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向奎    李勇    赵庆军    郎黔   

（首钢水钢炼铁事业部）

摘  要：首钢水钢四高炉配备3座顶燃式热风炉，原烧炉系统因手动调节空燃比导致拱顶温度波动大、送风温度低、热效率不足。为此引入PLC自动调节控制模型，通过实时对比拱顶温度与设定值，每5秒自动加减空燃比（调节范围0.8-1.3），实现拱顶温度±10℃精准控制。应用实践表明，系统自控率超95%，单炉煤气用量达120000m³/h时仍稳定运行，送风温度提升且始末温差缩小，煤气热能利用率提高，岗位劳动强度显著降低，实现热风炉高效经济运行。

关键词：热风炉；自动调节；空燃比；PLC控制；热效率

1 概况

水钢炼铁事业部四高炉于2011年3月29日建成投产，配备3座顶燃式热风炉。顶燃式热风炉的陶瓷燃烧器设置在热风炉拱顶部位，具有较广泛的适应性。既可以适应预热后的较高温度的助燃空气及高温煤气条件，又能适应常温下的空、煤气条件，而且燃烧功率大、燃烧效率高、燃烧稳定、使用寿命较长。由于顶燃式热风炉没有燃烧室，避免了燃烧室下部隔墙烟气或冷风的短路，而且热风炉拱顶砌体与热风炉大墙隔开，具有独立的拱顶结构，拱顶设置陶瓷燃烧器，拱顶直径小，结构热稳定性较好。顶燃式热风炉燃烧室设置在顶部，蓄热室有效面积利用率高，蓄热室格子砖采用19孔，格孔直径Φ30mm，加热面积48.61m2/m3，具有很高的换热面积，热效率高。3座热风炉呈一列式布置，目前热风炉采用两烧一送的工作制度，热风炉的换炉操作采用HMI集中控制，操作方式有全自动、单炉自动、手动及现场机旁操作等多种方式。热风炉系统设有温度、压力、流量等检测设施，检测数据进入计算机系统进行显示、记录。热风炉燃烧用煤气、空气流量调节以及热风温度调节采用电动调节阀，可进行连续调节和定位调节。热风炉拱顶设有测温热电偶及拱顶辐射温度计。