一、概述 熱風(fēng)爐是冶金行業(yè)生產(chǎn)制備熱風(fēng)的重要設(shè)備，為了配合冶煉工藝需用，要求必須不間斷供給熱風(fēng)，同時(shí)風(fēng)溫需保持不低于一定的溫度。一般在生產(chǎn)上設(shè)三座熱風(fēng)爐，爐內(nèi)砌耐熱格子磚。熱風(fēng)爐生產(chǎn)分為燃燒、燜爐、送風(fēng)三個(gè)循環(huán)狀態(tài)：
燃燒時(shí)煤氣和空氣以一定比例在爐內(nèi)混合燃燒產(chǎn)生熱量，格子磚吸熱蓄能;當(dāng)爐頂溫度上升到1300℃左右時(shí)停止燃燒。完成燃燒的熱風(fēng)爐從爐底通入冷風(fēng)，冷風(fēng)在爐內(nèi)與格子磚進(jìn)行熱交換將冷風(fēng)加熱成具有一定風(fēng)溫的熱風(fēng)后從爐頂流出，供給需要的工藝設(shè)備，這一過程為送風(fēng)。同一時(shí)間只有一座熱風(fēng)爐進(jìn)行送風(fēng)，此時(shí)若另有一座爐燃燒達(dá)到設(shè)定溫度先停止燃燒，關(guān)閉該爐的所有進(jìn)、出口，進(jìn)行燜爐;待需要送風(fēng)時(shí)才開啟送風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口。每座熱風(fēng)爐送風(fēng)進(jìn)行一段時(shí)間后，格子磚的熱能逐漸減少，送出的熱風(fēng)溫度降低，當(dāng)風(fēng)溫降低到一定值時(shí)停止送風(fēng)，切換到燃燒狀態(tài)，由其他燃燒或燜爐狀態(tài)的熱風(fēng)爐切換到送風(fēng)狀態(tài)。如此循環(huán)。熱風(fēng)爐生產(chǎn)主要是操作各個(gè)閥門的開閉來(lái)實(shí)現(xiàn)三種工作狀態(tài)的切換，涉及的閥門有30多個(gè)，閥體體積較大、分布分散、處在戶外、操作不便，現(xiàn)場(chǎng)兼有工業(yè)煤氣等有毒氣體的危害，工作條件惡劣。同時(shí)還要監(jiān)控風(fēng)溫、爐溫、煙道溫度，原先運(yùn)行人員均在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，工作量大、效率低，且有高溫傷害等危險(xiǎn)。故在原工作方式下崗位人員需求大、換爐時(shí)間長(zhǎng)、工作條件惡劣、效率低下。燃燒過程也存在按經(jīng)驗(yàn)燃燒，存在燃燒不完全、燃料利用率低、有害氣體如CO等排放量較大等問題。
隨著PLC技術(shù)的成熟、為適應(yīng)現(xiàn)代工廠自動(dòng)化發(fā)展需要，運(yùn)用PLC+CRT的方式，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐燃燒智能控制，所有設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、閥門的切換操作均通過上位機(jī)監(jiān)控完成，燃燒比例采用自動(dòng)控制，替代傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)操作模式。
二、運(yùn)行情況
閥門操作全部改為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過程控系統(tǒng)發(fā)出開、閉控制指令，操作員只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，用鍵盤給出閥門開度信號(hào)，輕松完成。
各處溫度監(jiān)視通過熱電阻、熱電偶等傳感器將溫度信號(hào)變送輸入到程控系統(tǒng)，集中在上位機(jī)畫面顯示，替代人眼觀測(cè)，實(shí)時(shí)、高效、安全。
換爐過程既可選擇逐一操作單臺(tái)設(shè)備，也可采用程控自動(dòng)操作;自動(dòng)換爐時(shí)只需選擇該座熱風(fēng)爐需要切換的狀態(tài)，便可由程序控制按工藝順序自動(dòng)完成整個(gè)換爐的設(shè)備操作。
高爐冶煉產(chǎn)生的廢氣——高爐煤氣中含有大量CO經(jīng)回收處理后供熱風(fēng)爐作為主燃料，既減少?gòu)U氣排放污染，又燃料節(jié)約成本。經(jīng)工藝計(jì)算得出與空氣燃燒的最佳比值，通過程序控制煤氣與空氣管道的流量，使之按此比例混合燃燒，提高了燃料的利用率和能效。
程控系統(tǒng)還增加了報(bào)警、趨勢(shì)顯示、報(bào)表等功能，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)的安全性;自動(dòng)的報(bào)表功能替代人工抄表，減少工作量，生產(chǎn)記錄更準(zhǔn)確、及時(shí)。在傳統(tǒng)操作模式下一個(gè)運(yùn)行班組需要10來(lái)人左右，在程控操作下，最低只需2人即可完成生產(chǎn)運(yùn)行的操作;運(yùn)行人員不用在現(xiàn)場(chǎng)頻繁奔走，只需在上位機(jī)操作臺(tái)前工作即可，生產(chǎn)環(huán)境得到極大改善，勞動(dòng)安全性和效率大大提高。
三、效益分析
結(jié)合了先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，對(duì)工礦企業(yè)中使用的熱風(fēng)爐進(jìn)行智能控制的專業(yè)系統(tǒng)。具有集中控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)燃燒等特點(diǎn)。可以使燃料按最佳比值燃燒、燃燒更充分，提高燃料利用率、減少污染物排放、保護(hù)環(huán)境，并使加熱爐溫度進(jìn)一步提高。2003年在廣東韶關(guān)冶煉廠一系統(tǒng)熱風(fēng)爐改造中成功應(yīng)用該智能控制系統(tǒng)后，取代了原有純手動(dòng)操作的生產(chǎn)模式，極大提高了整個(gè)熱風(fēng)爐系統(tǒng)生產(chǎn)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率，熱風(fēng)爐換爐周期縮短近1小時(shí)、風(fēng)溫提高 50℃以上，產(chǎn)效提高50﹪，充分挖掘出原設(shè)備潛力，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)的高效、安全、環(huán)保、節(jié)能，由此帶來(lái)可觀的綜合效益。
四、結(jié)論
熱風(fēng)爐采用上述中智能燃燒控制技術(shù)后，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)、環(huán)境效益：顯著節(jié)約能源，大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本;提高產(chǎn)品質(zhì)量;降低生產(chǎn)設(shè)備的故障率;延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命;降低設(shè)備維修工作量;降低噪音;改善操作人員勞動(dòng)環(huán)境。提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展后勁，建議盡快大力推廣應(yīng)用。
