加热炉控制
炉内温度监测与控制的加热炉管理制度
炉内温度监测与控制的加热炉管理制度1. 引言2. 加热炉温度监测2.1 温度监测设备选择温度计热电阻红外线测温仪2.2 温度监测点选择加热炉内的温度监测点应覆盖加热区域、冷却区域和均热区域。
根据不同加热炉的结构和工艺要求,确定合理的温度监测点。
2.3 温度监测频率根据炉内温度的变化情况,设置合理的温度监测频率。
一般来说,加热炉炉内温度的监测频率应不低于30分钟。
3. 加热炉温度控制3.1 温度控制设备选择PID控制器温度控制模块3.2 温度控制参数设置根据加热炉的工艺要求和产品特性,设置合理的温度控制参数。
包括温度上下限设定、控制精度设定等。
3.3 温度控制策略根据加热炉的类型和工艺要求,确定合理的温度控制策略。
例如,采用开关控制、PID控制等方式实现温度控制。
4. 炉内温度监测与控制的规范要求4.1 设备保养与维护定期检查温度计、热电阻等温度监测设备的准确性和可靠性。
定期校准温度监测设备,确保测量结果的准确性。
及时修复和更换不正常工作的温度监测设备。
4.2 温度数据记录与分析定期记录炉内温度的监测数据。
对温度数据进行分析,及时发现和处理温度异常情况。
建立温度数据的历史记录,用于追溯和分析。
4.3 温度监测与控制的纪录与报告对炉内温度监测和控制的情况进行记录和报告。
建立温度监测与控制的档案,包括温度曲线、温度控制参数设置等信息。
5. 总结炉内温度监测与控制是加热炉管理中的重要环节。
通过合理的温度监测设备选择、温度监测频率设置以及温度控制参数设置和策略确定,可以确保加热炉的稳定运行和产品质量的稳定性。
同时,加热炉管理人员应严格遵守规范要求,对温度监测与控制的数据进行记录、分析和报告,以提高加热炉的管理水平和生产效率。
加热炉操作时的技术控制
加热炉操作时的技术控制
钢坯在加热炉内加热过程,分为预热段(靠燃料余热加热钢坯)、加热段(钢坯的表面温度先达到加热要求)、均热段(钢的芯部也达到加热要求)三个部分。
加热炉技术控制为:
1、三段温度控制
加热温度控制主要根据钢坯的化学成分和Fe-C相图来确定,即要保证加热温度合理,又要保证钢坯的相变均匀合理,温度控制一般为:预热段900℃,一加热段1100-1200℃,二加热段1200-1280℃,均热段1200-1260℃。
2、合理调节空燃比
空燃比调节对加热质量影响较大,空燃比过高,钢坯表面质量差,氧化铁皮厚,影响成材率;空燃比过低,煤气不能完全燃烧,影响能耗。
合理的空燃比为2.5左右。
3、能耗方面控制
1)为防止加热炉冒黑烟,实际空燃比过高
对策:控制残氧比例,合理控制风量,保持炉内压力平稳;减少冷风吸入量,降低空气比例。
2)加热炉内侧墙、炉顶局部、步进梁耐火材料脱落
对策:加强炉墙保温,定期修复,加强点检,认真观察各部位耐火材料的状况,减少不必要的热传导。
3)加热炉氧化皮产生
对策:严格控制加热温度,尽可能降低炉内氧气气氛,以弱氧化气氛为主,减少钢坯在炉时间,即保证加热质量,又降低能耗。
4)随着加热炉使用时间的延长,加热炉性能下降,热效率逐渐降低
对策:加强加热炉管理,定期检修,防止跑、冒、滴、漏、减少能源损失。
加热炉正常停炉如何操作
将加热炉的烟道气改旁路,停引风机,关闭集合烟道挡板。
加热炉操作由自动改手动控制。
按工艺规定的降温速度降低炉温,按点火顺序逐步关闭火咀,待炉膛温度降至250℃以下时,加热炉彻底灭火;关闭燃烧器的所有手阀、压控的上下游阀及付线阀、长明灯手阀。
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉的温度控制方法主要是通过空气/煤气比自寻优模型来实现煤气流量和空气流量的最佳配比控制,使燃烧达到最充分的状态,从而可以准确地控制温度。
炉温控制是加热炉的核心控制部分,它由执行器自动调节,再配以空燃比等各项辅助控制以提高炉子的加热效率。
每一个燃烧段的上部和下部炉温由安装在左右两侧炉墙上的热电偶来检测。
在正常生产中,控制系统可以自动选择温度较高的热电偶作为炉温控制的设定值;操作人员也可以选择其中任何一侧的热电偶作为炉温控制的设定值。
此外,当一只热电偶出现故障时,可以自动切换到另一支热电偶进行温度测量。
热电偶实际测量的温度可以给温度控制器提供参考,使其产生一个信号,这个信号可以作为空气流量和煤气流量控制器的设定值,达到控制空气和煤气的流量的目的。
通过这种方法,可以精确地控制加热炉内的温度,实现高质量的加热效果。
加热炉控制系统要点
加热炉控制系统要点1.温度控制:加热炉是用来提供高温环境的设备,因此温度控制是其最基本的功能。
控制系统应该能够根据工艺要求对加热炉的温度进行精确控制。
这可以通过在炉内安装温度传感器,并与控制系统连接来实现。
控制系统应该能够读取传感器的数据,并根据预设的温度范围来调节炉内的加热设备。
2.压力控制:加热炉在工作过程中需要维持一定的内部压力,以保证炉内温度的稳定性和燃烧效果。
控制系统应该能够监测加热炉内的压力,并通过调节进气和排气量来维持压力在合适的范围内。
3.燃料供给控制:加热炉的燃料供给对于平稳的燃烧效果至关重要。
控制系统应该能够监测燃料的流量和压力,并根据需要进行精确的控制。
例如,在炉内温度过低时,控制系统应该能够增加燃料供给来提高温度。
4.温度保护:加热炉的操作范围必须在安全范围内,超过限定的高温范围可能导致炉子损坏或者危险。
因此,控制系统应该具备温度保护功能,一旦温度超过设定范围,就应该自动切断加热设备的电源,并发出警报信号,以防止事故的发生。
5.远程监控和控制:加热炉控制系统应该具有远程监控和控制的功能,方便工作人员在不同的位置对炉子进行实时监测和操作。
