加熱爐的是冶金行業(yè)的關鍵設備之一，加熱爐性能的好壞直接影響到產品質量的好壞，而加熱爐燃料是影響加熱爐性能的重要因素，因此根據生產需求合理控制、及時調整加熱爐燃料熱值、壓力、成份、流量等參數是提高加熱爐效率的有效措施。
隨著河北省實施《煉焦化學工業(yè)大氣污染物超低排放標準》和《鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標準》，國家環(huán)保進入了嚴階段，鋼鐵熱處理領域也面臨了嚴厲挑戰(zhàn)。越來越多的焦爐被關停，焦爐煤氣正成為稀缺資源，沒有焦爐煤氣混合的高爐或轉爐煤氣熱值較低，很難安全燃燒，一直未能在高品質熱處理爐上成功穩(wěn)定使用。而采用天然氣在很多地區(qū)又不具備條件，并且價格昂貴、噸鋼燃氣成本高。加上熱處理爐尾氣環(huán)節(jié)殘氧含量檢測方案的缺陷和缺失，熱處理環(huán)節(jié)也經常出現鋼坯發(fā)紅，燒損嚴重等問題。
為保證軋鋼加熱爐運行，需要綜合考慮燃料種類、預熱溫度和在某一空氣系數下能保證*燃燒的控制操作系統(tǒng)和設備，以達到優(yōu)良的燃燒效率與合適空燃比。此外，空氣過剩系數過大，會使廢氣量增加，廢氣熱損失增大，燃燒溫度降低；空氣過剩系數過小，就會造成燃料的不*燃燒，浪費燃料。故空燃比例不合理不僅影響加熱爐生產率，而且造成加熱爐單位燃耗的升高。
因此，通過在熱處理爐前端對燃氣進行熱值檢測，保證低熱值的高爐、轉爐混合煤氣穩(wěn)定、安全、加熱；在熱處理爐后端進行尾氣成分及殘氧量變化檢測，優(yōu)化空燃比，減少燒損，提高能效，節(jié)能減排。對實現熱處理環(huán)節(jié)閉環(huán)控制、工藝優(yōu)化與節(jié)能環(huán)保具有重大意義。
2018年，河北某鋼鐵中板廠熱處理線項目于11月成功點火，該項目選用了四方光電（武漢）儀器有限公司的在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031和在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9050用于在線監(jiān)測加熱爐前端熱值，與后端尾氣含量與殘氧量變化，幫助實現了加熱爐正火、淬火、回火工藝的穩(wěn)定生產和污染排放控制。同時該項目成功攻克了低熱值高爐煤氣超低排放加熱技術難題，解決了低熱值煤氣不易點火、燃燒不穩(wěn)定、爆燃等難題，為鋼鐵企業(yè)因國家環(huán)保升級缺焦無法保證爐內工藝穩(wěn)定問題提供了一條有效的解決途徑。
項目采用四方光電（武漢）儀器有限公司在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031進行在線監(jiān)測CO、CO2、H2、O2、CH4等氣體濃度及并自動計算熱值，以此穩(wěn)定燃氣熱值，降低單位能耗，保證加熱爐生產率。采用在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9050在線連續(xù)監(jiān)測煙氣中O2、CO、NOx及SO2含量，優(yōu)化空燃比，防止氧含量過高造成爐內金屬被氧化，減少燒損，控制污染排放。
在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031
該在線氣體分析系統(tǒng)由預處理單元、控制單元、分析單元三部分組成，測量點設置在加熱爐燃氣輸送管道上。
預處理單元：采用不銹鋼電加熱溫控干法取樣探頭+反吹掃技術解決探頭堵塞問題，及電子冷凝器除去樣氣中的粉塵、水分等諸多雜質，為分析儀表提供潔凈樣氣，同時具備可再生能力，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
控制單元：采用SIEMENSPLC作為核心控制元件，OMRON中間繼電器作為輸出元件，控制系統(tǒng)自動運行。
分析單元：采用銳意自控自主知識產權的在線紅外煤氣分析儀Gasboard-3100，配置NDIR紅外氣體分析、H2熱導傳感器、O2電化學傳感器等核心技術，精度高、響應快、壽命長、穩(wěn)定性高，可實時快速檢測合成氣中CO、CO2、H2、O2、CH4等多組分濃度，并根據氣體含量自動計算煤氣熱值，為現場工藝調整提供實時依據。
主要參數
在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9050
該在線氣體分析系統(tǒng)由預處理單元、控制單元、分析單元三部分組成，測量點設置在加熱爐排煙管道上。
預處理單元：采用加熱抽取法連續(xù)監(jiān)測氣態(tài)污染物，采樣探頭過濾面積大，濾芯更換方便。預處理系統(tǒng)主設備采用進口器件，有效防水、防塵、防腐、防堵，適應惡劣煙道環(huán)境。
控制單元：采用SIEMENSPLC作為核心控制元件，OMRON中間繼電器作為輸出元件，控制系統(tǒng)自動運行。系統(tǒng)功能豐富，可實現自動取樣、吹掃、校準、故障自診斷、報警等功能。
分析單元：采用銳意自控自主知識產權的低量程紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus，滿足國家環(huán)保超低排放標準?？上裏煔饬魉?、水分冷凝、氣體干擾等因素對檢測結果的影響，準確測量O2、CO、NOx、SO2等氣體含量。
主要參數
方案價值
項目業(yè)主根據實時燃氣熱值、尾氣成分監(jiān)測，進行閉環(huán)工藝調節(jié)、優(yōu)化空燃比、控制污染排放。在穩(wěn)定爐溫，保障生產的基礎上，優(yōu)化燃燒，優(yōu)化燃氣利用率，實現了高爐轉爐低熱值混合煤氣，能夠在中厚板軋制這種高品質熱處理爐上的穩(wěn)健運用。整套設備操作簡單，響應時間快，并通過4~20mA信號輸出，連接其客戶中控平臺，便于業(yè)主遠程監(jiān)測與工藝管控。可以為后續(xù)產線進一步優(yōu)化以及后期自動燒鋼提供可靠的數據支持。
該設備熱處理爐于2018年11月成功點火，目前已經實現正火、淬火、回火工藝的穩(wěn)定生產。其中熱處理爐工作溫度300-980℃，采用低熱值煤氣超低排放型輻射管燒嘴脈沖燃燒，可根據在線分析系統(tǒng)的實時監(jiān)測數據，建立低熱值煤氣燃燒控制系統(tǒng)及控制策略，通過工藝過程的執(zhí)行，爐溫控制精度±5℃以內，實現了低熱值煤氣在熱處理爐上的成功穩(wěn)定應用，為該項目的產品升級提供了可靠基礎。
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