16 高效蓄热式燃烧控制系统在台车炉中的应用
蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用
蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用一、引言蓄热式燃烧技术自20世纪90年代从国外引进到国内,被广泛应用于钢铁行业,特别是在轧钢加热炉的应用上,通过不断消化吸收和创新改进,在节能减排方面取得了突出的成效。
高炉煤气作为高炉炼铁的副产品,由于热值低,常规情况下不能形成稳定燃烧,大量多余的高炉煤气不得不直接放散,造成了大气污染和能源浪费。
通过蓄热式燃烧技术的应用,将高炉煤气、助燃空气双蓄热后,能使高炉煤气及空气达到1000℃的高温,从而形成良好的燃烧效果。
该技术在轧钢加热炉上的应用取得了显著效果,将原先放散的高炉煤气变废为宝,降低了钢铁企业的整体能耗,减少了大气污染。
本文结合加热炉的设计工作实际,从烧嘴结构形式、火焰组织、换向阀优化布置等方面,探讨蓄热式燃烧技术在加热炉上的应用。
二、概况大冶某钢铁公司有一台高炉煤气双蓄热式加热炉,由我公司设计建造,于2019年元月建成投产,采用高炉煤气作为燃料,低热值为850×4.18kJ/Nm3,设计产能为120t/h(冷坯),主要钢种有10#,20#,45#,40Cr,Q345B,27SiMn,37Mn5等,钢坯规格主要有:150×150×7000—9000mm、180×220×7000—9000mm。
钢坯出炉温度为1200℃,单位热耗:≤1.3 GJ/t,氧化烧损:≤1%。
在设计中,我们采用的炉型为高炉煤气、空气双蓄热步进式加热炉,进出料方式为侧进侧出,单排布料,炉底水管冷却方式为汽化冷却,炉底步进机构由液压驱动,燃烧控制方式采用了先进的全分散脉冲燃烧控制技术。
三、蓄热式烧嘴的结构形式蓄热式烧嘴是蓄热式燃烧技术核心设备,主要由喷嘴、蓄热室、气室组成。
喷嘴是燃气和助燃空气喷入炉内的通道,也是烟气被吸入蓄热室的入口。
蓄热室内安装有挡砖和蜂窝体,挡砖为多孔的刚玉质砖,安装在靠近喷嘴的前端,对蜂窝体起到稳定和保护的作用。
蜂窝体一般采用刚玉莫来石质材料制成,其比表面积大,是蓄热小球的3-4倍,换热效率高,结构紧凑,受到越来越多用户的青睐和选择。
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用蓄热式加热炉(简称“蓄热炉”)是一种新型的加热设备,其独特的加热原理为空气(或其他介质)在加热过程中产生蓄热效应,从而达到节能、高效率的加热目的。
蓄热炉有着高热效率、节能环保等优点,近年来得到了广泛应用。
然而,蓄热炉的加热过程是一个相对复杂的系统,由于空气(或其他介质)的复杂性,这种系统很难用传统的模糊控制方法或PI控制算法来操作。
为此,本文将研究蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用。
首先,蓄热式加热炉的自动化控制特点可以用三个方面来描述: 1.关控制:开关控制是蓄热炉的最常用控制方式,由于空气(或其他介质)的复杂性,调节难度较大,因此,这种控制方式只能达到微调的功能,无法满足实际的应用需要。
2.糊控制:模糊控制是一种基于模糊逻辑的抽象控制方法,有利于处理空气(或其他介质)的复杂性,使系统的控制达到更高的水平。
3. PI控制:PI控制是一种经典而实用的控制方法,由比例控制和积分控制两部分组成,能够充分灵敏地检测和调整蓄热炉内空气(或其他介质)的温度。
其次,蓄热式加热炉在实际应用中有着多种优点:1.能:蓄热炉有着高热效率,从而降低能耗,从而达到节能的目的。
2.保:蓄热炉的加热过程没有任何有害物质的排放,可以有效的减少对环境的污染。
3.效:蓄热炉的加热过程有着快速的响应、稳定的性能等优点,使其能够在较短的时间内实现最佳的加热效果。
最后,蓄热式加热炉的自动化控制和应用领域也在不断扩展:1.金行业:蓄热炉在冶金行业中广泛应用,可用于冶炼各种金属材料,以提高生产效率。
2.品加工行业:蓄热炉也可以应用于食品加工行业,用于蒸煮、烘烤各种食品材料,达到清洁、卫生的加工要求。
3.筑行业:蓄热炉可以用于建筑行业,通过供水加热,达到供暖或加热供水的作用。
综上所述,蓄热式加热炉自动化控制特点和应用领域较为广泛,具有节能、高效、环保等优势,在实际应用中也越来越受重视。
蓄热炉可以实现自动化控制,使操作更简单、更安全,有利于提高效率,延长使用寿命,并为用户带来更多的便利。
蓄热燃烧技术在马钢重机台车式加热炉上的应用分析
同时, 炉膛 内燃烧后 的高温烟气进入右侧蓄热室 , 将热量 传递 给蓄 热 体 , 温度 迅速 下 降到 10 5o C以
下 , 后经 换 向阀 进 人 排 烟 系 统 。一 段 时 间 ( 然 即换 向 系统 间隔 时 间 , 于换 向周 期 的一半 ) 等 之后 , 向 换 阀动作 , 入 B状 态 , 气 进 入 右 侧 蓄 热 室 , 气 进 空 烟
两种状态下交替工作 , 达到炉内稳定燃烧的效果 。
蓄热 体 一般 采用 小球 和蜂 窝体 ( 图 2两 种 如 )
B 态 状
从 2 0世纪 9 O年代 开 始 , 国蓄 热燃 烧 技术 得 我
到 了快 速 发 展 , 日臻 成 熟 。 由于 陶 瓷 材 料 的发 并
热至 80 10 0 ~10 ℃高温 的同时 , 合理组织 燃料与助
燃 空气 进 入炉 膛 的角 度 、 置及 流 量 配 置 等 , 燃 位 使
料 与空 气合 理 混合 并 达 到充分 燃 烧 , 空燃 比可 以控
7 %的烟气进行余热回改 , 0 其它 的要经尾 部烟道直
