加热炉节能优化方法研究
浅谈如何提高加热炉热效率的方法及措施
浅谈如何提高加热炉热效率的方法及措施加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。
有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。
因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。
标签：加热炉;热效率;提高;方法;措施加热炉是石油化工行业最常用的设备之一，也是消耗能量最多的装置。
在实际操作中，加热炉通过燃烧的燃料获得热量，又通过加热炉本身将热量释放出去，也称输出热量。
不论哪一种形式都包含热效率的使用，由于热效率与加热炉本身、燃料、燃烧程度等有很大的关系，因此要想提高热效率必须从多个方面入手。
一、加热炉存在的问题加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。
有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。
因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。
目前，有的单位加热炉由于设备陈旧，衬里老化、脱落，钢板腐蚀穿孔等各种原因，导致加热炉散热损失增大，局部过热超温，引起热效率下降，热效率一般达不到原设计值或工作要求，不但严重影响了设备的安全运行，还影响了单位的工作，直接影响企业的经济效益。
二、如何提高加热炉热效率方法及措施提高加热炉热效率最重要的措施是减少加热炉的一切热损失。
影响加热炉热效率的因素很多，如：燃料烧嘴、结构设计、制作是否合理、炉子产量、燃料种类、燃料燃烧情况、燃料和空气的预热情况、废气的排除温度和数量、炉子的冷却条件进而散热状况等诸多因素。
所以，要提高加热炉的热效率，可以采取如下措施：1、尽量减少烟气带走的物理并将此热量充分回收利用。
（1）一是在保证产量和加热质量的前提下尽可能降低出炉烟气的温度;二是被烧坏的蓄热能力差的蓄热小球要及时更换，保证其正常的蓄热能力。
三是天然气烧嘴结构设计、制作与炉窑要配套。
（2）要保证足够的空气，使燃气得以充分燃烧。
一是员工必须要根据燃气发热值的不同正确调整天然气烧嘴空燃比，以减少化学和机械不完全燃烧所造成的热损失;二是尽量减小空气过剩系数，避免过剩空气吸收大量的热量和产生多余的气体带走热量。
基于降低氮氧化物排放量的加热炉低氮燃烧器的改造
基于降低氮氧化物排放量的加热炉低氮燃烧器的改造随着环保意识的逐渐增强，对空气质量的关注度不断提高，对于工业领域来说，降低氮氧化物（NOx）的排放已经成为一项重要任务。
加热炉是工业生产中常见的设备，然而在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物排放，给环境带来严重的污染。
为了解决这一问题，科技人员在加热炉上进行了低氮燃烧器的改造，以降低氮氧化物的排放量，保护环境和人类健康。
一、低氮燃烧器的必要性加热炉在燃烧过程中产生的氮氧化物主要来源于高温下氧氮反应所形成的NOx。
NOx是一种有害的气体，对人类健康、植物生长和大气环境都有着严重的危害。
降低加热炉的排放氮氧化物成为了一项迫切的任务。
低氮燃烧器的应用可以有效地减少NOx的排放，提高加热炉的环保性能，为环境保护事业作出积极的贡献。