通过与计算机或者移动设备相连,工作人员可以远程监控加热炉的运行状态,并对其进行必要的调整和控制。
6.数据记录和分析:加热炉控制系统应该能够将每次加热过程的相关数据进行记录,并能够生成相应的报表和图表。
这些数据可以用于对加热炉的性能进行分析和评估,有助于改进和优化生产过程。
7.系统安全性:加热炉控制系统应该具备一定的安全性能,以避免操作失误和不当操作引发的事故。
例如,可以设置密码保护功能,只有经过授权的人员才能对控制系统进行操作。
此外,还可以设置紧急停机按钮等安全装置,以便在紧急情况下快速切断炉子的电源。
综上所述,一个优秀的加热炉控制系统应该具备温度、压力和燃料供给等参数的精确控制能力,同时具备远程监控和数据分析功能。
通过有效地控制加热炉的操作,可以提高生产效率,保证产品质量,提升安全性能。
加热炉温度控制系统工作原理
加热炉温度控制系统工作原理
加热炉温度控制系统的工作原理如下:
1. 传感器:系统中的一个温度传感器负责实时监测加热炉内的温度,并将温度信号转化为电信号。
2. 控制器:控制器接收传感器发送的温度信号,并与设定的目标温度进行比较,确定是否需要调整加热炉的加热功率。
3. 调节器:控制器通过输出信号调整加热炉的加热功率。
如果温度低于设定目标温度,调节器会增加加热功率,反之则会减小加热功率。
4. 加热元件:加热炉内的加热元件,如电热丝或燃烧器,根据调节器输出的信号来增减加热功率。
5. 反馈回路:控制系统通过反馈回路监测实际炉内温度的变化,使温度保持在设定的目标温度范围内。
如果温度偏离目标温度,控制器会调整加热功率来实现温度的稳定控制。
通过不断监测温度、比较设定目标温度、调整加热功率等步骤,加热炉温度控制系统能够有效地控制加热炉的温度,保证产品的加热质量和稳定性。
加热炉温度控制系统
加热炉温度控制系统标题:加热炉温度控制系统摘要:加热炉温度控制系统是一种用于控制加热炉温度的设备。
它通过监测加热炉内的温度并相应地调节加热器的工作状态,以保持加热炉内的温度在设定范围内稳定。
本文将介绍加热炉温度控制系统的原理、组成部分以及工作流程,并探讨其在工业生产中的应用。
关键词:加热炉、温度控制、加热器、工业生产1. 引言加热炉是一种常见的热处理设备,广泛应用于冶金、机械加工和材料研究等领域。
在加热炉的使用过程中,保持加热炉内的温度稳定是非常重要的。
过低的温度会导致加热不充分,影响产品的质量;过高的温度则会造成能源的浪费,甚至导致设备损坏。
因此,开发一种稳定且可靠的加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。
2. 温度控制系统的原理温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器用于实时监测加热炉内的温度变化,将温度信号传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度,计算出相应的控制信号。
执行器根据控制信号调节加热器的工作状态,从而实现加热炉温度的稳定控制。
3. 温度控制系统的组成部分3.1 温度传感器温度传感器是温度控制系统中的重要组成部分。
常用的温度传感器有热电阻和热电偶两种。
热电阻传感器的工作原理是利用金属电阻随温度变化而发生的电阻变化,通过测量电阻的变化来确定温度。
热电偶传感器则是利用两种不同材料的接触产生的热电势随温差变化而变化,通过测量热电势的变化来确定温度。
3.2 控制器控制器是温度控制系统的核心部件,负责计算控制信号并将其传输给执行器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度,做出相应的控制决策。
常见的控制器包括PID控制器和模糊控制器。
PID控制器根据比例、积分和微分三个方面来调节控制信号;模糊控制器则利用模糊逻辑推断得出控制信号。
3.3 执行器执行器根据控制器传输的控制信号调节加热器的工作状态。
常见的执行器包括电动阀和可调电阻。
加热炉控制算法
加热炉控制算法引言加热炉是一种用来加热物体的装置,常用于工业生产中的热处理、烧结、熔化等过程。
为了实现对加热炉的精确控制,需要设计一种有效的加热炉控制算法。
本文将介绍一种常用的加热炉控制算法,并对其原理、步骤和应用进行详细讲解。
一、算法原理加热炉控制算法的原理是基于反馈控制的思想。
通过对加热炉内部温度的实时监测,将监测到的温度与设定的目标温度进行比较,然后根据比较结果来调整加热炉的加热功率,从而实现对温度的精确控制。
二、算法步骤1. 设置目标温度:首先需要确定加热炉的目标温度,即希望加热炉内部达到的温度值。
目标温度的选择应根据具体的加热炉使用要求和工艺流程来确定。
2. 温度监测:在加热炉内部设置温度传感器,用于实时监测加热炉内部的温度。
传感器将监测到的温度值反馈给控制系统。
3. 温度比较:将监测到的温度值与设定的目标温度进行比较。
若监测到的温度值小于目标温度,则说明加热炉内部温度还未达到目标温度,需要增加加热功率;若监测到的温度值大于目标温度,则说明加热炉内部温度已超过目标温度,需要减小加热功率。
4. 加热功率调整:根据温度比较的结果,调整加热炉的加热功率。
增加加热功率可以通过增大加热电流或延长加热时间来实现;减小加热功率可以通过减小加热电流或缩短加热时间来实现。
5. 循环控制:以上步骤是一个循环过程,通过反复监测温度、比较温度、调整加热功率,直到加热炉内部温度稳定在设定的目标温度附近。
三、算法应用加热炉控制算法可以广泛应用于各种加热炉的控制系统中。
例如,工业生产中常用的炉膛加热炉、电阻加热炉、感应加热炉等都可以通过该算法实现温度的精确控制。
在炉膛加热炉中,可以通过控制燃烧器的开关来调整加热功率。