接 排 出 , 以热效 率 相对 要 低 。 所
蓄热 燃 烧技 术原 理 如 图 1 所示 。 蓄热 室/ 嘴成 对 布置 , A状 态 , 鼓 风 机 出 烧 在 从
来 的常温空气 由换 向阀切换进左侧蓄热室 , 在其 自 下而上流过蓄热体时被预热 , 在极短时间内从常温 加热到接近炉膛温度( 此时蓄热体被冷却)被加热 , 的高温热空气进入炉膛后 , 卷吸周围炉内的烟气形
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蓄 热燃 烧 技 术 在 马钢 重 机 台车 式 加 热 炉 上 的应 用分 析
魏 廷 智
蓄热式催化燃烧装置用法
蓄热式催化燃烧装置用法随着环保意识的增强,燃烧器的燃烧效率和燃烧质量越来越受到人们的关注。
蓄热式催化燃烧装置作为一种新型的燃烧器,其优良的性能和特点受到了广泛的关注。
在正常使用过程中,蓄热式催化燃烧装置的使用方法和注意事项对于保证其正常运行和使用寿命至关重要。
本文将从蓄热式催化燃烧装置的原理、结构、使用方法和注意事项等方面进行详细介绍。
一、蓄热式催化燃烧装置的原理蓄热式催化燃烧装置是一种利用催化材料对有害气体进行氧化处理的设备。
其原理是将有害气体通过蓄热材料层,经过预热后进入催化材料层,在催化剂的作用下,有害气体被氧化成为无害的水和二氧化碳等物质。
催化材料层的催化效果和蓄热材料层的蓄热效果相结合,可以有效地提高燃烧器的热效率和燃烧质量,同时减少有害气体的排放。
二、蓄热式催化燃烧装置的结构蓄热式催化燃烧装置主要由蓄热材料层、催化材料层、进气口、出气口、热交换器等组成。
其中,蓄热材料层和催化材料层是整个装置的核心部分,其结构和材料的选择直接影响着装置的性能和效果。
蓄热材料层一般采用高温陶瓷材料,具有较高的热容量和热传导性能,能够有效地吸收和释放热量,保证装置的稳定运行。
催化材料层一般采用铂、钯等贵金属为主要成分的催化剂,具有较高的催化活性和稳定性,能够有效地将有害气体氧化成为无害物质。
三、蓄热式催化燃烧装置的使用方法1、安装前准备在安装蓄热式催化燃烧装置之前,需要对安装环境和设备进行检查和准备。
首先需要检查安装环境是否符合要求,如通风良好、无易燃易爆物质、无腐蚀性气体等。
其次需要检查设备的完整性和性能,如催化材料层和蓄热材料层是否完好、进气口和出气口是否畅通等。
2、安装调试在安装蓄热式催化燃烧装置时,需要按照设备说明书进行组装和调试。
首先需要安装催化材料层和蓄热材料层,保证其位置和尺寸符合要求。
其次需要安装进气口和出气口,保证其位置和尺寸符合要求。
最后需要进行调试和检测,保证装置的运行和效果符合要求。
蓄热式高温空气燃烧技术在还原炉上的应用
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第九届年会暨2
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6年全国镁行业信息交流会文集
技术改造,依靠科学的,行之有效的管理手段,实现能降耗,我公司现以成功开发出第二 代蓄热式燃烧还原炉。样炉也开始试生产,在现有基础上完全有把握再节能3 0%以上,这 将步入蓄热式燃烧还原炉的一个新时代。蓄热式燃烧还原炉取代传统的还原炉是皮江法炼 镁节能降耗的一条新路。我公司在回转窑上增加预热装置煅烧白云石,原镁精炼炉也采用 蓄热式,在节能降耗、环保方面、取得了明显的效果,使生产吨镁煤耗降至5吨。 镁工业的发展任重道远,要以循环经济为主线,走节能型;环保型、科技型的炼镁新路
0 0℃左 11 5 O℃左右进入炉膛,汇同炉内烟气与注入炉内煤气在贫氧状态下实现燃烧。与此同时炉膛
内燃烧后的高温烟气在经过蓄热体B时,将显热储存在蓄热体内,使烟气温度降至1
右经过换向阀被引风机抽出排入大气。换向阀以切换周期为3 0秒的频率进行切换,使A,B 两个蓄热体处于放热与蓄热交替工作状态,周而复始运行从而达到节能,降低N 0。生成和 排放量等目的。 搿蓄热式燃烧还原炉”的优势: 蓄热式燃烧还原炉大幅度提高了烟气余热回收的效率。使助燃空气预热到了与炉膛温度 接近的高温(1l
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子,我们愿与镁业同行在镁工业发展的道路上共同努力,创造新的辉煌。
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蓄热式高温空气燃烧技术在还原炉上的应用
作者: 作者单位: 黄余威 太原易威镁业有限公司
本文链接:/Conference_6532755.aspx
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纪9 0年代开始在发达国家研究推广的一种全新型燃烧技术。它具有高效烟气余热回收、排 烟温度低于l 00℃、高预热空气温度、空气温度高于9 x排放等多重优越性,节 能4 0%以上。国外大量的实验研究表明,这种新的燃烧技术,将在近期对世界各国以燃烧 为基础的能源转换技术带来变革性的发展,给各种与燃烧有关的环境保护技术提供一个有 效的手段,燃烧学本身也将获得一次空前完善的机会。该技术被国际公认为是2 1世纪核心 工业技术之一。2005年5月8日,国家经贸委、国家环保总局将该项目列入国家鼓励发展的 环保产业设备目录。
蓄热式燃烧技术在工业炉上的应用
