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自动燃烧控制系统焦炉的电池

Mizushima作品

简介

为了应付石油危机后低速增长的不利经济环境,焦炉，一个典型的在钢铁厂内

大量消耗热能装置受到广泛的关注。科学家们正通过自动化和系统化的设备开发

努力为节能和节省劳动力而努力。在我们的Mizushima作品中也是研究这方面问

题的,我们努力建立自动燃烧控制系统占约20%的部分来研究如何减少焦炉电池

焦炉耗热量,这些研究是基于自动焦化电池温度控制系统。

这个概念的研究与调查,基于自动焦炉电池温度控制系统的基础上,针对减少

早期的焦炉电池过多的温度波动,开始于1979年早期。这一系列的测试与实验开

始于1980年9月,在1981年2月和7月之间进行了长期电池领域的测试,在试

验的基础上，为电池提出改进方法的这一系统最终被决定采用。

1982年1月开始安装工作，作为第一电池被改制运作开始于4月,同年8

月底所有的电池在Mizushima作品中开始使用新的控制系统。与某些最初的调整,

对系统的正常运转,达到减少目前的热量消耗有点超过初始的目标。在1984年3

月自动焦化时间估算系统被安装试车,至此，自动化燃烧控制系统焦炉电池成功

完成。

一份提纲关于自动焦化电池温度控制系统的描述与实际数据已经完成。

自动控制系统的焦炉电池轮廓

一个焦化电池系统包含大量的炭化室和相应的管道。焦炉电池的燃烧控制系

统分为电池控制、炉控制和清明节主题手抄报 炉内部控制。与普通的煤燃烧和均匀加热相比此《生于忧患 系统

有高效的焦化过程和期望的焦化时间。

为了这个目的,到目前为止工程师一直在努力寻找操作焦化电池的炉温度、

燃烧和炼焦的条件,这正是正确的操作控制的焦化电池的必经途径。

焦炉电池的燃烧控制系统的配置都显示在图1中

自动焦化电池温度控制系统

焦化电池燃烧控制旨在维护所有的炉温度均匀，收敛焦化时间，为所有组件

焦化室达到目标。,以前,一个输入热量控制系统在使用的结果,该系统由控制输

入的热量,以焦炭电池基于估计值的煤性质、燃气特性和其它主要炉温度因素的

影响,考虑到温度响应的延迟由于在大热容量的焦化的电池。然而,以允许误差的

估计价值,多余的热量必须被输入。另一方面,由于极大量的管道(44x34每个电

池)被用来测量温度、烟气平均温度在某一特定时间作为控制电池温度。

该系统不仅是劳动密集型,而且准确性低,并且反应效率低。要克服这些困难,

首先,真正的炉温度条件下的连续地测量,高度的准确性和温度的因素必须是被

自动控制的。新开发和操作自动焦化电池温度控制系统显示在图2是一个微机系

统的控制意味着电池温度被带有10个电阻的传感器探测到耐腐蚀性气体,系统

安装在电池的方位,以达到预先设定的电池温度。

温度类

在1979年7月,随着优先实现热电阻连续长时间的热腐蚀现象进行了资治通鉴在线阅读翻译 一项研

究,炉温度传感器就开始了。一系列实际炉与热电偶保护管上从9月也开始了。

它已经有了一个良好的记录与高炉使用。

在图3所示,该热电偶保护,防止高温腐蚀是由双管总长度2500到2,760mm,

组成的一个耐火粘土瓷内胎、和外管内碳化硅制成的检测后端部分和不锈钢上部

区域未受到极端的温度。

早期传感器在检测系统中的失败揭示了保护管振动、校验损坏和其他处理,

导管的松散,和其他简单的缺点等的不良的设计、制造和处理,并通过适当的改进,

在当前的传感器,可以将这些物品,在目前的满足项目要求的传感器,较好地满足

了1.0一年初始最低平均无故障时间在下层的90%的可靠性。图1-Configuration

自动化燃烧控制系统的焦炉的电池

传感器位置

该传感器安装的位置已经被确定,以期获得真正的趋势的炉温度充分展现了

系统的运行状况来获取现有炉方便安装。在炉的长度方向，由于手工操作、简单

的布线和安装工作,充电车轨支持区域(Y第27)被选为自由机旅行。检测结束于

滑砖的顶部在水平位置的上方直接检测燃烧气体的温度而不是用传统的传感器

测试砖的温度。这样的安排可能会出现不允许监测炉的温度波动周期和燃守株待兔的寓意和道理 烧换向

周期,实际焦炉的电池经过长期良好的静动态性能测试为科学家们所证实。

传感器的数量

在每个电池的电池方向传感器的最优数量(44通管道)决定于(有代表性的

电池温度)相关的减少耗热量和记过功能(传感器寿命和成本)相关的初始投资成

本的价值功能基础上。(图4)

