CN101949549B - 燃烧系统流量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃烧系统流量控制方法，尤其是一种在镀锌或连退机组加热段用的燃烧系统流量控制方法。本发明提供了一种能使燃烧系统快速达到稳定状态的燃烧系统流量控制方法，包括以下步骤：A、首先测得温度和压力稳定时燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度；B、在进行燃烧前，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的80％-100％，使得燃气在此开度下进行燃烧；C、进行燃烧并运行PID控制系统，PID控制系统根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀与空气流量调节阀对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧系统流量控制方法，尤其是一种在镀锌或连退机组加热段用的燃烧系统流量控制方法。
背景技术
在燃烧系统中，通常都是用PID(比例-积分-微分控制器)进行控制，PID控制器是根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。PID控制器虽然在长期运行中能够保持实际值与工艺值一致，但是在起始时难以快速达到预定工艺值。例如镀锌或连退机组加热段燃烧系统，其燃气和空气管径根据加热段能力通常在100mm到200mm间，混合燃烧为满足带钢表面质量要求必须是稍微欠氧燃烧，同时调节控制应尽可能保证流量稳定、波动较小，并快速达到流量设定目标值。事实上，燃气和空气流量调节阀通常采用常规PID控制，流量从OM3/H调整到工艺设定的流量，阀门的开度是从0％通过PID调节打开到需要开度，这个过程阀门的调节较慢，同时在小流量区间阀门调节不稳定，导致此调整过程中，燃烧不稳定、不充分，燃烧系统安全性低，并且影响产品质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能使燃烧系统快速达到稳定状态的燃烧系统流量控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的燃烧系统流量控制方法，包括以下步骤：
A、首先测得温度和压力稳定时燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度；
B、在进行燃烧前，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的80％-100％，使得燃气在此开度下进行燃烧；
C、进行燃烧并运行PID控制系统，PID控制系统根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀与空气流量调节阀对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。
进一步的是，在B步骤中，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的100％。
具体的，在B步骤中，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的93.3％。
进一步的是，在B步骤中，燃气流量调节阀与空气流量调节阀通过PLC控制系统调节。
本发明的有益效果是：在进行PID控制之前首先给予燃烧系统流量调节阀一个预开度，在此开度的基础下再进行PID控制，这就使得燃烧系统在开始的情况下就能快速的得到需要的燃气流量，从而快速的达到大致需要的工艺条件，此时PID控制器再利用自身优点，对流量进行长期控制，使得整个燃烧系统稳定。这样既避免了在燃烧初期燃烧不稳定、不充分以及燃烧系统安全性低等不良状况，提高了产品质量。
附图说明
图1是本发明所用设备的原理图；
图2是实施例一与仅使用PID控制系统时的阀门开度-时间曲线图；
图3是实施例一与仅使用PID控制系统时的燃气流量-时间曲线图；
图4是实施例二与仅使用PID控制系统时的阀门开度-时间曲线图；
图5是实施例二与仅使用PID控制系统时的燃气流量-时间曲线图；
图6是实施例三与仅使用PID控制系统时的阀门开度-时间曲线图；
图7是实施例三与仅使用PID控制系统时的燃气流量-时间曲线图；
图中零部件、部位及编号：燃气源1、空气源2、PID控制系统3、燃气流量调节阀4、切断阀5、空气流量调节阀6、烧嘴7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括以下步骤：
A、首先测得温度和压力稳定时燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度；此处所述温度和压力稳定时的开度即是工艺要求的开度，工艺条件与生产环境及产品有关。
B、在进行燃烧前，将燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度设定到温度和压力稳定时开度的80％-100％。
C、进行燃烧并运行PID控制系统3，PID控制系统3根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧，在刚开始燃烧时整个系统已经接近稳定燃烧状态，由此在运行PID控制系统3后就可以快速的达到稳定燃烧状态。
为了便于对燃气流量调节阀4和空气流量调节阀6进行控制，在B步骤中，燃气流量调节阀与空气流量调节阀6通过PLC控制系统调节。在进行预开度设置时，采用PLC控制系统可以快速、准确的达到所需的预开度。有利于提高效率和稳定燃烧系统。
实施例一
以镀锌燃烧系统为例，其燃气流量调节阀4管径是100mm；空气流量调节阀6的管径是400mm；在温度和压力稳定时燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度均为25％，在此开度下的燃气流量是200M3/H，空气流量是800M3/H。按以下步骤对燃烧系统进行控制：