蓄热式燃烧技术在工业炉上的应用1 引言20世纪90年代初始,蓄热式余热回收技术得到了快速发展:在蓄热体材质、构造、蓄热性能等方面都得到了许多改进;单位体积的传热面积由过去的10-40m2/m3提高到200-1300 m2/m3,因而体积显著减小;换向阀和控制系统可靠性也得到改善,换向时间由过去的30min左右缩短至几分或几十秒钟,热效率大幅提高至80%一90%左右,助燃空气预热温度大幅提高至1000℃以上,而排出的烟气温度可降低至200℃以下,接近烟气的露点温度。
由于助燃空气预热温度高达1000℃,远高于传统的500 --- 6001C,从而改变了传统的燃料燃烧方式,出现了一项全新的燃烧技术—高温空气燃烧(HTAC)技术。
该技术的关键在于通过高效的蓄热式余热回收可实现高温低氧的燃烧过程,形成与传统燃烧迥然不同的火焰特性,从而达到节能与环保的双重效益。
随着90年代末期该技术的逐步推广应用,近两年迅速成为一项炙手可热的节能环保新技术,在不同工业炉上得到快速应用。
至2002年已投产各种蓄热式工业炉50多台。
本文通过对目前应用情况的分析,为使用者提供一些参考。
2 在不同炉型工业炉上的应用分析目前该技术已应用于推钢式连续轧钢加热炉、步进式连续加热炉、室式加热炉、台车炉、钢管连续退火炉、钢包烘烤器、罩式炉以及倒焰窑等。
现在以连续轧钢加热炉为主,其产生的经济效益也最明显,投资回收期最短,尤其是“以气代油”的企业,基本在半年内就可收回全部投资。
2.1推钢式连续加热炉该炉型主要用于普线厂、部分中板厂和中型厂,加热钢种以普钢和低合金钢为主,也有优质碳素钢和高合金钢。
3种蓄热实现形式都有,各有其优缺点。
2.1.1普线厂普线厂由于加热无特殊要求,故采用集中蓄热、集中换向的方式较多,优点是设备简单,可靠性好,操作方便。
最有代表性的有韶钢三轧厂2#加热炉[1]。
其主要特点是:(1)取消了在普通加热炉上用来回收烟气余热的预热段,使被加热钢坯在最大可能的辐射温压下进行快速加热,缩短钢坯在炉内的加热时间,减少钢坯的氧化烧损。
高效蓄热式工业炉的开发与应用
高效蓄热式工业炉的开发与应用本文主要叙述了利用高效蓄热燃烧技术开发的高效蓄势式工业炉,它将蓄热式热回收和换向式燃烧系统与炉体结合于一体,可将空气和煤气双预热到1000℃,系统排烟温度低于150℃。
在轧钢加热炉上可以以全高炉煤气为燃料。
工业炉热效率达到70%以上,并提高加热质量、减少钢坯氧化烧损,在工业炉上应用的实际结果表明,高效蓄热式工业炉技术取得了显著的节能和环保效益。
标签:蓄热燃烧;高炉煤气;加热炉;节能1 概论我国是世界能源消耗大国,节能与环保工作已成为直接关系到我国可持续发展战略能否顺利实施的大事。
高温空气燃烧技术是一种全新型燃烧技术,它具有高效烟气余热回收和高温预热空气以及低NOx排放多重优越性,主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中的各种工业燃料炉,得了国际工业界和科学界的广泛关注,显示了广阔的应用前景。
它采用蓄热式烟气余热回收装置,交替切换空气与烟气的显热,将燃烧空气和煤气预热1000℃以上的温度,形成与传统火焰(诸如扩散与预混火焰等)迥然不同的新型火焰类型,创造出炉内优良的均匀温度分布。
可以说,高温空气燃烧技术大幅度地节能和大幅度减少NOx排放量的成绩是划时代的,体现节能和环境保护的巨大优越性。
2 高效蓄熱式工业炉的工作原理高效蓄热式工业炉由热回收系统、换向式燃烧系统和控制系统组成,高效蓄热式工业炉的热效率可达到70%,这种换向式燃烧方式改善了炉内的温度均匀性。
由于很方便地把煤气和助燃空气预热到高达1100℃,可以在高温工业炉使用高炉煤气做为燃料,从根本上解决了高炉煤气的放散导致污染环境的问题。
在A状态下煤气和来自鼓风机的助燃空气经换向分别进入左侧通道,而后由下向上通过蓄热室,预热后的煤气与空气从左侧通道喷出并混合燃烧。
燃烧产物对钢坯进行加热后进入右侧通道,在蓄热室内进行热交换将大部分热量留给蓄热体后,以150℃左右的温度进入换向系统,经排烟机排入大气,几分钟以后控制系统发出指令,换向机构动作,空气、煤气同时换向。
高效蓄热燃烧技术在加热炉上的应用_许鸣珠
元和电源部分组成 , 完成模拟量、开关量处理 ; 逻辑 与运算 ; 开、 闭环控制及通讯功能。操作员站由工控 机和打印机组成, 完成各种操作显示、 在线操作、 记 录存档功能。 在该加热炉的燃烧控制中, 为了保证良好的动、 静态特性, 采用煤气和空气双交叉限幅控制方式 , 能 够自动适应负荷的变化 , 不会产生因空气不足所引 起的燃烧不完全冒黑烟现象 , 同时又能够克服空气 过量时的过氧燃烧现象。
收稿日期 : 2002- 12- 20 作者简介 : 许鸣珠 , 高级工程师、 硕士。
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, w ith
弹簧钢, 为该公司计划开发生产的高品质合金结构 钢以及弹簧钢的生产创造了条件。目前 , 该加热炉 运行状况良好, 经济效益显著。
1
高效蓄热燃烧技术的发展过程
自从 1982 年 英国的 Hot work Development 公 司和 British St at ion 研究所合 作开发了世界上 第 1 座填充球蓄热式炉以后 , 世界上一些工业发达国家 相继开发和采用了这项技术。该新型蓄热式燃烧技
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2
2
明
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( 1 北京科技大学 , 北京 100083; 2 石家庄钢铁公司 , 石家庄 050031)
摘 要 : 介绍了蓄热式加热炉燃烧技术工作原理和发展 , 并对主要加热设备如蓄热烧嘴、 蓄热室、 换向