一般来说,焦炉电池工作与另一个推动和充电时间表在每个“m”炭化室。特

定的燃烧室连续的温度测量在一个确定在炼焦周期规律是众所周知的,显示在图

5中即炼焦周期热负荷的变化。作为一个结果,在一个特定的时间气温整个电

池分为“m”个标准。

获得一个具有代表性的温度给电池充电,需要一个统一的各种措施必须得到

所有的部分在不同水平通过安装N=m*N(N=1、2、„)传感器即使在一个间

隔。根据电池的运行与m=5，在Mizushima作品中确立了最佳数量的传感器为

10。通过模拟实验中结合温度偏差的发展方向,并在电池炉烘箱温度差异在炼焦

周期之间的关系,旨在获得的数量表示电池温度传感器和执行器的性能。(图4

表一)

燃烧控制系统

该系统配置与现有的燃气流量、烟道草案控制体系,新的温度传感器、一个

烟道气体分析仪和一个SBC微机(由Yamatake-Honeywell)进行计算和控制。融

合了功能的计算机软件计算意味着电池温度和平均烟气O2浓度、检测的差异,

从目前的价值观、计算和控制燃烧的时间(加热飞轮)、瞬时气体流量(MG),以及

加热烟道草案,而检测异常炉温度、异常不完全燃烧的CO的浓度。

这意味着电池温度和O2浓度的平均值由燃烧换向周期(40分钟/周期)控制。

这意味着电池温度控制是通过调节燃烧时间和轮齿加热,并通过调整瞬时气体流

量与镁加热,体积浓度控制与烟道草案作为它的控制因素。

加热温度的检测和控制

在换向周期内,燃烧炉的温度由10个传感器间隔5s监测，平均45s一个周

期。这意味着在40分钟燃烧换向周期是检测平均电池温度的一个步骤。这一步

之间的差异意味着电池温度和设定温度,被用于计算电池的输入热量进行下一步

的基本控制方程,给出如下。

加热轮齿:

(Tn-1-Tsp=tN-1-KttN„„„„.)(3-1)

加热毫克：

(Tn-1-Tsp=Fn-1-Kf:„„„„.)(3-1\')

tn、tN-1为燃烧时间由n和N-1为一个周期

Fn，登黄鹤楼白日依山尽 Fn-1为瞬时气体流量速率

tn为电池温度

Tsp为目前电池温度比例常数

Kt、Kf为正比例常数

风量过量和空气比率的控制

以前，为控制燃烧空气的流量,烟道碟型阀是自动控制的，来维持一个预设

烟道来符合瞬时空气流量速率和控制过量空气比率的目标的设计。

对于这种新体制,因为快速加热处理燃气控制的速度取决于每一步瞬时气体流量

的比率与齿轮加热的速率。瞬时气体流量是常数,烟道设计是保持不变的。

的基本控制小学生诗歌朗诵大全短篇 方程是如下图所示

虽然从理论上讲,n=2,我们实验得出了一份具有参考价值并得出最少的过

量空气系数变化时瞬时气体流量,并采用n=1.5(如图)

另一方面,控制过量空气系数在恒定水位的变化,通过防止炉内部温度场的分

布以及不完全燃烧,造成由于燃料煤气热值差异,Kd,n是换向周期,控制在燃烧

的体积浓度偏差,基本计算公式,这种控制是如下:

空气比率控制如图6-Draft公式：

[O2]n-1=意味着氧气浓度超过前一次的检测

[O2]sp为预设氧气浓度=比例常数

电池温度设定系统

焦炉电池温度控制系统中电池温度的预设值是由下列方程(4-1、1\')(1)

工作比率(2)带电煤的含水量和(3)焦化开始时间的输入热量作为决定因素。

(预设电池温度)=（Std电池温度）+（工作电池温度）(4-1)