低氮燃烧器是通过优化燃烧过程，控制气体混合和燃烧温度，在不影响炉内产量和产能的基础上减少废气中的氮氧化物排放。
燃烧器的改造主要包括以下几个方面：1. 空气预混技术：通过预混燃烧，使燃料和空气在燃烧器内充分混合，减少燃烧温度，从而降低NOx的生成量。
2. 二次空气技术：在燃烧器的二次燃烧区域加入适量的二次空气，可以使未完全燃烧的燃料得到充分燃烧，减少NOx的排放。
3. 燃烧器结构优化：通过设计合理的燃烧器结构，增加燃烧器的混合程度，降低燃料在燃烧过程中的温度峰值，减少NOx的生成。
4. 控制系统优化：通过智能化控制系统的应用，实时监测和调节燃烧过程中的氧气和燃料比例，以确保燃烧效率的提高，减少NOx的生成。
通过以上几点改造，可以将传统的加热炉燃烧器改造成低氮燃烧器，有效降低氮氧化物的排放，实现环保和节能的双重目标。
在中国，各个行业对低氮燃烧器的需求日益增加，工业炉、燃气锅炉、生活燃气热水器等设备的改造已经得到了广泛的推广。
以钢铁行业为例，钢铁生产企业是重要的NOx排放来源，加热炉和燃气锅炉的低氮燃烧器改造已成为行业标准。
通过对一家钢铁企业的加热炉低氮燃烧器改造案例的调研，可以看出，企业在进行燃烧器改造的过程中，首先进行了现场燃烧情况的分析，确定了套用低氮燃烧器的必要性。
基于辐射能信号的加热炉空燃比优化控制研究
基于辐射能信号的加热炉空燃比优化控制研究摘要：加热炉燃烧过程中，只有当空气与燃料配比恰当（最优空燃比）时，才能实现高效低排放燃烧。
文章提出了一种基于辐射能信号的加热炉空燃比优化控制方法，通过对辐射能信号的寻优，在线搜寻匹配于燃料量的最佳风量。
该控制方式与传统的基于热电偶测温的空燃比优化控制策略相比，信号变化灵敏，响应速度快，能够减小燃烧调整的时间，减小炉温波动。
关键词：加热炉；辐射能；空燃比；优化控制1 前言加热炉是具有强耦合，纯滞后，大惯性及慢时变等特点的典型非线性系统。
目前我国大型钢铁企业的轧钢加热炉大多实行了燃烧自动控制，通过炉温控制燃料和热风的供给量，空燃比一般在初始设计的基础上人工进行调整，极少数情况根据炉子的残氧量进行修正。
由于轧制节奏变化、燃料热值波动、风温变化等影响，空燃比的控制往往难以达到最佳状态，导致加热炉燃耗高、氧化烧损增加等问题。
加热炉实现安全和经济运行的前提，取决于能否正确的组织燃烧过程。
为提高燃烧的热效率，必须从降低燃料未完全燃烧和排热损失着手。
燃烧控制是实现工业炉优化控制的基础，而燃烧控制的核心是空燃比控制。
但煤气热值的波动、流量测量不准确等因素会影响空燃比的准确性。
北京科技大学的谢励人[1]以上海宝钢集团的一台均热炉为研究对象，从理论上分析了影响空燃比的诸多因素，通过对宝钢初轧厂均热炉过程的分析，最终确定混合煤气热值、钢的氧化、炉子的自然状况及生产中的异常情况等4个方面作为影响空燃比的主要因素。
根据这四个影响因素的特点，综合运用专家系统等方面的知识，开发建立了宝钢初轧厂均热炉群最佳空燃比寻优控制系统，在现场实际运行了6个月，实践表明空燃比寻优结果合理，实现了均热炉综合节能大于3%，氧化烧损平均减少0.3%的控制目标。
刘超明工程师[2]根据多年的工业窑炉优化燃烧控制系统设计、施工和运行的经验，介绍了工业窑炉优化燃烧控制系统的设计过程，控制流程、控制系统的工作原理及在dcs中的实现方法。
油田用相变加热炉设计优化分析
１ ． ４排 烟 温 度 与 烟 囱 。 油 田用 气 多 为 油 田 附 属 产 品 的 湿 气 ，燃 气 中含 有Ｈ ２ Ｓ ，Ｈ ２ Ｓ 燃 烧 的化 学 反应 式 如 下 ：