A、在燃烧前将燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6开度调至25％，此过程的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6通过PLC控制系统控制。
B、进行燃烧并运行PID控制系统3，PID控制系统3根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。PID控制系统3按照常规的工艺对燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6进行控制。
使用本实施例方法的燃烧系统与仅使用PID控制系统3的燃烧系统之间的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度变化对比见图2，由图2可以看出，使用预设开度和PID控制系统3的燃烧系统在5秒左右开度达到稳定状态，即开度25％，而仅使用PID控制系统3的燃烧系统在26秒左右开度才达到稳定。这其中带来的燃气流量变化见图3，使用预设开度和PID控制系统3的燃烧系统在7秒左右燃气流量达到稳定值200M3/H，而仅使用PID控制系统3的燃烧系统在27秒左右燃气流量达到稳定值。燃气流量的稳定标志着整个工艺参数的稳定。按照本实施例的调节方案，可以提前20秒达到稳定状态，避免了在开始阶段燃烧不稳定和不充分，减少燃烧波动，提高燃烧的安全性。由于极大的缩短了不稳定状态的时间，使得产品的质量得到提高。
实施例二
以连退机组加热段燃烧系统为例，其燃气流量调节阀4管径是100mm；空气流量调节阀6的管径是400mm；在温度和压力稳定时燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度均为20％，在此开度下的燃气流量是150M3/H，空气流量是600M3/H。按以下步骤对燃烧系统进行控制：
A、在燃烧前将燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6开度调至16％，即为稳定时开度的80％，此过程的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6通过PLC控制系统控制。
B、进行燃烧并运行PID控制系统3，PID控制系统3根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。PID控制系统3按照常规的工艺对燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6进行控制。
本实施例与仅使用PID控制系统3的燃烧系统之间的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度变化对比见图4，其燃气流量变化对比见图5。本实施例开度在4秒左右达到稳定状态，燃气流量在5秒左右达到稳定状态。而仅使用PID控制系统3的燃烧系统开度在15秒达到稳定状态，燃气流量在17秒达到稳定状态。按照本实施例的调节方案，可以提前12秒达到稳定状态。
实施例三
以连退机组加热段燃烧系统为例，其燃气流量调节阀4管径是80mm；空气流量调节阀6的管径是300mm；在温度和压力稳定时燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度均为30％，在此开度下的燃气流量是120M3/H，空气流量是480M3/H。按以下步骤对燃烧系统进行控制：
A、在燃烧前将燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6开度调至28％，即为稳定时开度的93.3％，此过程的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6通过PLC控制系统控制。
B、进行燃烧并运行PID控制系统3，PID控制系统3根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。PID控制系统3按照常规的工艺对燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6进行控制。
本实施例与仅使用PID控制系统3的燃烧系统之间的燃气流量调节阀4与空气流量调节阀6的开度变化对比见图6，其燃气流量变化对比见图7。本实施例开度在4秒左右达到稳定状态，燃气流量在5秒左右达到稳定状态。而仅使用PID控制系统3的燃烧系统开度在32秒达到稳定状态，燃气流量在33秒达到稳定状态。按照本实施例的调节方案，可以提前28秒达到稳定状态。
Claims (4)
1.燃烧系统流量控制方法，包括以下步骤：
A、首先测得温度和压力稳定时燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度；
B、在进行燃烧前，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的80％-100％，使得燃气在此开度下进行燃烧；
C、进行燃烧并运行PID控制系统，PID控制系统根据负荷和工况的变化，利用燃气流量调节阀与空气流量调节阀对燃料和空气流量进行增加或减少，调整温度以及出现的温度偏差，从而使整个燃烧过程达到稳定燃烧。
2.如权利要求1所述的燃烧系统流量控制方法，其特征在于：在B步骤中，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的100％。
3.如权利要求1所述的燃烧系统流量控制方法，其特征在于：在B步骤中，将燃气流量调节阀与空气流量调节阀的开度设定到温度和压力稳定时开度的93.3％。
4.如权利要求1、2或3所述的燃烧系统流量控制方法，其特征在于：在B步骤中，燃气流量调节阀与空气流量调节阀通过PLC控制系统调节。
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