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《四川冶金雜志》2015年第一期

1脈沖燃燒控制技術

在空氣／燃氣的流量及比例在總管道控制以后，在每個輻射管前端的燃氣和空氣管道上帶一個電磁閥，由燒嘴控制器控制其開和閉的時長。當工藝需燃燒器輸出較大功率時，則燃燒器工作的時間長，關閉的時間短，反之亦然。通過這種方式實現了燃燒器輸出功率大小的控制。脈沖燃燒控制技術最大特點就是，無論燒嘴輸出功率大還是小，燒嘴的燃燒過程總是在一個預先調試好的最佳空氣過剩系數條件下進行的，而這個空氣過剩系數在長時間的生產過程中是基本不改變的。這樣，就保證了燃氣的充分完全燃燒，最大程度地制約了能源的消耗，也提高了輻射管表面溫度的均勻性。這種燃燒控制方式適用于燒嘴功率需要經常變化的區域。

脈沖燃燒控制模式的主要優點如下：（1）傳熱效率高，大大降低能耗；（2）可提高爐內溫度場的均勻性；（3）無需在線調整，即可實現燃燒氣氛的精確控制；（4）可提高燒嘴的負荷調節比；（5）系統簡單可靠，造價低；（6）減少NOx的生成。

2燃燒控制技術的應用

在我廠的三條鍍鋅線退火爐中，雙交叉比例燃燒控制技術與脈沖燃燒控制技術都得到了廣泛的應用。在我廠的1＃鍍鋅線退火爐中，燃燒系統采用的是雙交叉比例燃燒控制技術。在該退火爐中，加熱主要靠無氧化加熱段、輻射管加熱段。無氧化加熱段與輻射管加熱段各自分為三小段，每小段都是一個單獨的雙交叉比例控制單元。每小段都布置有空氣、煤氣管道，空氣與煤氣管道上安裝有切斷閥、流量調節閥。根據工藝要求，煤氣與空氣管道的流量調節閥進行流量的比例調節，從而來實現雙交叉比例控制。

在我廠的2＃、3＃鍍鋅線退火爐中，燃燒系統采用的是脈沖燃燒控制技術。在該退火爐中，加熱主要靠輻射管加熱段。該段分為A－K列，共128個燒嘴，每個燒嘴有單獨的煤氣、空氣支管，及管道上的電磁切斷閥，單獨由BCU控制，而總管的煤氣壓力、空氣壓力都是事先調整好的，在生產過程中不會發生改變。在該系統中，每一個燒嘴為一個脈沖控制單元，根據生產工藝要求，系統給出每一列燒嘴的加熱功率，根據該功率，確定該列燒嘴按照一定的時序依次點燃及關閉，從而實現脈沖燃燒控制。脈沖燃燒控制采用間斷燃燒的方式，使用脈寬調制技術，通過調節燃燒時間的占空比（通斷比）來實現退火爐的溫度控制。這個系統并不調節某個區域內燃料輸入的大小，而是調節在給定區域內每個燒嘴被點燃的頻率和持續時間。燒嘴的輸入量是事先給定的，每個燒嘴按事先給定的開度和熱量需求成正比的頻率開閉。所有的燒嘴并不同時點燃，而是按照一定的時序依次點燃。燒嘴工作原理時序圖如圖3所示。

3結束語

隨著冶金工業的發展，大型的工業爐也得到了廣泛的應用。因此，為了滿足生產工藝的要求，脈沖燃燒控制技術逐步取代了其他方式的燃燒控制技術。隨著科學技術的快速發展，在不久的將來，更加先進的燃燒控制技術或許會應運而生。

作者：羅誠單位：攀鋼釩冷軋廠