２ Ｈ ２ Ｓ ＋ ３ ０ ￣ ＝ ２ Ｓ ０ ２ ＋２ Ｈ ２ ０ （ １ ）
要 分 为 火 筒 炉 、水 套 炉和 相 变 加 热 炉 ，火 筒 炉 和 水 套 炉 属 于早 期加 热 炉 产 品 ，属 于 落 后 淘 汰 产 品 。相 变 加 热 炉 技 术 源 于 热 管 技 术 ， 经 过 十 多 年 的推 广 应 用 ，取 得 良好 的 效 果 。但 现 有 相 变 加 热 炉 普 遍 存 在 控 制 系 统 过 于 简 单 ，热 负荷 适 应 性 差 ，安 全 保 护 方 式 过 于 单 一 ， 没 有精 确 温 度 控 制 等 不足 。加 强 相 变 加 热炉 的 优 化 设 计 ，对 于节 能 减 排 、安 全 生产 和 提 高 能 源 利 用 效 率 具 有重要意义。
７ Ｓ Ｉ Ｌ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ
１ Ｉ 『 ＡＬＬＥＹ 鼗 【 科技创新论坛 】
油 田用相 变 加 热 炉 设 计优 化 分 析
孙 志刚 （ 大连测控技术研 究所 辽宁 大连 １ １ ６ ０ １ ３ ）
摘 要 ：油 田用加热 炉是 应用在 油田油 气生产集输过程 中的重要 热工设备 ，承担着计 量站、联合 站的原 油进 站、外输和 脱水等环 节的加热
蓑；
蓬
； 棉
ｓ 融肆鞘禽畿 （ 点 曲线 图
由Ｍ ｕ ｌ ｅ ／ ＂ 酸 露 点 曲线 图 查 得 ， 当 Ｓ Ｏ ３ 浓度 为０ ． ８ ５ ８ ｐ ｐ ｍ 时 烟 气 的酸 露 点 温度 约 为 １ １ ６ ℃ 。 因此 加 热 炉排 烟 温 度 不应 小 于 １ ２ ０ ＂ Ｃ， 同 时在 设 计 中追 加 对 烟 囱 的保温 和 防 腐 ，采 用 绝 热材 料 降低 烟气 在烟 囱中 流通 过 程 温 度 下 降过 多 出现 凝 水 ， 同时 在烟 囱 内壁 喷涂 防腐耐酸涂料 ，防止出现酸性腐蚀，延长烟囱寿命 。
浅谈提高加热炉热效率的方法
浅谈提高加热炉热效率的方法改造加热炉的目的就是增加热负荷，提高热效率。
在实际操作过程中,为了提高管式炉的处理量，通过增强燃烧的办法，可提高热负荷10%左右。
但因受辐射管壁温度过高、火焰舔炉管和炉膛产生正压等条件限制，其处理能力难以管式加热炉是炼油厂和化工厂重要的供热设备。
因此，在改造之前，应收集分析和现场标定加热炉的性能指标，包括设计数据和操作时炉内各部位烟气温度和压力；燃烧空气温度、压力降及过剩空气系数；介质的进、出口温度和压力等。
经综合分析，可从以下6个方面对管式加热炉进行改造。
1.增加对流管表面积增加对流管表面积能增大对流段的热负荷。
对流段位于辐射室上部,增加对流室高度比增加辐射室高度容易。
在常减压装置、焦化装置中通常可采用这种改造方法。
对流段排烟温度与介质进口温度之差,国外要求低于30℃,国内多为100～150℃。
可从以下三个方面进行改造。
其一，增加对流管数量。
管式加热炉对流段上部一般留有高度不小于800mm的检修空间，小型加热炉高度不小于600mm，可在此空间加装对流管。
若空间不够，可加高对流段，以增加对流管的换热面积。
其二，用扩大表面管替代光管。
旧式加热炉对流段有的用光管，可以用翅片管或钉头管代替。
钉头管表面积是光管的2～3倍,翅片管表面积是光管的8～11倍。
代替后原来的管板不能再用，需重新制作管板。
如果燃烧器烧油，需增设吹灰器吹灰。
建议采用声波吹灰器,吹灰介质为压缩空气,吹灰效果好,可提高对流传热系数,降低排烟温度,同样可提高加热炉的热负荷。