装置、 控制系统进行了分析。蓄热式技术能够最大限度地回收出炉 烟气的热量 , 大幅 度地节约燃料、 降 低成本 , 同时还能提高炉子的产量 , 并减少 CO 2 和 N O x 的排放量 ; 在 国际上被称为 21 世纪的关键技 术 之一。石家庄钢铁公司加热炉采用 PLC 对蓄 热器的换 向装置进 行自动控 制 , 每 150s 换 向一次。新 型 蓄热室分别预热空气和煤气 , 可以使空气和煤气温度均达到 800 了燃烧费用。 以上 , 热效率达 70% 以上 , 大大节 约
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用蓄热式加热炉是当今非常先进的一种型号的加热设备,其特点是可以通过蓄热和放热来调节温度,并且具有较高的热效率和控制精度,能够在一定温度范围内得到良好的热能利用效果。
因此,蓄热式加热炉具有被广泛应用的巨大潜力。
然而,蓄热式加热炉的操作往往比较复杂,需要运用到各种负荷变化,以及温度和负荷计算等复杂的计算过程。
这就导致很多操作人员不能很好地掌握操作过程,甚至可能引发一些安全事故。
为了解决这一问题,蓄热式加热炉已经实现了自动化控制,可以实现安全高效的运作。
蓄热式加热炉自动化控制的关键技术是热量传感技术。
热量传感可以实时监测周边环境温度,并能够根据温度及时调节炉内热量,从而实现蓄热式加热炉自动控制。
热量传感器可以采用微型温度探头实现,其精度可达到0.01℃,大大提高了蓄热式加热炉自动控制的准确性。
此外,蓄热式加热炉还采用了直流磁控技术,可以根据温度调整炉内的负荷,从而改变炉内的温度,从而实现蓄热式加热炉的自动控制。
蓄热式加热炉的自动化技术不仅提高了工作效率,而且还能有效降低能耗,进一步提高热能利用效率。
而且蓄热式加热炉的自动化技术还能保证其安全可靠性。
借助自动控制系统,可以预防炉内的过热和缺水等事故,从而避免可能发生的危害。
蓄热式加热炉的自动化技术同样可以应用到其他领域中,例如医疗保健、化工制造、精密控制、冶金等行业。
首先,医疗保健领域中,蓄热式加热炉可用于热治疗,可以精确控制室内温度。
此外,蓄热式加热炉也能够在化工制造行业中应用,其可以用于各种加热和过程控制。
此外,精密控制领域中,蓄热式加热炉也能够用于电子制造等行业,能够确保精确的参数控制。
最后,蓄热式加热炉在冶金行业中也应用较为广泛,可以实现热处理、焊接等多种过程。
综上,蓄热式加热炉具有较高的热效率及控制精度,并且可以实现自动化技术控制,从而提高工作效率并降低能耗。
蓄热式加热炉的自动化控制技术已经广泛应用于医疗保健、化工制造、精密控制、冶金等领域,取得了良好的应用效果。
蓄热式燃烧器系统在冶金加热炉中的应用
蓄热式燃烧器系统在冶金加热炉中的应用摘要:现阶段,我国的冶金工程建设的发展迅速,我国的资源和环境问题日益突出,迫切要求高能耗行业全面推行高效、清洁的燃烧技术。
蓄热式燃烧技术,又称高温空气燃烧技术,是20世纪90年代在发达国家开始推广的一项新型的燃烧技术。
它具有烟气余热回收效率高、空气和燃气预热温度高以及低氮氧化物排放的优越性,主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中,并已出现迅猛发展的势头。
蓄热式燃烧器采用蓄热式烟气余热回收装置,交替切换烟气和空气或燃气,使之流经蓄热体进行高温预热。
低热值燃料借助高温预热后的空气或燃料可获得较高的炉温,扩展了低热值燃料的应用范围。
该方法能够最大限度地回收高温烟气的物理热,大幅度节约能源,提高热工设备的热效率,减少CO2排放,同时使烟气中氮氧化物体积分数降低40%以上,符合国家清洁生产和节能减排的相关要求。
关键词:蓄热式燃烧器系统;冶金加热炉;应用引言随着人们节能降耗意识的不断提升,冶金工业也在探究绿色发展技术手段。
加热炉作为最大的耗能设备是工艺流程中最为关键的设备,加热炉运行的稳定性直接影响轧钢的生产质量。
解决加热炉燃烧问题,使其稳定运行是现阶段的重点问题。
加热炉工况复杂、参数多变,其运行惯性相对较大,具有控制滞后的特征。
加热炉的数学模型建立困难,在运行中会受到空气、煤气压力值以及燃料发热值等多种因素的频繁波动与影响,导致其各个变量之间互相耦合、干扰,会影响其稳定运行。
1蓄热式燃烧器工作原理蓄热式燃烧系统是由蓄热式双烧嘴、助燃鼓风机、助燃风量调节阀、换向阀、燃料调节阀、燃料切断阀、点火电动阀、长明火(点火枪)、排烟引风机、排烟温度变送器等组成。
该系统通过蓄热式双烧嘴周期性地换向燃烧,从而用高温排烟烟气加热助燃空气。
当其中1个烧嘴燃烧时,高温烟气通过另1个烧嘴进行排烟,加热蓄热体的蓄热介质,当排烟温度测量值超过设定排烟温度时,换向阀换向,此烧嘴开始燃烧,原来燃烧的烧嘴开始引风抽吸并排放高温烟气,加热蓄热介质,如此反复循环燃烧。
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用蓄热式加热炉是一种沿用自古老的中央煤炉技术演变而来,利用蓄热体在被加热的过程中把热量蓄积存储起来的一种取暖装置。
蓄热式加热炉能够以低压燃烧的方式以较低的成本来实现室温的非常稳定地加热,从而节省更多的能源,其有着众多的优势非常受到消费者的喜爱。
蓄热式加热炉的控制可以分为两个类,一种是用恒定温度控制系统,另一种是采用智能化控制系统。
恒定温度控制系统是一种常见的控制系统,通常包括一个温度控制器、一个加热装置和一个冷却系统,并且通常采用电控炉来帮助加热。
这种控制系统的主要特点是采用一定的硬件组件,比如电控炉、温度探头、温度传感器等,来实现恒定温度的控制,使用非常方便。