当监测到的温度低于目标温度时,燃烧器开启,增加燃烧器的燃烧时间或燃烧强度,提高加热功率;当监测到的温度高于目标温度时,燃烧器关闭,减小燃烧器的燃烧时间或燃烧强度,降低加热功率。
在电阻加热炉中,可以通过控制加热电流的大小来调整加热功率。
加热炉控温方法
加热炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备,其控温方法主要包括以下几种:
1. 手动控温:通过手动调节加热炉的加热功率或温度控制器的设定值来控制温度。
这种方法适用于简单的加热需求,但需要操作人员不断观察和调整温度,以确保加热效果和安全性。
2. 自动控温:使用温度控制器自动控制加热炉的温度。
温度控制器可以通过传感器感知加热炉内部的温度,并根据设定的温度值自动调整加热功率,以保持加热炉内部的温度稳定。
这种方法适用于需要精确控温的场合,可以提高加热效率和稳定性。
3. 比例积分微分(PID)控温:PID 控温是一种更为精确的自动控温方法,它可以根据加热炉内部的温度变化自动调整加热功率,以保持温度的稳定性。
PID 控温系统通常包括温度传感器、PID 控制器和执行器等组成部分,可以实现快速、准确的温度控制。
4. 分段控温:对于需要在不同温度范围内进行加热的场合,可以采用分段控温的方法。
将加热炉分成多个加热区域,并分别控制每个区域的温度,可以实现更精确的温度控制。
5. 远程控温:通过网络或其他通信方式实现远程控温。
操作人员可以在远程控制中心对加热炉的温度进行监测和控制,提高了加热炉的可操作性和管理效率。
加热炉自动燃烧控制技术
加热炉自动燃烧控制技术
加热炉自动燃烧控制技术是指通过控制系统,实现加热炉燃料的自动供给、自动点火、自动调节火焰高低、自动关闭等功能的技术。
其主要目的是提高加热炉的工作效率,降低能源消耗,同时也能提高工作安全性和稳定性。
该技术具有以下优点:
1. 自动化程度高,无需人工干预,降低了操作难度和操作风险。
2. 系统可靠性高,能够实现远程监控和操作,增加了操作的便捷性。
3. 精度高,能够精确控制火焰高低,保证加热炉的工作温度和加热质量。
4. 能够实现能源的节约,降低了企业的生产成本,提高了经济效益。
在加热炉自动燃烧控制技术的应用过程中,需要注意以下几点: 1. 控制系统的设计应该考虑到实际使用情况,能够适应不同的加热炉型号和燃料类型。
2. 控制系统的安全性应该得到保障,能够避免意外事故的发生。
3. 控制系统的稳定性应该得到保障,能够确保长期运行稳定,减少故障率和维修成本。
4. 控制系统的维护和保养应该得到重视,及时发现和处理故障,保证系统的可靠性和稳定性。
总之,加热炉自动燃烧控制技术的应用,将会为企业的生产过程
带来很大的效益,提高了生产效率和经济效益,同时也增加了生产安全性和稳定性。
加热炉的控制系统
加热炉的控制系统引言加热炉是工业生产中常用的设备,用于加热各种材料以达到所需温度。
为了确保加热过程的稳定性和安全性,高效的控制系统是必不可少的。
本文将介绍加热炉的控制系统的基本原理、组成部分,以及常见的控制策略和技术。
基本原理加热炉的控制系统的基本原理是通过不同的控制器对加热炉的加热过程进行调节,以达到所需的温度。
控制系统通过测量加热炉内部的温度,并与设定的目标温度进行比较,根据比较结果发出控制信号,控制加热器的加热功率。
组成部分加热炉的控制系统由以下几个核心组成部分组成:温度传感器温度传感器用于测量加热炉内部的温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器等。
传感器将测量到的温度值转换成电信号,供控制器使用。
控制器控制器是整个加热炉控制系统的核心部分,负责测量、比较和控制加热炉的温度。
控制器接收从温度传感器传来的温度信号,并与设定的目标温度进行比较,根据比较结果发出控制信号。
常见的控制器有PID控制器和PLC控制器。
加热器加热器负责提供加热炉所需的能量。
根据控制器发出的控制信号,加热器调整加热功率,以达到所需的温度。
常见的加热器有电阻加热器、电磁感应加热器和燃烧器等。
接口设备接口设备用于与人机界面进行交互,方便操作人员对加热炉的控制系统进行设置和监控。
常见的接口设备有触摸屏、键盘和显示屏等。
控制策略加热炉的控制系统根据控制策略的不同,可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制开环控制是指控制系统只根据预先设定的参数进行控制,无法对实际温度进行反馈。
开环控制常用于加热炉加热过程稳定、温度变化较小的场景。
开环控制的优点是简单、成本低,但缺点是对外界扰动敏感,无法及时校正温度偏差。
闭环控制闭环控制是指控制系统通过温度传感器对实际温度进行反馈,并根据反馈信息调整控制器的输出信号,以使实际温度更接近目标温度。
闭环控制具有良好的稳定性和鲁棒性,在加热炉温度变化大、外界扰动较大的场景中表现出较好的性能。
控制技术加热炉的控制系统使用多种控制技术来确保加热过程的稳定和安全。
加热炉操作、控制与优化技术
加热炉操作、控制与优化技术加热炉是工业生产中常见的设备,用于加热各种材料或产品。
正确的操作、控制和优化技术可以帮助提高加热炉的效率,降低能耗,提高生产质量。
下面将介绍一些常见的加热炉操作、控制与优化技术。
首先,正确的操作是保证加热炉正常运行的关键。
在启动加热炉之前,操作人员应该检查所有的设备,确保各部件的正常运转。
在加载物料之前,要根据物料的性质和工艺要求,确定合适的加热温度和时间。
操作人员应该熟悉加热炉的控制面板,正确设置加热温度和时间,并严格按照工艺要求进行操作。
其次,合理的控制技术是确保加热炉稳定运行的重要手段。