其三，用翅片管替代钉头管。
旧式管式炉对流管若烧气体燃料，可用传热面积更大的翅片管代替钉头管,但要保证外部安装尺寸与钉头管的相同，以便仍使用原来的管板。
2.增加辐射管换热面积很多情况下，可通过增加辐射室的高度（即辐射管的高度）来增加圆筒形立式炉辐射管的换热面积。
对水平管箱式炉，在炉管上部或接近炉底的下部有可利用的空间用来增加炉管数量，从而增加辐射管的换热面积。
供热锅炉烟气污染分析及节能环保方案
供热锅炉烟气污染分析及节能环保方案摘要：供热锅炉集体供暖已经成为当前我国最为常用的供热采暖方式，但不可否认的是这种供热方式对于资源的消耗与环境的污染是非常大的，受锅炉供热技术、煤炭质量以及采暖系统等因素影响，我国每年冬天有将近三成的煤炭被供热锅炉所消耗，且在供热过程中会产生大量的含硫氧化物、氮氧化物等污染物，严重影响城市生态环境，与新时代建设现代生态文明城市的理念相背离。
因此，全面探究供热锅炉烟气污染情况，开展节能环保措施意义重大。
关键词：供热锅炉；烟气；污染；节能环保；措施引言中国北方地区冬季较寒冷，大多地方都需用锅炉进行集体供热，而锅炉在运行过程中会产生大量烟气，这些烟气中会含有大量有毒有害气体，一方面会危害人体健康，另一方面还会造成严重的环境污染问题，特别是近年来，随着供热锅炉的不断增多，其造成的污染问题也越来越严重。
与此同时随着“美丽中国”建设的逐步推进，人们对生活环境的要求也越来越高，而供热锅炉造成的严重环境污染问题也越来越受到人们的重视，对此，研究供热锅炉的节能环保运行也显得越来越重要。
1锅炉烟气排放污染物与危害依照存在状态，大气污染物通常情况下可以划分为粉尘等气溶胶态污染物以及二氧化硫等气态污染物，当前的城市生态环境保护与大气污染管理工作主要是针对硫氧化物、碳氧化物以及氮氧化物等，而供热锅炉是造成大气污染的主要源头之一。
首先，供热锅炉在燃烧中会产生大量的烟尘，这些烟尘主要是由于化学物质燃烧不充分而形成的黑色微小颗粒物质，烟尘能长期漂浮在空气中并不断聚集，造成严重的环境污染；烟尘一旦结合金属元素，则会侵入人体血液、器官等，产生严重的感染与毒副作用，严重危害人类身心健康。
其次，是二氧化硫污染，虽然近年来我国已经出台了关于二氧化硫排放的相关法律条款，但二氧化硫仍旧是当前影响我国空气质量范围最广、污染程度最严重的气态污染物，供热锅炉使用的煤等原材料中有大量的含硫成分，极易使人体产生呼吸系统疾病、全身性血液疾病，并且其产生的酸雨也会严重危害生态平衡与社会经济。
加热炉提升液压系统优化改造
加热炉提升液压系统优化改造加热炉是工业生产中常用的一种设备，可以对金属、玻璃、石墨等材料进行高温处理。
加热炉提升液压系统是加热炉的核心部件之一，也是影响加热炉生产效率和产品质量的关键因素之一。
因此，对加热炉提升液压系统进行优化改造，可以有效地提高加热炉的生产效率和产品质量。
一、加热炉提升液压系统的组成和工作原理加热炉提升液压系统主要由液压泵、液压马达、油缸和液压控制系统等组成。
其工作原理是通过控制液压泵将油液压入液压马达中，从而带动油缸做直线运动，实现加热炉提升操作。
二、加热炉提升液压系统存在的问题在长期使用过程中，加热炉提升液压系统存在一些问题：1、噪音大：由于液压泵和液压马达的高速旋转和油液压缩、扩张所产生的噪音，使工作环境嘈杂。
2、泄漏现象：由于系统使用时间长，或者使用环境恶劣，密封件和软管等易受磨损及老化，容易导致油液泄漏。
3、能耗高：系统使用了较长时间，泵和马达偏离最佳工作状态，导致能耗过高。