Tsp=Tb+a(W.R-110)+b(T.W-8.5)+c(Q)……..(4-1’)

这里

Tb=Std电池温度=在标准操作条件下的理想焦化温度(WR=1105、TW=8.5%)

工作电池温度=电池温度变化取决于实际工作环境和环境和焦化条件。Tsp

=预设电池工作比率

TW=电荷煤的水分含量

Q=炼焦条件输入热量调整(千卡/千克)

a=转换系数

b=煤水份

c=输入热量

因此,当前温度是从标准操作条件下标准温度得到的:调整它温度各自的影

响因素作为各自的温度折算系数。如图7

焦化电池温度标准

理想焦化所需的温度、在标准焦化电池的温度下,焦炉电池的温度偏差必须

被考虑的。所有焦炉的温度假设正常分布控制在55度以下的失败焦炉温度的错

误比率,意味着电池温度Tb必须被改为1.65正如图8所示

由于,Tb=1070=1.65@=1120度

（这里@=30度，依据实际结果）

温度因素转化为工作温度

输入热量的工作温度是基于炼焦条件的角度阐述了防止推动过程中错误的

炼焦条件。为获取输入热量温度转换系数反映了这个问题,对热量消耗电池温度

设置的不同进行了分析。如图9所示

因此,输入热量温度、转换系数C=1.0度/千卡/千克„„„„(4-3)

工作比率转换成温度

在图7中,焦化时间,从19.2hr3(Wr=125%)变为21.8(Wr=110%)。Tf的

变化显示在图10由虚线表示(Tc=1,000度s=0.4135)

因此,意味着电池温度相应到操作比例的变化是„„„。另一方面,从1982

年6月和7月之间的多元回归线(实线在图-10)的运行结果,我们获得„„

因此,作为工作比率转换系数,我们采用了=50度%..............(4-4)

转换的煤水分进入水温表

在传统的输入热量控制系统、输入热量是不同的煤水分调节,以确保焦化条

件不变,在这种情况下,转换效率是15千卡/千克，考虑增加和耗散的废气热量。

运行结果完全符合在1982年的6月和7月之间的多元回归线(实线在图-10)的

运行结果。

因此,煤水份转换系数b=15度%....(4-5)。

从上面的分析知,最完整的所有电池平均温度方程成为如下：

Tsp=1120+5(WR-110)+1.0

因此,一般方程确定每个电池的预设电池温度是

Tsp=T0+5(WR)+@...........(4-6)

这里,T0=每个电池确定的特殊常数

@=温度，工作焦化时间

结果与讨论

自从在一九八二年八月对所有的电池采用自动焦化电池温度控制系统,和以

前的系统相比这个系统运行非常顺利。

1.电池的温度波动降低了3.7度/(Fig.11)

2.预置电池温度降低了15-20度/(Fig.12)

3.热量消费降低大约15kcal/千克/(Fig.13)

然而,这种制度依然存在以下问题:

1.焦炉温度传感器的工作寿命必须延长,以及准确的计量平均焦化电池温度必

须得到改善。

2.炼焦工作过程中输入热量降低和标准焦化电池温度偏差及焦化的准确性有待

提高。

3.异常温度条件下复查温度的控制方法。

4.电池的重评预设温度下限和瞬时气体流量下限或MG下加热,极低的近期工作

比重状况和请求动作,因为该系统旨在减少预设温度波动,这些下限的值都必须

重新审查。

5.生产炉温度为代表的温度在一个点在炉里长度方向烘箱温度分布,必须是正常

的,但目前最佳的炉温度分布及控制方法研究有待进一步深入研究。

结论

新研发的自动焦化电池温度控制系统,是自动燃烧控制系统的关键部份,实

现了焦炉电池的大幅减少的炼焦耗热量约为15千卡/千克,超过了初始估计。目

前正在建设一个自动燃烧控制系统和焦化时间估算系统将建立焦炉电池,包含了

自动设定的目标和提升电池温度的自动电池温度控制系统。

展望未来,焦炉和焦炉内部燃烧控制系统将被研究并开发来解决上述中的一

些问题。

参考文献

1.第105次ISIJ会议1983年4月学术讲座

oto,etal,TyansactionISIJ,23(9)(1983);

i《焦化通知》日本1969年7月