现代加热炉通常使用自动控制系统,可以根据实际情况调节加热功率和加热时间。
控制系统可以根据加热炉内的温度传感器实时监测温度,并通过控制器调节加热功率,保持温度在设定范围内。
此外,还可以根据传感器监测的温度变化来预测物料的加热曲线,从而提前调整加热参数,减少能耗和时间。
最后,优化技术可以进一步提高加热炉的效率和产品质量。
通过合理的工艺设计和装置改造,可以提高加热炉的热效率,减少热能的损失。
例如,在加热炉的进口设计预热装置,可以利用废热对进入加热炉的新鲜空气进行预热,减少燃料消耗。
另外,可以通过改变加热炉的结构和材料选择,减少辐射热损失,提高加热效果。
此外,通过优化加热工艺和控制参数,可以降低材料的加热温度和时间,减少能耗,提高产品质量。
总之,加热炉操作、控制和优化技术对于提高生产效率、降低能耗和提高产品质量至关重要。
通过正确操作和合理控制,可以确保加热炉的稳定运行;通过优化技术,可以提高热效率和产品质量。
随着科学技术的不断进步,加热炉的操作、控制和优化技术也将不断发展,为工业生产带来更多的效益和优势。
加热炉操作、控制和优化技术在工业生产中起到了重要作用,下面将进一步介绍相关的内容。
首先,加热炉的操作应该遵循一定的规范和安全措施。
操作人员在接受培训后,应熟悉加热炉的结构、工作原理和操作步骤。
电加热炉温度控制系统设计
电加热炉温度控制系统设计电加热炉是一种广泛应用于工业生产中的设备,用于加热各种材料或工件。
电加热炉的温度控制是保证炉内温度稳定和精确的关键,对于生产质量和设备寿命有重要影响。
本文将介绍电加热炉温度控制系统的设计。
首先,电加热炉温度控制系统的设计需要考虑以下几个方面:1.温度传感器:选择合适的温度传感器用于测量炉内温度,如热电偶或热电阻。
传感器需要能够对温度进行准确测量,并具有较高的可靠性和耐高温性能。
2.控制算法:根据温度传感器的反馈信号,控制算法计算控制信号以调节炉内加热功率。
最常用的控制算法是PID控制算法,它根据温度偏差、偏差变化率和偏差累积进行控制信号计算,以实现温度的稳定控制。
3.控制器:选择合适的控制器用于执行控制算法并输出控制信号。
控制器需要具有快速的计算能力和稳定的控制性能。
常见的控制器类型包括单片机、PLC和工业控制计算机。
4.加热装置:选择合适的加热装置用于向电加热炉提供能量。
常见的加热装置包括电阻丝、电加热器和感应加热器。
加热装置需要能够根据控制信号调节加热功率,并具有可靠的性能。
5.温度控制系统的安全保护:设计温度控制系统需要考虑安全保护措施,以防止温度过高造成设备事故和人身伤害。
常见的安全保护措施包括过温保护、短路保护和漏电保护等。
在电加热炉温度控制系统的设计过程中,需要进行系统建模和参数调节。
系统建模是将电加热炉、加热装置和温度传感器等组成部分抽象为数学模型,以进行控制算法的设计和仿真验证。
参数调节是根据实际工艺要求对控制算法参数进行调整,以达到良好的控制性能。
最后,电加热炉温度控制系统的设计需要考虑实际应用情况和要求。
不同的工艺要求和生产环境可能需要不同的控制精度和性能需求,因此需要根据实际情况进行设计定制。
在总结上述内容后,设计电加热炉温度控制系统需要考虑温度传感器、控制算法、控制器、加热装置和安全保护等方面。
系统建模和参数调节是设计过程中的关键步骤。
根据实际应用情况和要求进行设计定制,以实现温度的稳定和精确控制。
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉温度控制方法工业加热炉是工业生产中常见的设备,用于加热各类原材料,以便进行加工或生产。
在工业生产中,加热炉的温度控制对产品质量和生产效率具有重要影响。
因此,有效的温度控制方法对于保障生产过程稳定性和产品质量至关重要。
工业加热炉温度控制涉及多种方面的知识和技术,其中包括传热学、控制工程、材料学等。
在实际应用中,人们通常采用多种手段来实现对加热炉温度的控制,以满足不同生产工艺的要求。
本文将围绕展开研究,探讨其中的关键技术和应用现状,以期为相关行业提供参考和借鉴。
首先,在工业生产中,传统的加热炉温度控制方法主要依靠经验和人工操作。
在这种情况下,操作人员需要根据生产工艺和产品要求手动调节加热炉的加热功率或加热时间,从而实现对温度的控制。
然而,这种方法存在着一定的局限性,一方面易受操作人员水平和主观因素的影响,另一方面无法满足复杂生产工艺对温度控制精度的要求。
为了提高加热炉温度控制的精度和稳定性,研究人员提出了多种自动控制方法。
其中,PID控制是应用较为广泛的一种方法。
PID控制器可以根据系统反馩信号的变化自动调节控制器的输出,从而实现对加热炉温度的闭环控制。
通过对PID参数的调优和系统的建模,可以有效提高加热炉的温度控制精度和稳定性。
除了PID控制外,模糊控制、神经网络控制等新型控制方法也逐渐应用于工业加热炉温度控制领域。
模糊控制通过模糊化处理输入和输出变量,将模糊规则映射为控制规则,以实现对加热炉温度的精确控制。
神经网络控制则通过神经元之间的连接和学习算法,模拟人脑的思维过程,从而实现对加热炉温度的自适应控制。
针对工业加热炉温度控制中的特殊需求,人们还可以结合温度传感器、控制阀门等自动化设备,构建完整的温度控制系统。
通过实时监测加热炉内部温度和外部环境温度,以及对系统参数进行实时调节,可以实现对加热炉温度的精确控制和实时监测。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,工业加热炉温度控制方法涉及多种技术和手段,需要结合具体的生产工艺和产品要求进行选择和应用。
加热炉的控制系统
•
•
•TC •101
•FT
•TT
•101