4、速度不稳定：炉子的加热需要较长时间，而传统的提升液压系统速度快慢不稳定，不能保证炉子平稳提升，影响生产效率。
三、加热炉提升液压系统改造的技术路线1、根据工作要求选择合适的泵和马达：根据加热炉的负载和工作空间，选择合适的泵和马达，以达到最佳性能状态。
2、采用新型液压缸：引进采用高性能密封技术和特殊制造工艺的液压缸，具有更好的密封和抗磨性能。
3、加装减振装置：在液压泵和液压马达上加装减振垫或减振器，可以有效地减少噪音和振动，改善工作环境。
4、配备高质量的液压管路和接头：为了防止泄漏，应选用高质量的液压管路和接头，同时定期更换维护。
5、采用变频器等节能措施：在控制液压马达工作的同时，还可以采用变频器等节能措施，减少能耗，提高整体效率。
6、采用专业的加热炉提升控制系统：通过引进专业的加热炉提升控制系统，可以实现控制系统的自动化和智能化，保证炉子平稳提升，提高生产效率。
四、结论加热炉提升液压系统是加热炉的重要组成部分，其稳定性和可靠性直接影响加热炉的生产效率和产品质量。
加热炉节能措施和特点
加热炉节能措施和特点作者：胡文超王礼宏黄诚来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：本文列举加热炉节能途径和措施，并对各自特点进行分析。
这些节能措施包括：蓄热烧嘴的使用、加强水梁绝热、余热锅炉回收烟气余热、脉冲控制系统的使用、完善二级数学模型等。
加热炉综合采取适当的节能措施后，能带来的直接的经济收益，同时带来环境保护等方面社会收益。
关键词：加热炉节能；节能措施；蓄热燃烧中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：前言近年来，钢铁企业利润下降，如何通过节能增效，在市场竞争中取得优势地位是钢铁生产企业面临的问题，下面讨论一下如何在轧钢生产中加热炉的节能。
加热炉节能措施及其特点加热炉产量大，总耗能量大，具有很大的节能潜力，是每个钢铁厂尤为关注的问题。
我国钢铁行业在经过十几年的发展后，一批大型加热炉正好渐渐进入改造期，在此时此刻谈论这批炉子的节能改造问题，正当其时。
对于这批加热炉的改造，不能简单重复以前的技术模式，需要应用今天最新的技术和发展成果，下面从加热炉设计、运行管理等方面来谈论节能改造问题。
2.1 采用蓄热燃烧系统多年来，国内就十分在大型加热炉十分采用蓄热燃烧系统存在很多争论，我们一直认为蓄热燃烧技术是一个很好的节能途径，并立足于追求技术的先进性、可靠性和环保性。
蓄热燃烧系统具有下列特点：1) 炉膛温度均匀性好采用无焰燃烧技术,使燃料分散到炉膛广大的区域中燃烧,避免局部温度过高；烧嘴的煤气、空气均以很高的速度喷到炉内，实现炉内气氛的搅动，从而达到炉温均匀化的目的。
2)烧嘴寿命长，可维护性高国内有很多蓄热燃烧系统的供应商，并投产了很多蓄热式加热炉，大多用蜂窝体作蓄热体，存在的主要问题是蓄热体寿命短，维护、运行成本高的问题。
蓄热燃烧系统采用高纯Al2O3小球作蓄热体，由于高纯Al2O3抗热冲击能力强，耐火度高，寿命长。
蓄热体检修周期平均约一年。
检修时，在去掉其中灰和粉尘, 板结部分,小尺寸，90%的小球可重复使用，大大节省运行成本。
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加热炉节能优化方法研究
摘要：随着社会的发展和进步，冶钢冶铁，以及化学行业等都离不开使用加热
炉加热材料，从而满足生产作业需求。实际上对于加热炉的使用和技术体现，其
