2013年我国节能环保型加热炉电气控制系统解决方案

中国产业研究报告网讯：

    内容提要：采用先进的自动控制技术，已经成为工业加热炉的发展方向。通过设置自动控制系统，诸如加热炉各主要过程变量的定量控制、炉温与燃料流量的串级控制、燃料与助燃空气的比值控制、烟道废气的含氧量控制等燃烧优化控制技术，以各相关系统的及时精确配合和控制来实现节能。

    加热炉是轧钢生产企业中的主要耗能设备，如何提高燃料利用率，是节能降耗需解决的主要问题。加热炉控制的核心——燃烧过程控制，就是在各种燃烧工况条件下，找到合理的最佳空燃比，使燃烧处于较佳状态，从而提高炉温控制精度，保证钢锭以较快的速度达到出钢温度，节约能源，减少氧化烧损。

    我国工业加热炉的能源消耗大，浪费严重，普遍存在空气过剩系数过大的问题。这主要是由于调节手段的落后，难以保证理想的燃烧工况。因此从提高工业加热炉的热工检测与控制水平着手，将具有很大的节能空间。国际上对加热炉的优化控制开始于上世纪70 年代，我国从80 年代才开始对这方面进行研究。在钢铁领域，以前人们对加热炉优化控制研究主要集中在钢坯升温过程的数学模型、炉温优化设定以及燃烧控制方面，近年来智能控制技术正逐步被应用到加热炉炉温控制中。目前，我国带钢热连轧加热炉控制系统整体上与国际先进水平差距较大。在冶金技术发达国家，多数带钢热连轧加热炉控制系统己经采用了高智能型的专家系统、模糊控制或两者相结合的控制系统。如美国的Bethlehem 钢铁公司已利用模糊控制和专家系统相结合的控制系统对带钢热连轧加热炉进行控制。而我国大部分钢铁企业的加热炉控制系统仍是早期的DCS 控制系统或PLC 控制系统，有的甚至还没有达到这个控制水平，因此我国钢铁企业要参加激烈的国际竞争，就必须对加热炉控制系统进行换代或技术改造。

    采用先进的自动控制技术，已经成为工业加热炉的发展方向。通过设置自动控制系统，诸如加热炉各主要过程变量的定量控制、炉温与燃料流量的串级控制、燃料与助燃空气的比值控制、烟道废气的含氧量控制等燃烧优化控制技术，以各相关系统的及时精确配合和控制来实现节能。2005-2010 年我国加热炉行业产值及增长情况如下图所示。

 
    在国家产业振兴规划和固定资产投资政策的拉动下，加热炉行业2009 年下半年逐渐复苏，2010 年1～5 月，我国加热炉行业产值达到了20.6 亿元，同比增长了25.3%。（资料来源：尚普咨询《2010-2015 年中国加热炉市场调查报告》）纵观国内外热处理技术的发展，我国与国外发达国家的热处理技术尚有较大的差距，严重制约着我国加热炉质量。不过随着热处理基础理论和新技术的不断涌现，研究成果在实际生产中的大力推广应用，可以预计，随着我国热处理水平的提高，未来加热炉供给在数量和质量上都将有很大的提高。根据目前的发展态势，加热炉设备因投资拉动和设备大量更新需求，有望在未来几年内保持较高的增长率。2010～2015 年加热炉行业（电气控制部分）市场预测详见下表。

 
    目前，国内加热炉新建及改造项目均由各企业单独招标，造成市场上加热炉控制系统千差万别、产品质量参差不齐，尚无专业加热炉控制系统解决方案供应商。到目前为止，国内设置了两级自动化控制系统的热轧板坯加热炉，其配置的燃烧控制模型及软件绝大部分是从国外引进的。

    目前国外为国内提供加热炉燃烧控制模型及应用软件的公司包括日本三菱电机公司、法国斯坦因公司、日本东芝公司和奥地利VAI 公司等。国内同行业其他公司还没有专项应用的软件模块数据公布。