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•TC
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•TT
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•FC •102
•FT •102
前馈主要克服进料流量的干扰
加热炉安全联锁保护控制系统
在以燃料气为燃料的加热炉中,主要危险包括: § 被加热工艺介质流量过少或中断; § 熄火; § 回火;(什么情况下发生?) § 脱火。(什么情况下发生?)
特点:关联回路多,实施困难
•TT •TC •101 •101
•加热炉 •工艺 •介质
•FC •101
•FT •101
•燃料
•TC
•TT
•101
•101
•TC
•TT
•102
•102
•FC •FT
•••燃 料 油•101 •101
•加热炉 ••工介艺质
3、出口温度对燃料阀后压力的串级
燃料量小、粘度大时,流量测量困难 压力测量较方便
•加热炉
③ 燃料油雾化蒸汽压力控制。
•燃 ••料 油
•PC •102
•雾化蒸汽
•PT
•FT
•102
•101
••工介艺质
•FC •101
燃料油压力较平稳时,③回路可以 满足雾化要求。
燃料油压力波动较大时,单回路不能 保证良好雾化,可采用以下方案:
①用燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力之差来 调节雾化蒸汽。
②燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力比值控制 。 (前提条件:管道应畅通)
也可采用流量比值控制
加热炉负荷大、时间常数和滞后时间较大, 单回路控制很难满足要求,炉出口温度波动较大
3、单回路控制适用场合 对炉出口温度要求不高的场合 干扰较小,且不频繁 炉膛容量较小,滞后小
工业加热炉温度控制方法
工业加热炉温度控制方法工业加热炉是一种用来加热工件的设备,广泛用于多种工业领域中,例如冶金、机械制造、化工等。
对于加热炉的温度控制非常重要,因为温度过高或者过低都可能会影响加热效果和工件的质量。
在工业生产中,通常采用的温度控制方法有PID控制、模糊控制、遗传算法控制等多种方式,下面将详细介绍几种常用的。
1.PID控制方法PID控制是一种经典的控制方法,它通过比例、积分和微分三个部分来控制温度。
在PID控制方法中,比例作用是根据当前温度与设定温度之间的偏差来调整控制量;积分作用是根据过去的偏差来调整控制量,以消除偏差积累;微分作用是根据偏差的变化率来调整控制量,以提高控制系统的响应速度。
PID控制方法具有稳定性好、响应速度快等优点,因此在工业加热炉的温度控制中被广泛应用。
2.模糊控制方法模糊控制是一种基于人类的模糊逻辑思维的控制方法,其原理是根据模糊规则来调整输出控制量。
在模糊控制方法中,通过建立模糊规则库和模糊推理系统,将输入变量与输出变量之间的关系模糊化,然后根据这些规则来确定输出控制量。
模糊控制方法具有适应性强、易于实现等优点,因此在工业加热炉的温度控制中也得到了广泛应用。
3.遗传算法控制方法遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,它通过模拟生物的进化机制来搜索最优解。
在遗传算法控制方法中,首先建立一个适应度函数来评估每个解的好坏,然后通过选择、交叉和变异等操作来生成新的解,并逐步优化得到最优解。
遗传算法控制方法具有全局搜索能力强、适应性好等优点,可以克服传统优化方法的局部最优问题,在工业加热炉的温度控制中也有一定的应用价值。
在实际工业生产中,以上几种温度控制方法可以根据具体的工艺要求和控制对象的特点选择合适的方法。
同时,在温度控制过程中,还需要注意以下几个方面:1.准确测量温度:在加热炉中安装合适的温度传感器来准确测量温度是保证控制效果的前提。
2.设定合理的目标温度:根据工件的热处理工艺要求设定合理的目标温度,以保证工件的加热效果和质量。
加热炉温度控制原理
加热炉温度控制原理嘿,咱今天就来唠唠加热炉温度控制原理这个事儿啊!你说这加热炉就像咱家里做饭的炉灶,温度可得控制好咯,不然这饭菜不是烧焦了就是没熟呢!这加热炉啊,里面的温度那可是相当重要。
就好比你冬天烤火,火大了热得慌,火小了又不暖和,得找到那个刚刚好的度。
那怎么找这个度呢?这就有讲究啦!首先啊,得有个厉害的“温度计”,能准确地告诉咱现在炉子里是多少度。
这就跟咱人得知道自己体温似的,心里有个数。
然后呢,根据这个温度来调整加热的力度。
要是温度低了,那就得加大火力,让它赶紧热起来;要是温度太高了,就得赶紧减减火,不然可就要出问题啦!你想想看啊,要是烤面包的时候温度太高,那面包不就烤糊啦!这可不行,咱得让面包烤得金黄酥脆,那才好吃呢!就像开车一样,速度得控制好,太快了容易出事,太慢了又着急。
这加热炉的温度控制还有很多小窍门呢!比如说不同的东西需要不同的温度来加热。
就好比煮鸡蛋和煮面条,那温度能一样吗?肯定不行啊!所以得根据要加热的东西来调整温度,这可需要点经验和技巧咯!有时候啊,这温度还会受到外界因素的影响呢!比如说天气冷了,那加热炉就得更努力工作才能保持温度;要是天气热了,可能就不用那么大火力啦。
这就跟咱人一样,冬天得穿厚衣服保暖,夏天就穿薄衣服凉快。
还有啊,这加热炉的构造也很重要呢!好的加热炉就像一辆好车,性能杠杠的,能更好地控制温度。
那里面的加热元件啊、隔热材料啊,都得选好的,不然温度可就不听话咯!咱平时生活中也经常会用到温度控制呢!比如电热水壶,它能自动把水烧开然后保温,这也是一种温度控制呀!还有空调,能让屋里保持一个舒适的温度,不也是在控制温度嘛!总之啊,这加热炉温度控制原理看似简单,实则暗藏玄机呢!咱可得好好琢磨琢磨,才能让它发挥出最大的作用。
