脈沖燃燒控制的主要優點是:
傳熱效率高,大大降低能耗。
可以改善爐內溫度場的均勻性。
無需在線調整即可實現燃燒氣氛的精確控制。
可以提高燃燒器的負荷調節比。
該系統簡單可靠,成本低廉。減少氮氧化合物的產生。
普通燃燒器的調節比壹般在1: 4左右。燃燒器滿負荷工作時,燃氣流量、火焰形狀和熱效率都能達到最佳狀態。而當燃燒器流量接近其最小流量時,熱負荷最小,燃氣流量大大降低,火焰形狀達不到要求,熱效率急劇下降。當高速燃燒器在50%全負荷流量以下工作時,上述指標與設計要求相差甚遠。脈沖燃燒不是這種情況。在任何情況下,燃燒器只有兩種工作狀態,壹種是滿負荷工作,壹種是不工作,只通過調節兩種狀態的時間比來調節溫度。因此,脈沖燃燒可以彌補燃燒器調節比低的缺陷,在需要低溫控制時,燃燒器仍能工作在最佳燃燒狀態。使用高速燃燒器時,氣體噴射速度快,使周圍形成負壓,使窯內大量煙氣被吸入主氣中,充分攪拌混合,延長了煙氣在窯內的滯留時間,增加了煙氣與產品的接觸時間,從而提高了對流熱效率。另外,窯內煙氣與氣體充分攪拌混合,使氣體溫度接近窯內溫度,提高了窯內溫度場的均勻性,減少了高溫氣體對被加熱物體的直接熱沖擊。
燃燒氣氛的調節是提高工業窯爐性能的壹個必不可少的環節,而傳統的連續燃燒控制只能通過在線測量煙氣中的殘氧並反饋給燃燒氣氛控制器,進而實時調節和控制助燃空氣流量執行器的輸出來精確控制爐內的燃燒氣氛。由於檢測煙氣中殘余氧的氧化鋯傳感器的可靠性、壽命和價格等原因,在工業現場往往不太理想。有些窯爐自動控制系統簡單地采用比例跟隨器,使助燃空氣的流量與燃料的流量成固定比例,但這種方法要留下大量的過剩助燃空氣,不能滿足最佳節能和控制過剩氧含量(或過剩空氣系數)的要求。采用脈沖燃燒控制方式,油壓和風壓可以壹次性調整到合適的值。系統投入運行後,只需要保持這兩個壓力穩定即可。壓力的測量和控制比流量簡單得多,可以根據系統的實際情況進行全自動控制或手動控制。
與連續燃燒控制相比,脈沖燃燒控制系統涉及的儀表大大減少,只有溫度傳感器、控制器和執行器,省去了大量昂貴的流量和壓力檢測控制機構。而且由於只需要兩位開關控制,執行機構也由原來的氣(電)閥改為電磁閥,增加了系統的可靠性,大大降低了系統成本。工業爐控制系統采用工業PC作為控制單元,采用先進的現場總線架構,功能強大,畫面豐富,用戶界面友好。所有元件均為進口產品,使系統更加可靠。
該系統具有以下功能:
實時監測爐內各點的溫度、煙氣殘氧、爐膛壓力、油(氣)壓、助燃風壓、燃料流量、助燃風量。
具有上下報警功能和報警打印功能。報警上下限由用戶設定,並可存儲報警記錄,用戶可隨意查詢和打印。
根據用戶設定的溫度值或溫度曲線(見下圖),可通過脈沖燃燒控制爐內各段溫度,通過強制脈沖風冷控制溫度。
煙氣中的殘余氧氣可根據用戶設定的燃燒氣氛進行控制。
爐膛壓力是可以控制的。
可以控制窯爐的進料和出料。
具有歷史數據查詢功能,可以根據用戶需要存儲、顯示和打印歷史數據。
具有報表打印功能,可以實時離線打印班級報、日報、月報。
具有動態過程圖,可以實時顯示整個窯爐的工藝流程圖、爐內各點的參數和爐內火焰燃燒狀態。