智能化控制系统由微处理器控制,是蓄热式加热炉自动化控制的一种技术。
它不仅可以实现室温的自动控制,而且可以实现智能调温等功能,如预热、负荷调节、功率限制、交流电路等功能,在保证室温的稳定性的同时,也可以节约能源和提高热效率。
蓄热式加热炉的自动化控制特点和应用广泛,可以应用于家居中,用于取暖室温,也可以应用于一些工业设备中,用来加热液体或气体进行工艺加热。
它可以有效地控制室温,提高热效率,节约能源,确保较高的加热安全性。
因此,蓄热式加热炉的自动化控制特点和应用受到了越来越多的认可和重视。
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用越来越多地受到重视,不仅仅体现在家居中的取暖,更重要的是在工业领域的应用,如热力发电、仪表加热、工业烘干、加热液体及气体等。
如果采用恒定温度控制系统,由于室温的参量变化较大,很容易引起室温的不稳定。
而智能化控制系统则可以采用微处理器的自动控制,能够使室温变化在很小的范围内,从而达到节省能源和提高热效率的目的。
此外,蓄热式加热炉的自动化控制也为环境保护提供了保障。
它采用低压燃烧,排放的废气中气态污染物和微粒污染物浓度均低于国标,减少了对环境的污染,有利于环境保护。
综上所述,蓄热式加热炉的自动化控制特点及其应用受到欢迎和认可,它在家居温控,工业温控以及环境保护方面都具有重要的作用,是一种能够实现高效、可靠、节能的取暖装置。
蓄热式燃烧技术在加热炉上的应用
摘
要 :为 进 一 步 挖 掘 节 能 潜 力 , 降 低 燃 耗 ,提 高 加 热 炉 能 力 , 承 钢 连 轧 厂 加 热 炉 进 行 了 大 规 模 改 造 。 介
绍 了 承 钢 加 热 炉 蓄 热 式 改 造 方 案 及 其 应 用 效 果 , 改 造 后 加 热 炉 能 力 由 8 th提 高 至 1 0/ , 单 耗 由 2 5 / 0/ 2 th 0 m t
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万能 区域 腹 板翼 缘 延 伸关 系 :
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开坯机 成型孔 翼缘厚 度/ 开坯机 成 型孔 腹板 厚
度 :成品翼缘 厚度/ 成品腹板厚度 =09 .:。 .~15 1 对 于 成 品轧 件翼 缘 宽度 较 宽 ,需 要在 万 能 区
f r e n Ch n d r n a d St e o m d i e g eIo n el Co. L d. e r f r a in s h m ewa n r d c d. h p l a i n r s ls t e h a i b l y , t Th e o m t c e s i to u e Ast a p i t e ut , h e t o e c o g n a it i wa n r a e r m 0 t 20 /h s e ii o s m p i n r u e r m 0 o 1 5 / . s i c e s d fo 8 o 1 t , p cfc c n u t e c fo 2 5 t 3 m t o d d Ke r s:h t g f r a e r c v r u na e b r n e h o o y y wo d a n e i u n c ; e o e y f r c ; u ni t c n l g g
高效蓄热式余热回收燃烧技术的应用简介
网站地址:/cn/caseDetail.asp?id=38随着人们企业对节能环保的日益重视,蓄热式燃烧技术越来越受到关注。
蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体,是通过蓄热室最大限度地回收烟气余热,以达到提高空气(或煤气)预热温度,提高炉子热效率的目的。
20世纪70~80年代,以小径陶瓷球和超薄壁陶瓷蜂窝体为蓄热体的新一代蓄热室首先在日本开始使用,其良好节能效果得到工业领域一致认同。
新型蓄热体的比表面积(单位体积蓄热体具有的表面积)是传统蓄热体的10~100倍,因此,可在短时间内将烟气温度降到150℃以下,将空气预热到800~1000℃。
20世纪90年代初,蓄热室开始在中国的钢铁生产领域推广应用。
到目前为止,国内钢铁企业大型轧钢加热炉已有百余座,加热能力在50吨到200吨,节能率在25%~30%。
传统的燃烧方式是空气和煤气预混和扩散燃烧,在燃烧器周围存在一个局部高温区,造成炉温不均匀,影响加热质量。
同时,在高温区内,氮气参与燃烧反应,导致烟气中NOx含量高,造成大气污染。
蓄热式燃烧则完全不同,在蓄热式炉中,整个炉膛为一个反应体,空气和煤气充满炉膛,在这个炉膛内弥散燃烧,不存在局部高温区,炉温非常均匀。
在轧钢加热炉中,炉两侧温差小于10℃,在大型锻件热处理炉中,保温期整个炉膛温差小于5℃。
在蓄热式炉中,由于燃料在相对较低氧浓度下燃烧,因此金属氧化烧损可大幅度降低,平均可下降0.5%~1.0%。
此外,由于蓄热式燃烧是在相对的低氧状态下弥散燃烧,没有火焰中心,因此,不存在大量生成NOx的条件,烟气不用处理即可达到国家规定的排放标准。
例如熔铝炉的平均热效率不到20%,排烟热损失高达50%以上。
虽然大型熔铝炉安装了空气预热器,但由于技术、价格、寿命等原因,通常也只能将空气预热到300℃左右,节能率只有20%左右,仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去,排烟温度普遍在300℃以上。