不然温度失控了,那可就麻烦大啦!咱可不能让这小小的温度问题影响了大事,对吧?所以啊,一定要重视起来,就像重视咱自己的身体一样,把这温度控制得稳稳当当的!这样咱才能做出好吃的面包、煮出美味的鸡蛋,让生活更加美好呀!你说是不是这个理儿呢?。
加热炉温度自动控制系统的基本原理和作用
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加热炉设备的控制方案设计探析
加热炉设备的控制方案设计探析摘要:加热炉是工业生产部门最重要的设备工具之一,它具有高耗能的特点。
对加热炉进行理想的设备控制,不仅可以促进工业生产部门的经济效益,而且可以节约能源,改善我国的生态环境,实现经济与资源、环境的可持续发展。
本文即详细阐述了加热炉设备的控制方案设计要点。
关键词:加热炉设备;控制方案;出口温度;燃烧过程;调节阀一、加热炉设备概述加热炉是炼油化工装置中最为常见的热源设备,用于向反应器、精馏塔等大型设备内的物料提供热量。
被加热物料流经加热炉炉管时,加热炉膛内燃烧火焰产生的巨大热量,通过辐射和对流的方式将炉管内的物料加热升温。
整个加热操作过程同时涉及加热炉的工艺侧(Process Side,炉管内物料)、燃料侧(Fuel Side,通常为燃料气或燃料油)以及空气侧(Air Side,强制通风)的交叉限制(Cross-Limiting)复杂控制。
被加热物料的加热效果会直接影响到工艺装置操作的稳定性;加热所需的燃料和空气总量及配比直接关系到加热炉的燃烧效率和环保节能效果;加热炉进行升温或降温操作时,空气侧与燃料侧的联动控制方案对加热炉的稳定及安全运行具有重要意义。
二、加热炉的典型流程设计方案根据国家相关的标准规范,为了满足尽量高的热效率,达到节能环保的目的,加热炉流程设计中通常都有余热回收系统。
强制通风的加热炉余热回收系统通常包括: 1台引风机、1台鼓风机、1台热管空气预热器、1台蒸汽/空气预热器、1根独立的烟囱和若干余热回收管线等。
高温烟气通过热管空气预热器对空气进行加热,以达到降低排放烟气温度,提高热效率的目的。
自然通风的加热炉余热回收系统通常只包括1台汽包(余热锅炉)、1根独立的烟囱和若干余热回收管线等。
高温烟气通过加热汽包产生蒸汽供装置使用,同时达到降低排放烟气温度,提高热效率的目的。
由于自然通风的加热炉空气侧没有进风控制可言,因此加热炉的交叉限制控制方案只适用于强制通风的加热炉。
加热炉控制及安全联锁系统
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2.2控制方案的具体实现
2.2.1减负荷控制
控制流程
加热炉需要减少负荷时,将补偿后的燃料气流量通过计算块 (Y7)乘一系数(经典值为0.9,提供10%的余量),然后送至高选 器(Y17),再进计算块(Y9)内乘上空燃比,换算为空气流量作 为空气流量控制器(FICA028)的外部设定值。其中系数(0.9)有两 个作用:第一,当燃料气量要求小范围(不低于原来值的90%)减 小时,温度控制器(TICA034)的输出将同时作在燃料气流量控制器 (FICA030)和空气流量控制器(FICA028)上,平行调节燃料气流量 和燃烧空气流量。第二,如果要求燃料气流量减小幅度较大(小于 原来值的90%),而实际的燃料气流量没有响应,系数将会限制继 续减少空气量(最多减小至原来值的90%),以防止空气流量过低。 此控制系统从平行控制改变为“燃料气主导”的控制系统,燃料气 的减少将通过高选器(Y17)选中,进而减小空气量。高选器用于 限制空气量,使其随着燃料气量减小而减小。 调节器动作示意见 下图:
由上面方程式可以看出,如果在燃烧过程中氧气不充分,则反应 进行的不彻底,会有CO产生。为了避免产生CO,在燃烧过程中就必须 保证氧气量,也就是保证燃烧过程中燃烧空气的量。
燃料气组分表
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2.控制流程
控制流程见下图。
控制流程
2.1控制的基本原则
炉出口温度在小范围波动时,温度控制器平行控制燃料 气流量和燃烧空气流量;炉出口温度在大范围波动时,采用 一定的限制来避免非化学平衡式燃烧。 炉出口温度控制器(TICA034)为主控制器,控制燃料气 量。温度控制器的输出整定为所需燃料气量。燃料需求量通 过低选器(Y16)作用在燃料气流量控制器(FICA030)上;通 过高选器(Y17)最终作用在空气流量控制器(FICA028)上。这 样保证以一个安全的顺序来调整燃料气控制器和燃烧空气控 制器的设定值。
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目录第1章加热炉控制系统工艺分析 (2)第2章加热炉控制系统设计 (3)2.1生产节奏的控制 (3)2.2加热炉燃烧控制 (3)第3章基于组态王的加热炉系统监控程序设计 (8)第4章结论与体会 (10)参考文献 (11)第1章加热炉控制系统工艺分析加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。
随着工业自动化技术的不断发展,现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉,其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求,以提高其产品的质量,增强产品的市场竞争力。