在實際應用中,采用普通脈寬調制方式調節燃燒占空比時,當占空比接近0%或100%時,間歇或燃燒時間過短,現場運行效果不理想,所以我們引入最小時間的概念,將間歇和燃燒的最小時間設定為3秒,當占空比接近0%或100%時,延長相應的燃燒和間歇時間。脈沖燃燒作為壹種新技術,具有廣闊的應用前景,可廣泛應用於陶瓷、冶金、石化等行業。它將在提高產品質量、降低燃料消耗和減少汙染方面發揮重要作用。它是工業爐行業自動控制的壹次創新,將成為未來工業爐燃燒技術的發展方向。
1.該設備以各種燃燒氣體為介質,由各種燃燒器加熱。最高溫度為1200℃。
2.爐體框架由各種大中型型鋼現場焊接而成,外殼密封板為彩鋼板,高鋁全纖維耐火甩絲地毯模塊為爐襯,密封節能效果明顯。
3.小車架由各種大工字鋼、槽鋼、角鋼和厚鋼板焊接而成。
4.小車全輪驅動,性能可靠。傳動系統采用“三合壹”電機-減速器軸裝安裝方式,結構緊湊,裝配牢固,出入靈活,操作簡單,維修方便。
5.臺車耐火砌體采用高鋁異型磚結構,與爐體密封效果好,抗壓強度高。墊鐵放在小車表面,用於堆放工件。臺車側板全部鑄造,保證車體不變形,經久耐用。臺車與爐襯之間的密封采用帶有耐火纖維密封塊的電動推桿自動壓緊結構。側密封的打開和關閉與爐車的進入和退出互鎖。
6.爐門采用高鋁全纖維耐火拋絲毯和型鋼組合框架結構,電動葫蘆升降。爐門密封機構采用長短杠桿彈簧式自動壓緊凸輪機構和軟封邊裝置。保證上下無摩擦,輕松安全可靠。
7.煙囪配有自動爐壓控制和蝶閥,可調節冷卻速度。
8、加熱采用高速燃燒器,兩側均勻分布。連續比例調節燃燒。執行器調節空氣量,燃氣量由比例閥調節,實現空燃比燃燒。氣體和空氣量受下限限制。每臺燃燒器的燃氣管上都裝有控制電磁閥,每臺燃燒器都裝有獨立完整的燃燒控制器,具有自動點火、火焰檢測、火災報警和自動切斷燃氣的功能。這充分保證了燃燒溫度控制系統的穩定性和安全性。
9、燃燒器的特點
高速燃燒器是指燃料和助燃空氣在燃燒室內基本完全燃燒,燃燒後的高溫氣體以100m-150m/s的速度噴出,以強化對流傳熱,促進爐內空氣循環,達到爐溫均勻的目的,使保溫均勻在≤ 10℃。
燃燒器
壹、燃燒室小。
b、燃燒氣體出口速度高
c、燃燒器調節比大,1:10。
d、自動點火和火焰監測
e、每個燃燒器故障報警功能
f、各助燃空氣低電壓保護
g、每個燃燒器大、小火鏈的安全控制
h、燃燒狀態顯示、故障報警顯示
我設計、修改、保存和打印溫度曲線
j、操作提示、故障提示
k、助燃風機控制(開關)、爐門控制(開關)、空燃比控制、工藝安全聯鎖控制
10,預熱器
采用帶擾流器的GC管式換熱器提高空氣預熱溫度,爐溫1000℃時空氣溫度預熱到300-350℃。
在相同的傳熱系數下,GC型高效插入式換熱器空側壓力損失低於普通插入式換熱器,其值約為1500Pa,從而降低了電耗。
當煙氣溫度為600℃時,綜合傳熱系數在45W/M2℃以上,當煙氣溫度大於900℃時,綜合傳熱系數在55 W/M2℃以上。
換熱器根據不同溫度采用耐熱鋼和不銹鋼設計,布置采用溫度均勻化和熱應力消除措施。
11,控制系統