采用蓄热式高温空气燃烧技术,不但克服了常规熔铝炉的缺点,将余热回收率提高到70%-90%,空气预热到800℃左右,烟气排放温度低于150℃,达到余热回收的极限,而且投资少,见效快。
蓄热式高温空气燃烧技术在锅炉上的应用精品PPT课件
发热值
相对锅炉热效率 能源单价
5000Kcal/Kg
字形耐火通道及下煤通道,因煤在下落受热的过程中容易 在耐火砖表面挂渣,时间长了以后,会造成耐火通道及下 煤通道堵塞,从而影响了炉体的寿命。
两段式煤气化装置介绍
一段半式两段炉 此炉型是在单段式煤气炉的基础上,加高 干燥段而得名,它的气化段和干馏段结构 不尽合理,下段煤气容易带出焦油,煤气 热值不如十字隔墙和中心管式两段炉。
29MW、58 MW锅炉运行费用比较
锅炉型号
锅炉效率
锅炉能耗m3(Kg)/h
锅炉运行时间(h) 两台锅炉总能耗量
m3(Kg) 燃料单价m3(Kg)/元
年燃料消耗总价 (万元)
锅炉投资(万元)
说明
29MW 58MW 29MW 58MW
29MW 58MW
/
/
/ 锅炉运行4个 月,每天运行 16小时
蓄热煤制气蓄热锅炉 101% 101% 16070 32140 1200
两段式煤气化装置介绍
中心管式两段炉 下段煤气由36个耐火通道提取,并有6个-12个底部煤气调节阀来调节整个炉
膛面的燃烧平衡,及上下段的煤气流量,同时此炉型可实现上、下段煤气单 独输出。 (1)底部煤气另设一路中心管提取,其作用为:
a. 与周边36个耐火通道共同组成干馏加热空间,形成内、外两层环形圈辐 射热源。
采用贫氧燃烧,降低了NOX的产生,使氮氧化物排放低于200ppm (ppm指百万分之一),CO2等有害气体的排放量比原来减少20%~ 40%,有效地减少了污染物的排放;
燃烧火焰稳定。
蓄热式热水、蒸汽锅炉
蓄 热 式 热 水、 蒸 汽 锅 炉
单蓄热冷凝式锅炉的工作原理
在PLC控制系统的控制下,启动风机,换向系统投入运行;经过 30s~180s的炉膛吹扫后,系统正常工作。燃烧器A工作,常温空气 经空气换向阀至燃烧器A,可空气温度预热至900℃左右,与燃料混 合后在炉膛内燃烧;同时高温烟气经过燃烧器B后,蓄热体蓄热,出 燃烧器B烟气温度降低到180℃左右,烟气再进入冷凝器热回收变为 70℃左右排出。一个换向周期后,换向阀改变空气和烟气流向,B燃 烧器工作,A燃烧器蓄热;如此反复周期性交替燃烧。
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉是一种新型的加热技术,它主要用于改善工业机械的加热效率和节能效果。
相较于传统的加热技术,蓄热式加热炉具有高加热效率、低能耗、更好的热效率和质量保障等优势。
此外,蓄热式加热炉还具有强大的自动化控制特点,可以有效提高工业机械的效率和精度。
蓄热式加热炉的自动化控制特点主要分为两大类:过程控制特点和热能控制特点。
首先,蓄热式加热炉可以根据预设的参数,采用PID自动控制,从而达到过程控制的目的。
其次,蓄热式加热炉可以根据预设的参数,通过调节加热炉的室内温度,从而达到热能控制的目的。
由于其具备强大的自动化控制特点,蓄热式加热炉在工业机械的应用中越来越受到重视。
蓄热式加热炉主要应用于钢铁、有色金属、木材和塑料等行业,以提高产品的品质和加工精度。
钢铁行业的加热技术,蓄热式加热炉可以快速地将钢铁加热到较高的温度,从而提高其塑性,让钢铁具备更高的加工精度。
有色金属行业,蓄热式加热炉可以分解冶金液和造粒,从而提高有色金属的加工精度、要求和成品质量。
木材行业,蓄热式加热炉可以加热木材至较高的温度,从而腐蚀木材的表面,使得木材表面不易受湿,提高木材的整体质量和外观。
此外,蓄热式加热炉还可以用于塑料制品行业,以提高塑料制品的成型性能和质量要求。
总之,蓄热式加热炉具有强大的自动化控制特点,可以有效提高工业机械的效率和精度,在钢铁行业、有色金属行业、木材行业、塑
料行业等行业得到广泛应用。
但是,由于蓄热式加热炉对外界环境的要求较高,同时价格也较为昂贵,在实际使用中仍需加以谨慎。
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用
蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用蓄热式加热炉作为一种新型的热力设备,受到越来越多的重视,由于它的优异的性能和高效的节能特点,蓄热式加热炉的应用领域有了极大的拓展,其中自动化控制也成为蓄热式加热炉发展的重要驱动力之一。
本文就蓄热式加热炉的自动化控制特点及其应用介绍如下。
蓄热式加热炉采用独特的室外热源和室内恒温系统,有效地实现了自动化控制功能,从而使操作更加自动化和高效化。
首先,通过室外热源加热系统,可以有效地实现热源的恒温加热,通过室外温度控制器可以根据室外温度的变化,对热源进行优化控制,从而实现自动化控制;其次,室内恒温系统中包含有温度传感器,可以实时监测室内空气温度,当室内温度发生变化时,系统可以自动调节,实现恒温加热;第三,蓄热式加热炉还可以设置计时器,实现定时调节,可以充分确保热源的恒温加热,同时降低热源的耗能,从而实现节能。
蓄热式加热炉的自动化控制特点可以为各种领域的应用提供了有价值的指导。
首先,在医院等大型及小型医学水暖管网中,采用蓄热式加热炉加热可以有效实现节能;其次,在工业制造厂生产车间内应用蓄热式加热炉,可以有效实现自动测温及降温,实现恒温加热,从而大大提高工业生产效率;第三,蓄热式加热炉可以在建筑物、食品加工等行业中应用,这样可以有效提升空调系统的温控性能,更好的节约能源。
由此可见,蓄热式加热炉的自动化控制特点,使它在医疗、工业及其他生活领域中得到了广泛的应用,也使热力设备的发展趋于完善,为节能、环保提供了有价值的实践性参考。