我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,但推钢式炉有长度短、产量低,烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。
由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以留出空隙,钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉,完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀,炉长不受限制,产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
全连续、全自动化步进式加热炉。
这种生产线都具有以下特点:①生产能耗大幅度降低。
②产量大幅度提高。
③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置,现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统,而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。
传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。
第2章加热炉控制系统设计2.1 生产节奏的控制步进式加热炉生产中的生产节奏的控制是非常重要的,在管材线全自动、全连续工作时,加热炉区的机械设备如进料辊道、步进梁、出料辊道、液压站及其它公辅设施,设备运行节奏必须高度统一,才能实现管材物流全过程准确定位,以实现全自动、全连续工作。
依据生产调度计划而需要装炉时,通过上料台架输送至装料辊道,经光电开关及金属探测器而自动输送到炉外辊道上。
待炉内装料端空出位置时,自动开启炉门,由其及炉内辊道托入炉内放置到固定梁上,并由此开始进行炉内的管材物流跟踪。
管材通过炉子步进梁自装料端一步步地移送到炉子的出料端。
由装在出料端的光电开关检测到管材边缘并在步进梁完成此时的步距运行后,暂停步进梁的移送动作,PLC同时测算等待出炉管材的位置。
在加热炉接到出钢信号后,再自动开启出料炉门,由出料辊道运至炉外出料辊道上。
当金属检测器探测到管材时,在由出料辊道输送至其他设备,进行下一道工艺。
管材输送、测量、装出料、物流跟踪以及管材的数据信息交换通过PLC和二级计算机系统进行顺序、定时、联锁与逻辑控制,实现操作自动化和计算机管理。
2.2 加热炉燃烧控制工业炉的燃烧控制水平直接影响到生产的各项指标,例如:产品质量、能源消耗等。
目前国内的工业炉一般都采用连续燃烧控制的形式,即通过控制燃料、助燃空气流量的大小来使炉内的温度、燃烧气氛达到工艺要求。
由于这种连续燃烧控制的方式往往受到燃料流量的调节和测量等环节的制约,所以目前大多数工业炉的控制效果不佳。
随着工业炉工业的迅猛发展,脉冲式燃烧控制技术也应运而生,并在国内外得到一定程度的应用,取得了良好的使用效果。
目前高档工业产品对炉内温度场的均匀性要求较高,对燃烧气氛的稳定可控性要求较高,使用传统的连续燃烧控制无法实现。
随着宽断面、大容量的工业炉的出现,必须采用脉冲燃烧控制技术才能控制炉内温度场的均匀性。
本系统主要采用脉冲燃烧系统。
它是一种间断燃烧的方式,使用脉宽调制技术,通过调节燃烧时间的占空比(通断比)实现窑炉的温度控制。
燃烧状态下的燃料流量可通过主燃料控制阀门在线调节,燃烧器一旦燃烧,就处于其设计的最佳燃烧状态,保证燃烧器燃烧时的燃气出口速度不变。
控制系统使炉内燃烧器交替燃烧,通过燃气在炉内的不断搅拌,使炉内温度场均匀分布。
当需要升温时,燃烧器燃烧时间加长,间断时间减小;需要降温时,燃烧器燃烧时间减小,间断时间加长。
并根据炉内的设定温度来控制燃烧时的燃料流量,当设定温度较低时,将主燃料控制阀门关小,当设定温度较高时,将主燃料控制阀门开大,避免炉内处于低温状态时,燃气与炉内的温度差过大,对炉内制品造成的直接热冲击。
脉冲燃烧系统的主要优点为:1)系统简单可靠,造价低。
2)可提高炉内温度场的均匀性。
3)传热效率高,大大降低能耗。
4)燃烧器的负荷调节比大。
5)无需在线调整,即可实现空燃比的精确控制。
与传统的比例燃烧控制相比,脉冲燃烧控制系统中参与控制的仪表大大减少,仅有温度传感器、控制器和执行器,省略了大量价格昂贵的流量、压力检测控制机构。
并且,由于只需两位式开关控制,执行器也由原来的气动(电动)控制阀门变为电磁阀门,增加了系统的可靠性,大大降低了系统造价。
普通烧嘴的空燃比一般为1:4左右,当烧嘴在满负荷工作时,燃气流速、火焰形状、热效率均可达到最佳状态,但当烧嘴流量接近其最小流量时,热负荷最小,燃气流速大大降低,火焰形状达不到要求,热效率急剧下降,高速烧嘴工作在满负荷流量50%以下时,上述各项指标距设计要求就有了较大的差距。
脉冲燃烧则不然,无论在何种情况下,烧嘴只有两种工作状态,一种是满负荷工作,另一种是不工作,只是通过调整两种状态的时间比进行温度调节,所以采用脉冲燃烧可弥补烧嘴调节比低的缺陷,需要低温控制时仍能保证烧嘴工作在最佳燃烧状态。
在使用高速烧嘴时,燃气喷出速度快,使周围形成负压,将大量炉内烟气吸人主燃气内,进行充分搅拌混合,延长了烟气在炉内的滞留时间,增加了烟气与制品的接触时间,从而提高了对流传热效率2.2.1步进梁控制步进梁的动作方式有周期方式和踏步方式,周期方式用于运送钢管向前移动,而踏步方式用于等待出钢。
步进梁的周期方式:活动梁上升180mm,前进145mm,下降180mm,后退145mm,钢管前进一个齿距。