該系統主要通過檢測爐膛溫度和壓力來調節和控制各爐膛的煤氣管道流量、煙氣流量和稀釋風量,並配有天然氣主管快速切斷裝置。
爐壓對加熱爐的使用效果影響很大。當爐壓較高時,爐氣會從爐體的密封縫隙中沖出,形成氣流沖刷,對用纖維材料密封的爐門和爐底產生較大影響。同時,高溫氣流還會影響爐體的周圍環境和控制裝置。壓爐時,從密封間隙中吸出冷空氣,不僅增加了工件的氧化,而且使爐內的高溫被負壓迅速抽出,造成燃料浪費。因此,排煙道上的爐膛壓力測點控制電動調節煙氣閥,使爐膛壓力保持在微正壓狀態。
熔爐由區域溫度控制,每個區域都配有熱電偶。測得的溫度進入多點記錄儀,集中跟蹤記錄爐內溫度。
12,安全聯鎖系統
當爐門沒有打開到壹定位置時,小車會鎖入和鎖出,當小車密封沒有打開時,小車會鎖入和鎖出。
當空氣、煤氣、壓縮空氣壓力達不到規定要求時,燃燒器不會啟動,如果正在燃燒,會安全關閉。
13、設備的主要特征
1,節能效果好:該設備爐體的爐襯全部采用高鋁耐火纖維,與耐火磚相比導熱系數小,熱容量小,所以耐火層厚度小,吸熱大大降低。
該設備采用高速調溫燃燒器系統,噴射速度高達100m/s,能有效攪拌爐氣,使爐溫均勻,燃燒器系統燃燒完全,充分利用燃料。采用爐壓零控制和全密封技術,使最大結合面(爐車與爐體的密封面)處於零爐壓,爐氣不外泄,冷空氣不滲入,燃燒產生的熱能得以有效利用。
2.自動化程度高:爐門和爐車均為電動,並有操作控制臺,操作人員可輕松控制爐門和爐車的操作。爐門和機車由其行程控制,到達極限位置時能自動停止運行,確保安全。
燃燒系統具有壹整套點火、大小火操作、檢測、熄火報警、熄火切斷、重燃功能,每套燃燒器都有獨立的控制箱,可以獨立控制。每個控制箱接口可與儀表間的溫度控制器連接,從而實現整個系統的自動控制。
管道參數是自動控制的。助燃空氣和燃料的管路壓力可設定並自動調節,使助燃空氣和燃料的量控制在最佳比例,保證燃燒效率高,消除黑煙。
爐膛壓力自動控制,通過壓力變送器將爐膛壓力信號與設定值進行比較,將信號傳遞給煙囪的執行機構,通過改變煙囪的開度來自動控制爐內壓力。
爐內溫度控制采用先進的智能數顯溫度控制器,與測溫元件和自動燃燒器形成閉環控制。它具有高精度、高靈活性、抗幹擾性和高可靠性。溫度控制系統能自動計算、運算、顯示和存儲熱處理生產的工藝曲線,實現全過程控制。
儀表櫃配有溫度、爐膛壓力、燃燒器和管道參數的運行值顯示、異常報警和緊急保護措施,確保安全運行。
熱備用序列和轉移到生產序列
1.任何水套泄漏或攪拌棒泄漏都不應轉換為熱備用爐。凡空氣分支閥關閉不嚴密或飽和蒸汽閥泄漏嚴重,不能在熱備用時檢修更換的,不適合熱備用。
2.計劃熱備用時,應選擇爐況好的生產商進行熱備用。如果火層下降,爐內會出現嚴重結渣,必然惡化爐況。
3.對於計劃熱備用的發電機,應提前探爐,對少量結渣的部分進行大釬焊,在爐段各點進行釬焊,使爐段基本有彈性。
4.適當減少灰層。
5、適當加厚煤層。
6、檢查最大安全閥鐘蓋起落是否靈活。
7.熱備用前先減少風量。
8.密封雙立管水封,根據爐膛出口壓力及時拉起最大安全閥。
9.關閉分支空氣閥和飽和蒸汽閥。