此外,蓄热式加热炉的发展需要更多的创新性技术和材料,以及落实有效的节能政策。
希望未来蓄热式加热炉可以得到更好的发展,并被更加广泛的应用于各种领域,从而实现节能减排的目标,为人类更美好的未来做出贡献。
综上所述,蓄热式加热炉的自动化控制特点具有节能、环保、安全等优势,更多的创新性技术和材料及落实有效的节能政策,都可以使未来蓄热式加热炉得到更好的发展,并被更加广泛的应用于各种领域,为人类更美好的未来做出贡献。
一种台车炉用蓄热式燃烧装置[发明专利]
专利名称:一种台车炉用蓄热式燃烧装置专利类型:发明专利
发明人:吴道洪,郭科宏,王东方
申请号:CN201410646178.3
申请日:20141114
公开号:CN104390460A
公开日:
20150304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种台车炉用蓄热式燃烧装置,所述燃烧装置包括炉膛、台车、炉膛两侧的炉墙,其每个燃烧单元包括对称布置在炉墙上的一对燃烧器,所述燃烧器包括点火长明灯、燃料气腔、空气腔体、蓄热腔体,所述蓄热腔体固定在所述炉墙上,与空气腔体相连接,所述蓄热腔体上设置有助燃空气砖、燃料气砖,所述燃料气腔与燃料气砖相连接,所述空气腔体通过三通阀与空气管道相连接。
所述装置采用蓄热式燃烧技术,利用高效蓄热体回收烟气中的余热,从而提高助燃空气的温度,极大提高了能源利用率和燃烧效率,同时减少对台车和垫铁的氧化烧损。
申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
地址:102200 北京市昌平区马池口镇神牛路18号
国籍:CN
代理机构:北京高文律师事务所
代理人:徐江华
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蓄热式燃气台车炉使用手册
DXGPLUS-DP蓄热式工业炉使用手册目录第一章特别声明 (3)第二章工业炉正常运行所需的基本条件 (4)第三章DXGpulse蓄热式燃烧技术的工作原理 (6)第四章安全操作手则 (8)第五章控制系统说明 (9)一、概括 (9)二、总控柜面板按钮指示灯说明 (9)三、现场DP箱说明 (12)四、仪表说明 (16)五、特殊连锁说明 (18)第六章控制系统说明 (19)一、点火操作 (19)二、大火操作 (22)三、火焰调节 (23)四、炉压调节 (24)五、运行 (24)六、停炉 (26)第七章、维护与保养 (26)一、控制系统的维护与保养 (26)二、炉体(风机、机械、管道、耐火材料) (26)第八章、故障及排除 (28)第一章特别声明第二章工业炉正常运行所需的基本条件为了本设备正常运行,在使用之前应当具备下列基本条件。
不能满足的,严禁使用该设备。
擅自使用的,造成的后果与我本公司无关:一、电源要求1、三相五线制电源用接线鼻正确无误的接入控制柜指定位置;2、系统地线必须安全接入地面;3、保证电源相间电压为380V±10%;4、针对该设备,有单独的、匹配的空气断路器;5、电源总线的负载能力达到本设备要求;二、天然气要求1、天然气气源必须经过过滤器,天然气必须干净;2、配置开关自如、无泄漏的总关断阀;3、总关断阀到烧嘴前天然气压力达到本设备要求8000~10000pa;4、总关断阀到烧嘴前天然气流量达到本设备要求的;三、压缩空气要求1、压缩空气源必须经过过滤,必须干净;2、配置开关自如、无泄漏的总关断阀;3、总关断阀到各个气动元器件前压缩空气压力达到本设备要求的0.5~0.8MPa;四、用户提供的其他设备必须满足本设备的基本要求。
五、操作以及维护维修时,相关人员必须遵守国家有关天然气安全操作的各项规定,并严格按照规定进行操作。
违反规定进行操作,造成的后果与本公司无关。
第三章 DXGpulse蓄热式燃烧技术的工作原理20世纪90年代以来,国际上在蓄热式燃烧技术的研究和应用方面取得很大进展,并把节能和环保结合起来,称之为“高温空气燃烧(HTAC)技术”。
关于蓄热式台车热处理炉燃烧系统控制的探讨
关于蓄热式台车热处理炉燃烧系统控制的探讨发布时间:2022-09-19T05:44:05.019Z 来源:《科学与技术》2022年第10期作者:邵紫光[导读] 现阶段,国内热处理领域未能具备较高的自动化水平,钢铁行业竞争激烈,为实现提升企业效益目标,需使热处理炉在经济与稳定状态下运行邵紫光绍兴市雪而德炉业有限公司浙江绍兴 312000摘要:现阶段,国内热处理领域未能具备较高的自动化水平,钢铁行业竞争激烈,为实现提升企业效益目标,需使热处理炉在经济与稳定状态下运行。
在轧制水平逐渐提升背景下,人们在钢坯控温精度方面提出了很高的标准,出于提升热处理炉燃烧系统控制效果考虑,相关单位需做好智能化控制工作。
本文对蓄热式台车热处理炉燃烧系统控制工作进行分析,以望借鉴。
关键词:蓄热式台车;热处理炉;燃烧系统引言:蓄热式台车热处理炉这一热处理设备可普遍运用至机械制造领域与机械加工领域。
此设备控制工作需达到准确控制炉膛温度效果,让加热钢坯强度与钢坯耐磨性得到提升,以符合轧制工艺标准。
蓄热式台车热处理炉的运行环节不但具有时变性和大惯性特点,还具有滞后性,会被外界因素影响,故控制系统非常复杂。
一、双交叉限幅控制方式在热处理炉燃烧系统的控制回路中,选用串级回路控制方式,主回路控制回路与副回路控制回路分别是炉膛温度控制及燃气与空气流量进行交叉连接控制。
对双交叉限幅控制来说,其原理是在升降负荷改变情况下,空气与燃气流量彼此限制条件会出现改变,让空燃比保持最佳[1]。
