【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射管燃烧监控的，具体涉及一种连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统及控制方法。
技术介绍
1、连续式退火炉在金属加工行业中广泛应用，辐射管作为其关键部件，其燃烧状态直接决定退火炉的工作性能。传统的燃烧监控方法存在实时性差、精度不足、控制不精准等问题，无法满足现代工业生产的需要。
2、现有技术中，公开号为cn 106801139 a的中国专利技术专利公开了一种退火炉空燃比优化方法，包括如下步骤：步骤1：在退火炉停炉时，调节退火炉每个烧嘴的空气流量压差；步骤2：在退火炉运行状态下，调节退火炉每个烧嘴的煤气流量压差；步骤3：在退火炉运行状态下进行废气分析。公开号为cn 110306017 a的中国专利技术专利公开了一种退火炉比例控制型烧嘴空燃比控制方法及系统，实时监测，或是定期监测当前加热功率、当前空气流量设定值和当前实际空气量值，并根据退火炉的工况设定预设条件，进行空气流量或燃气流量的及时补偿，从而对空气流量变送器的燃气流量变送器的设定值进行及时的修正。公开号为cn 106906339 a的中国专利技术专利公开了一种控制方法包括：根据理论空气/燃气比值、理论干烟气/燃气比值以及干烟气中氧气含量设定值，确定带有过剩助燃空气的空燃比；获得未点燃烧嘴的空燃比修正系数；根据所述带有过剩助燃空气的空燃比和所述未点燃烧嘴的空燃比修正系数，确定修正后的空燃比。但是，上述方法不能通过监测烟气温度、烟气成分等指导调整煤气总管、空气总管压力调整，实现空燃比在线优化监控。因此，开发一种高效、精确的在线燃烧监控系统及控制方法显得尤为
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，提供一种连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统及控制方法，通过构建监控系统实时获取辐射管的燃烧状态数据，并采用控制方法对燃烧过程进行精确调控，从而提高退火炉的运行效率、安全性及能耗水平。
2、为实现上述目的，本专利技术所提供的一种连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，包括连续式退火炉、煤气总管、烟气总管、空气总管以及数据采集处理系统，所述连续式退火炉的炉膛内设置有若干根辐射管；所述煤气总管通过煤气支管与辐射管的煤气进口相连，所述烟气总管通过烟气支管与辐射管的烟气出口相连，所述空气总管通过空气支管与辐射管的空气进口相连；
3、所述煤气总管上设置有第一压力传感器，所述烟气总管上设置有第二压力传感器和烟气分析仪，所述空气总管上设置有第三压力传感器，所述烟气支管上设置有第四压力传感器和温度传感器；所述第一压力传感器、第二压力传感器、烟气分析仪、第三压力传感器、第四压力传感器和温度传感器的数据输出端分别与数据采集处理系统的数据输入端连接。
4、进一步地，所述辐射管的烟气出口处设置有辐射管换热器，所述空气支管通入的空气与辐射管排出的烟气在辐射管换热器内进行换热，升温后的空气输入辐射管的空气进口，降温后的烟气经过烟气支管汇集至烟气总管外排。
5、进一步地，所述煤气支管上设置有第一快速切断电磁阀、第一手动调节阀，所述第一快速切断电磁阀与第一手动调节阀之间的管路上设置有第一流量孔板。
6、进一步地，所述空气支管上设置有第二快速切断电磁阀、第二手动调节阀，所述第二快速切断电磁阀与第二手动调节阀之间的管路上设置有第二流量孔板。
7、进一步地，所述煤气总管上设置有煤气稳压装置，所述煤气稳压装置用于稳定管内的煤气压力。
8、进一步地，所述烟气总管上设置有变频引风机，所述变频引风机的控制信号输入端与数据采集处理系统的控制信号输出端连接；所述变频引风机用于抽取烟气总管中的烟气外排，并根据数据采集处理系统的控制信号通过变频控制烟气总管内烟气负压保持稳定。
9、再进一步地，所述空气总管上设置有变频鼓风机，所述变频鼓风机的控制信号输入端与数据采集处理系统的控制信号输出端连接；所述变频鼓风机向空气总管鼓入带压的空气，并根据数据采集处理系统的控制信号通过变频控制空气总管内气压保持稳定。
10、更进一步地，所述烟气支管上设置有人工检测口，所述人工检测口为用于对单根辐射管开展烟气成分检测的开口。
11、本专利技术还提供一种利用上述连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统进行控制的方法，利用数据采集处理系统采集第一压力传感器、第二压力传感器、烟气分析仪、第三压力传感器、第四压力传感器和温度传感器的数据，判断辐射管燃烧状态并调节第一快速切断电磁阀、第一手动调节阀、第二快速切断电磁阀、第二手动调节阀、变频引风机以及变频鼓风机，以调整空气总管压力、煤气总管压力。
12、进一步地，当烟气总管烟气成分：co：<50ppm时，降低空气总管压力：按照降压速率0.5kpa/min直至co：50ppm～100ppm；当co：>50ppm时，提升空气总管压力：按照升压速率0.5kpa/min直至co：50ppm～100ppm；
13、当辐射管排烟温度平均值<630℃时，提升煤气总管压力：按照升压速率0.5kpa/min直至排烟温度：630～650℃；当辐射管排烟温度平均值>650℃时，降低煤气总管压力：按照降压速率0.5kpa/min直至排烟温度：630～650℃。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
15、其一，本专利技术通过构建监控系统实时获取辐射管的燃烧状态数据，并采用控制方法对燃烧过程进行精确调控，从而提高退火炉的运行效率、安全性及能耗水平。
16、其二，本专利技术针对脉冲燃烧控制方式的辐射管燃烧器组在线燃烧优化控制问题，通过监测烟气总管处烟气o2、co、co2等成分指导调整煤气总管、空气总管压力调整，实现空燃比在线优化监控；监测每套辐射管燃烧器换热器后烟气压力及温度，依据变化情况识别判断辐射管故障情况。
17、其三，本专利技术的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统提高了连续式退火炉的运行效率与安全性，降低能耗，具有广阔的应用前景。本专利技术的系统已在冷轧连退炉上试用成功，验证了其科学性、准确性、适用性效果。