其运行轨迹如下:图3 步进梁动作轨迹图其运行速度如下图所示:图4 步进梁运行速度图在步进梁接近固定梁面时,放慢步进梁的上升速度,以使步进梁轻接触固定梁上的钢管,同样下降时也是如此。
步进梁的控制系统如图图5 步进梁控制原理图步进梁踏步方式:活动梁上升180mm,后退45mm,下降180mm,前进45mm钢管在固定梁原齿槽内转动。
运行轨迹如下图所示:图6 步进梁踏步轨迹图2.2.2 炉温控制●炉子温区划分淬火炉共8个控温区。
加热段沿炉宽分四个区,即加热1、加热2、加热3、加热4、。
保温段沿炉宽也分4个区,即保温1、保温2、保温3和保温4。
回火炉共10个控温区。
加热段沿炉宽分二个区,加热1为中间段,加热2为左右两段组成。
均温段沿炉宽分4个区,即均温1、均温2、均温3、均温4。
保温段沿炉宽也分4个区,即保温1、保温2、保温3和保温4。
以上每个区均为独立控温。
●各区炉温的设定方式各区的温度有二种设定方式:手动设定方式:即在工控机上手动改变各区温度设定值对炉温进行设定。
程序设定方式:对于不同规格及材质的钢管,按工艺要求对应不同的设定温度,操作者可予先将不同规格和材质的钢管的炉温设定值以数据库形式保存在PLC内,并在工控机CRT的钢管选择界面上,可按需要,通过“一触式”软按键对各区炉温进行批量设定。
●各区温度的调节方式采用PID调节方式,其过程是由热电偶检测来的实际炉温传给FM355 PID 模块,并与该区设定值进行比较,由该模块实现PID运算并输出4~20mA信号,并将此信号传输至Krom公司的连续控制或脉冲控制器的输入端,再去控制燃烧系统,实现温度控制。
其体控制过程如下:对于淬火炉加热1、加热2、加热3、加热4四个温区,是采用德国Krom公司的比例燃烧连续控制系统,温度模块的PID输出4~20mA信号控制系统的空气电磁蝶阀。
空气电磁蝶阀开度发生变化,通过空/燃比例调节阀使烧嘴前煤气压力发生变化,从而使供热发生变化,实现炉温的自动控制。
见图71燃气电磁阀2烧嘴控制器3点火变压器4空燃比例阀5流量调节阀6手动蝶7波纹管8烧嘴图7 连续燃烧控制原理图对于淬火炉的保温1、保温2、保温3、保温4四个区和回火炉的各区而言,是采用德国Krom公司的脉冲燃烧控制系统,脉冲控制器MPT-700,接受PID模块的PID输出信号并将该信号变成具有脉冲调宽时序信号去控制脉冲烧嘴的开关时序及开关时间比例,从而达到调节空气、煤气的流量,达到控制炉温的目的。
为保证炉温均匀度±5℃和沿钢管全长温度均匀性小于10℃要求,淬火炉的保温段及回火炉均采用脉冲燃烧控制,在脉冲燃烧控制中,烧嘴只工作在开或关两种状态下,根据对烧嘴的功率、混合比、喷出速度等要求,将烧嘴一次性调至最佳工作状态,我们采用的是Krom公司的调温烧嘴,这样对于提高燃烧效率,降低排放物污染程度都有明显效果。
其控制系统示意图见图8图8 脉冲燃烧控制原理图2.2.3 紧急停炉保护和连锁(1)自动停炉当发生以下情况时应自动停炉:●车间煤气总管压力超低限;●热风压力超低限;●冷却水压力超低限或断水;●助燃风机故障停转;●停电。
自动停炉过程:总管煤气紧急切断→氮气吹扫管道→管道内煤气放散。
(2)紧急手动停炉它用于控制系统出现故障等特殊情况。
该系统为独立于PLC控制的联锁系统,由操作者按急停按钮完成停炉。
停炉过程仍具有下面联锁功能:总管煤气紧急切断→氮气吹扫管道→管道内煤气放散。
第3章基于组态王的加热炉系统监控程序设计图3-1 加热炉系统工艺流程对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。
早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度,方法是调节燃料进口的流量。
现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率,减少热量损失。
为了保证安全生产,在生产线中增加了安全联锁保护系统。
出口温度控制:影响加热炉出口温度的干扰因素很多,炉子的动态响应一般都比较迟缓,因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。
根据干扰施加点位置的不同,可组成多参数的串级控制。
使用气体燃料时,可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器,还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。
这种方案比较简单,在炼油厂中应用广泛。
燃烧过程控制:这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量,保证加热炉高效率燃烧。
简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量,组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。
含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。
现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。
应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。
加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差,影响系统的稳定性。
一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。