对双交叉限幅控制的副回路来说,燃气流量及空气流量的控制回路均包含高选器与低选器,炉膛温度控制器输出为A,空燃比是μ,偏置系数是K1、K2、K3、K4。
对燃气流量控制回路来说,空气流量检测值FA和空燃比系数做除法,之后和K3、K4运算,结果是D、E,把结果D与A送至高选器完成选值操作,把选择结果与E送至低选器完成选值操作,选值的结果是燃气流量控制回路设定值。
对空气流量控制回路而言,燃气流量控制值为FF,将FF和K1、K2运算,结果是B、C,把B、A送至低选器完成选值操作,把所选结果与C送至高选器完成选值操作,选值结果即空气流量控制回路设定值。
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中国仪器仪表 CHINA INSTRUMENTATION
2010年 增刊
207
1 引言
高效蓄热式燃烧技术是目前国际上最先进的燃烧控制技术。
它比常规燃烧技术节能效果高40%~50%,被国际上称为“燃烧技术的革命”。
高效蓄热燃烧系统主要部件由蓄热式烧嘴、换向阀构成。
其中蓄热式烧嘴是燃烧器与蓄热室余热回收装置集成一体,配成一个类似常规烧嘴的燃烧系统。
如图1所示,一组蓄热式烧嘴在正常工作时,通常分布在炉体两侧。
当左侧烧嘴处于燃烧工作状态时,即通过转向阀控制使空气/燃料通路开通,烟道通路关闭,蓄热体放热;而右侧烧嘴一定处于蓄热状态,即烟道通路开通,空气/燃料通路关闭;这样通过不断地切换工作状态,左右两侧的蓄热体可以把烟气中的显热传递给空气或煤气,降低烟气排放温度,提高燃料的热利用率,同时减少了对大气的温室气体排放。
蓄热体
放热
蓄热体吸热
换向阀
气体进入烟气排出
图1 高效蓄热燃烧系统
2 工艺概述
本设计中台车炉蓄热式燃烧系统是以高炉煤气为
Pulse-burning Burner
高效蓄热式燃烧控制系统在台车炉中的应用
The Application of High Temperature Air Combustion Control Systems on Car-type Annealing Furnace
208
CHINA INSTRUMENTATION
2010年 增刊
燃料,其中炉体共分布了14组蓄热式烧嘴(空、煤气喷口组成一组),每侧各7组。
把全炉温度控制分成3段控制区,第1段控制区和第2段控制区有4组蓄热式烧嘴,第3段控制区有6组蓄热式烧嘴,每段控制区各设3个温度检测:炉顶1个测温点,炉侧2个测温点。
每段蓄热式烧嘴通过各段温度检测信号控制来调节炉内供热量。
台车炉控制区简图如图2所示。
1
23
45
67
89
1011
1213
14
第3控制区
第2控制区第1控制区图2 台车炉控制区简图
3 蓄热式燃烧系统控制设计
蓄热式燃烧控制通过换向控制实现。
设计中蓄热式烧嘴的换向控制方式采用定时换向:
即炉子的一侧蓄热式烧嘴通过三通换向阀转向,使空气烧嘴与对应的煤气烧嘴打开,将煤气及空气送入炉内燃烧,此时该蓄热式烧嘴处于燃烧状态;同时另一侧蓄热式烧嘴通过三通换向阀转向,将炉内的烟气通过排烟管排出,此时该蓄热式烧嘴处于排烟状态;此状态在一定的T 时间(T=30s~3min ,此时间PLC 可调)后,原处于燃烧状态的烧嘴通过三通换向阀转向成排烟状态,而对应另一侧排烟状态的烧嘴通过三通换向阀转向成燃烧状态,然后再经过T 时间后再次换向并重复以上动作。
蓄热式燃烧控制的换向自动控制可采用脉冲燃烧控制实现。
脉冲燃烧控制是一种间断燃烧方式,使用脉宽调制技术,通过调节燃烧时间的占空比(即调节蓄热式烧嘴的开关时间),控制供热量达到控制炉温的目的。
蓄热式换向控制采用脉冲控制的优点:
(1)在额定的燃气压力、
热值下,在脉冲燃烧状态,喷出热气流的热焓、速度以及热气流的长度都是一个定值,如果对多个烧嘴进行适当的组合,合理地布置,易获得满意的炉内温度场的分布,保证极高的钢板加热质量。
(2)火焰长度不变,保证被加热钢板的温度均匀性不变。
(3)
易对热处理炉的炉温进行量化控制。
换向自动控制系统PLC 编程需要注意的问题:(1)
排烟温度高报警:每个蓄热式烧嘴中的排烟管都设有温度检测,当检测实际温度高于设定排烟温度(一般设定排烟温度为150℃,
因为烟气排放温度低于150℃,可最大限度地提高燃料的热利用率)时,发出高报警信号,同时强制烧嘴自动换向。
(2)换向阀极限报警:
为使换向系统安全可靠,当换向阀极限故障报警时,停止该对烧嘴工作。
例如:对于第1控制段中,当1#烧嘴处于燃烧状态,出现空气开极限故障报警时,则同时停止1#和2#烧嘴工作,直至解除故障烧嘴才正常工作。
(3)换向自动控制采用同侧换向:
即炉体一侧蓄热式烧嘴处于燃烧状态,相对一侧蓄热式烧嘴处于排烟状态,这样使炉内气体流动一致,有利于形成均匀的温度场,使温度均匀性好且温度控制精度更高,同时可以最大限度地减少了蓄热室超温和高炉煤气在蓄热室的二次燃烧的优点。
4 结束语
本设计中台车炉蓄热式燃烧控制系统采用高炉煤气作为燃料,
通过蓄热式燃烧控制,温度可达1300℃,这样扩展了低热值燃料的应用范围,减少能耗;而且由于烟气经蓄热体后温度降低到150℃以下,使得全炉热效率高,排烟损失小,所以节能效果明显,同时排放到大气中的烟气温度低,有利于保护环境。
参考文献
1 谢善清,吴道洪.高温空气燃烧技术的研究与应用.北京神雾热能技术有限公司,2007.
2 于清超,杨英华,陈晓波.台车式热处理炉集散控制系统.东北大学信息科学与工程学院,2009.
3 钢铁行业蓄热式燃烧技术规范. 2009,8.
4 高效蓄热式燃烧技术(HTAC).北京山鑫海达科技发展有限公司,2007,12.
作者简介:樊江波,工程师,主要研究方向为仪表自动化。