中需要考虑节能和减排，主要原因就在于加热炉的使用过程能源消耗较大，以此
其中一部分能源并未得到充分有效的利用，这样也就使得企业生产发展过程需要
投入更多的成本，进而生产经济效益也难以提升，相应的，这样也更是可以对社
会环境造成破坏与影响，因此需要重视对加热炉节能减排技术的应用。本文基于
此，分析加热炉节能优化方法，旨在通过有效的分析和研究，为有关行业发展与
生产提供建议。
关键词：加热炉；节能优化；处理工艺
1引言
社会的发展以及经济、技术等的进步，促使更多行业获得了提升，具体关于
钢铁行业的发展，也更是跟随社会进步做出调整，诸如钢铁行业当中的冶金过程，
需要使用一定的设施，即加热炉等，但对于加热炉的使用，能够对周围环境造成
影响和破坏，并不符合社会的节能减排理念。因此，文章针对当前各企业的轧钢
加热炉节能技术在应用时存在的问题进行简要分析，并就如何解决这些问题提出
相应的解决措施。
2当前加热炉节能技术在应用时存在的不足之处
2.1该技术的优化革新工作不到位，过于依靠国外技术
由于我国的钢材行业及发展起步时间较晚，所以相应的技术发展也较为落后。
现阶段，我国所使用的轧钢加热炉的控制系统大多数是从国外的设计系统引进，
并在此基础上加以改造，所以轧钢加热炉使用过程中，由于国内外的使用环境存
在一定差异，这就造成加热炉在使用过程中不能满足企业发展的实际需求，进而
在应用过程中出现问题。除此之外，从事此方面工作的人才匮乏问题也在一定程
度上阻碍了轧钢加热炉节能技术的优化革新。缺乏相应的工作团队导致该技术不
能够有效与我国各企业的实际情况相结合，推动轧钢加热炉节能技术与企业的实
际发展状况高效融合，阻碍了企业经济效益的提升。所以目前我国的轧钢加热炉
节能技术的优化革新工作不到位，对于国外技术的依赖性较强，这方面的问题需
要引起各企业管理人员的高度重视。
2.2该技术自身存在缺陷，企业的轧钢加热炉管理工作不规范
由于轧钢加热炉在长期的使用过程中，受自身的工作环境等各方面因素的限
制，在使用时容易使其控制系统存在一定的缺陷，在具体工作中就不能够实现全
自动化的加热过程，这就导致该技术在应用时不仅不能够产生节能的效果，在一
定程度上也会造成热量的加剧消耗，导致所产生的钢材不能够满足预期的需求，
给该技术的使用造成了一定的不利影响。同时，由于目前我国经济发展较为迅速，
对于钢材的需求量也在不断上升，这就造成钢材企业在钢材市场中，仅仅重视轧
钢的数量，对于其质量不仅没有提高相关标准要求，而且还产生了一定忽视的情
形，在钢铁企业的管理过程中存在严重的缺陷，降低了轧钢产品的质量。
3针对上述问题所提出的解决措施
3.1加大资金支持力度，提高技术的优化革新工作水平
首先，要想进一步降低轧钢加热炉在使用过程中所产生的能量损耗，企业就
要注重对该节能技术的创新工作给予足够的重视，企业就需要在此方面工作投入
足够的资金以及人员支持。只有资金保障工作到位，才能够引进先进的技术和设
备，相关工作人员才能借鉴先进的经验，进而具体结合企业对节能技术的实际应
用状况，在此基础上，推动我国轧钢加热炉节能技术的优化改革，进一步推动企
业的发展。此外，只有拥有专业的创新人员队伍，才能有效地推进该技术的创新
性发展。这就需要企业在日后的工作中改变发展观念，不能仅仅注重轧钢的数量，
对其质量也要给予高度知识，加大资金投入以及人员支持力度，推动节能技术的
创新和优化。
3.2完善轧钢加热炉的技术操作流程及维修的规章制度
在轧钢加热炉的长期使用过程中，若没有相关的技术操作流程作为引导，必