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1.一种连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：包括连续式退火炉(1)、煤气总管(2)、烟气总管(3)、空气总管(4)以及数据采集处理系统(5)，所述连续式退火炉(1)的炉膛内设置有若干根辐射管(6)；所述煤气总管(2)通过煤气支管(7)与辐射管(6)的煤气进口相连，所述烟气总管(3)通过烟气支管(8)与辐射管(6)的烟气出口相连，所述空气总管(4)通过空气支管(9)与辐射管(6)的空气进口相连；
2.根据权利要求1所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述辐射管(6)的烟气出口处设置有辐射管换热器(16)，所述空气支管(9)通入的空气与辐射管(6)排出的烟气在辐射管换热器(16)内进行换热，升温后的空气输入辐射管(6)的空气进口，降温后的烟气经过烟气支管(8)汇集至烟气总管(3)外排。
3.根据权利要求1所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述煤气支管(7)上设置有第一快速切断电磁阀(17)、第一手动调节阀(18)，所述第一快速切断电磁阀(17)与第一手动调节阀(18)之间的管路上设置有第一流量孔板(19)。p>
4.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述空气支管(9)上设置有第二快速切断电磁阀(20)、第二手动调节阀(21)，所述第二快速切断电磁阀(20)与第二手动调节阀(21)之间的管路上设置有第二流量孔板(22)。
5.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述煤气总管(2)上设置有煤气稳压装置(23)，所述煤气稳压装置(23)用于稳定管内的煤气压力。
6.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述烟气总管(3)上设置有变频引风机(24)，所述变频引风机(24)的控制信号输入端与数据采集处理系统(5)的控制信号输出端连接；所述变频引风机(24)用于抽取烟气总管(3)中的烟气外排，并根据数据采集处理系统(5)的控制信号通过变频控制烟气总管内烟气负压保持稳定。
7.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述空气总管(4)上设置有变频鼓风机(25)，所述变频鼓风机(25)的控制信号输入端与数据采集处理系统(5)的控制信号输出端连接；所述变频鼓风机(25)向空气总管(4)鼓入带压的空气，并根据数据采集处理系统(5)的控制信号通过变频控制空气总管内气压保持稳定。
8.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述烟气支管(8)上设置有人工检测口(26)，所述人工检测口(26)为用于对单根辐射管开展烟气成分检测的开口。
9.一种利用权利要求1～8任一项所述连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统进行控制的方法，其特征在于：利用数据采集处理系统(5)采集第一压力传感器(10)、第二压力传感器(11)、烟气分析仪(12)、第三压力传感器(13)、第四压力传感器(14)和温度传感器(15)的数据，判断辐射管燃烧状态并调节第一快速切断电磁阀(17)、第一手动调节阀(18)、第二快速切断电磁阀(20)、第二手动调节阀(21)、变频引风机(24)以及变频鼓风机(25)，以调整空气总管压力、煤气总管压力。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：当烟气总管烟气成分：CO：<50ppm时，降低空气总管压力：按照降压速率0.5Kpa/min直至CO：50ppm～100ppm；当CO：>50ppm时，提升空气总管压力：按照升压速率0.5Kpa/min直至CO：50ppm～100ppm；
...【技术特征摘要】
1.一种连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：包括连续式退火炉(1)、煤气总管(2)、烟气总管(3)、空气总管(4)以及数据采集处理系统(5)，所述连续式退火炉(1)的炉膛内设置有若干根辐射管(6)；所述煤气总管(2)通过煤气支管(7)与辐射管(6)的煤气进口相连，所述烟气总管(3)通过烟气支管(8)与辐射管(6)的烟气出口相连，所述空气总管(4)通过空气支管(9)与辐射管(6)的空气进口相连；
2.根据权利要求1所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述辐射管(6)的烟气出口处设置有辐射管换热器(16)，所述空气支管(9)通入的空气与辐射管(6)排出的烟气在辐射管换热器(16)内进行换热，升温后的空气输入辐射管(6)的空气进口，降温后的烟气经过烟气支管(8)汇集至烟气总管(3)外排。
3.根据权利要求1所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述煤气支管(7)上设置有第一快速切断电磁阀(17)、第一手动调节阀(18)，所述第一快速切断电磁阀(17)与第一手动调节阀(18)之间的管路上设置有第一流量孔板(19)。
4.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述空气支管(9)上设置有第二快速切断电磁阀(20)、第二手动调节阀(21)，所述第二快速切断电磁阀(20)与第二手动调节阀(21)之间的管路上设置有第二流量孔板(22)。
5.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述煤气总管(2)上设置有煤气稳压装置(23)，所述煤气稳压装置(23)用于稳定管内的煤气压力。
6.根据权利要求1或2或3所述的连续式退火炉辐射管在线燃烧监控系统，其特征在于：所述烟气总管(3)上设置有变频引风机(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：周劲军，周栩，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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