摘 要：轧钢生产中能耗主要以加热炉为最多，这里面占整个轧钢生产能耗四分之一，加热炉工艺设备的节能降耗问题就摆在首当其冲的位置，随着我厂轧钢区域避峰生产日趋频繁，节能降耗思想已深入到轧钢系统的每一个角落。
关键词：炉群系统；风压控制
前 言：
南钢中厚板卷厂是世界首条转炉对炉卷生产线，设计两种生产方式，即平轧钢板方式，该轧制方式的轧制宽度小于等于3250mm，厚度＞20mm，其次是炉卷轧制方式的钢板宽度为≤2500mm，厚度约在2.5~20mm之间。这两种方式均需要加热炉将板坯加热，由于设置两座加热炉，故此需要炉群系统管理，风机压力需要系统控制，以确保系统的稳定运行和节能降耗减排目的，由此可以看出炉群系统的风压控制的作用。本文主要介绍了群系统的风压控制的一种改进方式，并提出了总结了实际使用效果，以供参考。
1 南钢中厚板卷厂概述
1.1南钢中厚板卷厂概述
南钢中厚板卷厂建成于2004年9月，初期仅设立一台脉冲式加热炉，在当时是国内首座脉冲式加热炉，也是世界烧嘴火焰长度最长的加热炉，随着中厚板产量增加，一台加热炉已不能满足生产需求，于2007年续建2#加热炉，但由于但两台加热炉不是同期建设，并且1#炉为非全脉冲加热，而2#加热炉为全脉冲加热，在设计上两台加热炉风压不同，1#炉工作压力为11000Pa，2#加热炉为7800Pa，原始设计1#加热炉尽配置2台助燃风机，各400Kw，且一主一副，未设置备用风机。在设计2#加热炉时，由于产能仅为1#加热炉60%，风压仅为70%，设计时考虑设备的安全可靠性，增设一台备用风机，1台主风机作为2#加热炉助燃风机。但由于工作压力不同，管网内设置多处切断阀，如图一，两座加热炉燃控系统均设有独立助燃供风系统，两座加热炉设置独立的风压控制系统，正常生产时需启动3台风机1台备用，分别给两座炉子提供助燃空气，其中1#炉需使用两台风机，一主一辅，控制压力为11000pa，2#炉需使用一台风机，一台备用，控制压力为9000pa[1]。
图一：加热炉风机原控制回路
此种方案当两座加热炉同时生产时，1#助燃风机开度为100%，2#助燃风机开度仅为20%，此两台风机供风给1#加热炉，而3#风机开度仅为10%左右，三台风机同时运行，电机功率没有完全释放，存在一定的能源浪费情况，为此在2#加热炉供风主管上增加一台调节阀，如图二所示。
2 改造思路及实施
在2#加热炉空气主管回路上增加调节阀（如图一所示），优化原始控制思想，将2#炉作为1#炉的一个分区，将3#风机作为主风机，同时打开通往1#炉和2#炉的风门，其他风机只需启动一台作为辅助风机。建立通讯，将2#炉用风量加入1#炉给定量作为前馈。1#加热炉通过原始PID控制保证风压控制精度，2#炉风压控制主要是通过新增主管空气风门调节，原始风机入口百叶窗的预给定作为该风门的预设定
通过设备改造和程序优化，在节省一台风机后，调试后均实现风压自动控制。目前此方案已投入运行。具体如下：
图二：改造后加热炉风机原控制回路
（1）阀1~4为切断阀，每台风机前设置有调节阀，（此图略去）在原控制系统中风机压力控制是通过风机入口百叶窗阀门调节官网压力实现，风门的给定量来自于实际炉区用风量作为前馈，附加压力反馈PID控制作为微调修正，1#炉两台风机同时运行，一主一辅，每台风机风门全开时PID给定50%，两台炉子共计100%作为控制量，例如，当现场用风量为整体加热炉用量70%时，1#风机风门开度为50%，2#开度为20，由此可以控制风量风压稳定
（2）2#加热炉原始设计也是独立风压控制系统，即：
风机风门开度=热需求打开烧嘴的数量*单个烧嘴的流量作为前馈控制+压力反馈PID给定
（3）改造后总管的压力由1#炉控制系统实现，即：
总管预计风量=1#炉预计风量+2#炉预计风量
2#炉预计风量=即将打开烧嘴数量*单个烧嘴流量
总管的风量通过开启风机相应的入口阀门调节，确保1#炉风压稳定，2#炉的压力通过新增加的阀5调节（阀5为调节阀）确保风压稳定
3 年均效益
改造前1#加热炉主风机入口风门开度80~100%，电流13A~17A，辅助风机风门开度0~50%，电流13A~15A，2#加热炉风机风门开度3~50%，电流13~15A，总电流均值43A，改造后主风机风门开度100%，电流17A，辅助风机风门开度0~50%，电流均值14A，（（15A+14A+14A）-（17A+14A））*10Kv*1.732*24*320天*0.55元/度=90.5万元
结束语：
南钢中厚板卷厂通过炉群系统的风压控制系统改造，减少了以此风机的耗电量，以此提高资源的利用率，使年均效益不断提高。同时，优化南钢中厚板卷厂炉群系统也可以降低各类安全风险，如运行设备数量减少，设备维护工作量降低，降低环境噪音，提高工作环境质量
参考文献：
[1]田海, 李昀泽. 基于PLC的连续退火炉温度控制系统设计[J]. 科技风, 2019(16).
[2]隋建, 刘心. 空压站仪表风压安全系统改造[J]. 通用机械, 2018, 000(006):53-55.