然会导致其使用质量及寿命大幅下降，所以要想降低轧钢加热炉在使用过程时的
热量及能源的消耗，就要对技术的操作标准及设备检修流程进行建立和健全，相
关制定者就需要根据实际的使用需要以及检修的需要，保证该操作流程以及检修
流程的准确性及有效性。与此同时，在进行检修过程中也需要严格按照规定落实
检修工作，将检修过程中存在的问题进行及时记录，以便为日后的维修检修工作
提供信息数据支持，提高检修工作效率。除此之外，应建立健全维修的规章制度，
只有健全规章制度才能够确保整个工作流程合理有序进行。
4加热炉智能燃烧控制技术应用
4.1总体方案
系统设计原则是在加热炉原系统的基础上，通过外接热备控制系统完成对加
热炉的节能优化控制。通过实时数据服务器，与原PLC控制系统进行数据交换，
炉温预设定优化系统是通过读取实时数据服务器数据和红外温度检测系统，检测
到的钢坯表面温度，得到最优炉温设定值，并发给燃烧控制系统，计算得到流量
的阀门开度下发给原PLC控制系统。燃烧控制系统是通过分支总管煤气压力控制
系统保持煤气压力稳定;并采用炉温—煤气流量串级控制、煤气流量—空气流量比
值控制，残氧控制调节最佳空燃比，根据煤气热值的波动对煤气阀门进行补偿的
综合控制系统。
（1）煤气分支总管压力控制系统。现场通过手动调节阀后压力，且一般处于
全开状态，为了保证阀后的压力稳定，对分支总管的煤气压力调节阀进行自动调
节。
（2）温度—流量串级比值控制。各回路采用温度—流量串级比值控制。
（3）残氧寻优控制。根据预热段检测的残氧信号，首先优化整体空燃比系数，
根据各回路的煤气流量采用专家自寻优确定各回路的空燃比系数分配。
（4）煤气热值补偿系统。通过历史数据，对煤气热值偏差、煤气阀门开度补
偿量，采用数据挖掘的方式，建立热值补偿模型。当煤气热值存在偏差时，通过
模型输出煤气阀门补偿量。考虑其他因素的影响，微调模型参数。空燃比寻优控
制模块为双闭环串级控制，提供最佳空燃比，煤气热值补偿模块根据热值波动对
煤气阀门进行补偿。
4.2炉温预设定优化系统
炉温预设定优化系统主要完成对炉内钢坯温度分布的实时跟踪与炉温的在线
优化，实时为燃烧系统提供最佳的炉温设定值。
（1）炉温拟合。钢坯的升温过程由炉温来决定，钢坯进入加热炉后，以一定
的速度在炉内移动，所以进行钢坯温度计算时需要首先确定钢坯所在位置的炉温。
因此需要根据热电偶分布状况和实时测得的炉温，拟合得到沿炉长方向的炉温分
布曲线。
（2）钢坯跟踪模型。该模型实时跟踪每块入炉钢坯的位置与该位置的钢坯温
度分布。并可预测在当前炉温分布条件下，到达出炉位置时该钢坯内部温度分布，
以给出钢坯表面预测温度、钢芯预测温度及钢坯断面温差。
4.3硬件、软件方案
采用上、下位机的硬件结构模式。在主控机上，完成两部分工作，第一部分
为主程序逻辑，包括：系统与原系统的切换逻辑、数据采集及存取、数据库维护
与更新、专家策略的实时生成、人机界面交互等。第二部分为：加热炉燃烧控制
系统的控制策略计算。在上位机中，主要完成炉内钢坯温度跟踪模型及炉温设定
值优化模型的在线寻优。
结论
对于加热炉的使用过程而言，重要的不仅在于确保加热炉使用安全和稳定，
同样也更是需要在确保使用安全的基础上，进一步降低和减少加热炉的能源消耗，
这样能够提升生产效益，并且生产质量也能够获得保障。可见，加热炉的节能优
化方法，实际需要做好对工艺的提升，也需要生产观念的转变和调整。
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