) 彎的次數(shù)、轉(zhuǎn)彎的角度不同造成的管道阻力差異）不同，兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的煙氣吸入量即負(fù) 荷會(huì)不平衡，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有一臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)處于超負(fù)荷狀態(tài)，而另一廢氣風(fēng)機(jī)處于欠負(fù)荷狀態(tài)， 而廢氣風(fēng)機(jī)超負(fù)荷工作將嚴(yán)重影響廢氣風(fēng)機(jī)的使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置與負(fù)荷平衡方法，能 使兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的煙氣吸入量和負(fù)荷保持基本平衡一致，從而延長(zhǎng)廢氣風(fēng)機(jī)的使用壽命。
[0006] 本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案為：
[0007] -種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置，包括通過(guò)廢氣管道連接的廢氣集煙罩、換熱 器、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)、操作側(cè)廢氣風(fēng) 機(jī)和煙?，還包括集煙罩壓力變送器、集煙罩溫度計(jì)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)、操作側(cè) 廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)、用于兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)調(diào)速的PLC控制器、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器、操作 側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器；所述集煙罩壓力變送器和集煙罩溫度計(jì)安裝在廢氣集煙罩上；所述傳 動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)安裝在近換熱器端的傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)前的廢氣管道上； 所述操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)安裝于近換熱器端的操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)前的廢氣 管道上。
[0008] 按上述方案，所述PLC控制器分別與集煙罩壓力變送器、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫 度計(jì)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)和兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器連接。兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器分別 與兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)連接。
[0009] 按上述方案，所述集煙罩溫度計(jì)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)和操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī) 入口溫度計(jì)為型號(hào)PtlOO的鉬熱電阻。
[0010] 按上述方案，集煙罩壓力變送器為微差壓壓力變送器。
[0011] 一種使用上述裝置的加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡方法，包括以下步驟：
[0012] 1)PLC控制器采集傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度；
[0013] 2) PLC控制器采集操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度；
[0014] 3) PLC控制器采集傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)和操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；
[0015] 4)PLC控制器依據(jù)傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī) 入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)計(jì) 算廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值;
[0016] 5) PLC控制器利用所述廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值修正集煙罩壓力控制器的輸出值 LMN ；
[0017] 6)根據(jù)經(jīng)過(guò)負(fù)荷修正值修正后的集煙罩壓力控制器的輸出值，通過(guò)廢氣風(fēng)機(jī) 變頻器分別控制兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0018] 按上述方案，所述步驟4)中，廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值Τ_的計(jì)算方法如下：
[0019] (4. 1)若傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)無(wú)故障、且操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)無(wú)故 障、且傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)、且操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，則可按下式計(jì)算廢 氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值Τ_。
[0020]
【權(quán)利要求】
1. 一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置，包括通過(guò)廢氣管道連接的廢氣集煙罩、換熱器、 傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)和 煙囪，其特征在于，還包括集煙罩壓力變送器、集煙罩溫度計(jì)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)、 操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)、用于兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)調(diào)速的PLC控制器、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻 器、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器；所述集煙罩壓力變送器和集煙罩溫度計(jì)安裝在廢氣集煙罩上； 所述傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)安裝在近換熱器端的傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)前的廢氣 管道上；所述操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)安裝于近換熱器端的操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)前 的廢氣管道上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置，其特征在于，所述PLC控 制器分別與集煙罩壓力變送器、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì) 和兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器連接，兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器分別與兩個(gè)廢氣風(fēng)機(jī)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置，其特征在于所述集煙罩 溫度計(jì)、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)和操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)為型號(hào)PtlOO的鉬熱電 阻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置，其特征在于集煙罩壓力 變送器為微差壓壓力變送器。
5. -種使用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡裝置的加熱爐廢氣風(fēng) 機(jī)負(fù)荷平衡方法，包括以下步驟： 1. PLC控制器采集傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度； 2. PLC控制器采集操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度； 3. PLC控制器采集傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)和操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)； 4. PLC控制器依據(jù)傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口 溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度、傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算廢 氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值; 5. PLC控制器利用所述廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值修正集煙罩壓力控制器的輸出值LMN ; 6) 根據(jù)經(jīng)過(guò)負(fù)荷修正值修正后的集煙罩壓力控制器的輸出值，通過(guò)廢氣風(fēng)機(jī)變頻 器分別控制兩臺(tái)廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡方法，其特征在于，所述步驟 4)中，廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值!；"的計(jì)算方法如下： (4. 1)若傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)無(wú)故障、且操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)無(wú)故障、且 傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)、且操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，則可按下式計(jì)算廢氣風(fēng) 機(jī)負(fù)荷修正值;
式中TMS為傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度值；為操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口 溫度計(jì)檢測(cè)的廢氣溫度值;MaXc;OT為允許的最大負(fù)荷修正值，為一可調(diào)參數(shù)，優(yōu)選取值為 1. 15 ;Min。。,為允許的最小負(fù)荷修正值，為一可調(diào)參數(shù)，優(yōu)選取值為0. 85 ; (4. 2)若傳動(dòng)側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)故障、或操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)入口溫度計(jì)故障、或傳動(dòng) 側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)、或操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)，則廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值 固定為1.0,即 Tcor = 1. 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的加熱爐廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡方法，其特征在于，所述步驟 5)中，集煙罩壓力控制器的輸出值的修正方法如下： 用壓力控制器的輸出值LMN與廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值相乘并限幅后作為傳動(dòng)側(cè)廢氣 風(fēng)機(jī)變頻器的速度給定值，用壓力控制器的輸出值LMN與廢氣風(fēng)機(jī)負(fù)荷修正值相除并 限幅后作為操作側(cè)廢氣風(fēng)機(jī)變頻器的速度給定值。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK104101224SQ201410334865
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】周登科 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司