高效蓄热式加热炉工艺控制简析
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。
蓄热式加热炉炉压控制方式的研究
2 An a g S e l o a y L mi d,T c n lgc lC n r , . g n te mp n i t C e e h oo i a e t e
3 A gn t l o pn i i d N . t l kn l t f n agSel o ,t. . n a gSe m ayLm t , o 1Se maigPa g t .Ld ) eC e e noA n eC
C e n h n Xi L u C a g e g X a o g i h n p n u D yn
Z n ha g Yu De e Zha h a ng W i o Ai u 。 W a g Lin n a g
( . nhnI na dSel ru op rt n 1 A sa r n t opC roai , o eG o
温度 为 常 温 或 热 装 70C,加 热 能 力 为 10/ 0o 5 th (0 以 上热 坯 ) 或 9 th ( 70 0/ 冷坯 ) ,采 用 高 炉
简述蓄热式加热炉控制方法
简述蓄热式加热炉控制方法(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--简述蓄热式加热炉控制方法【摘要】随着经济的发展和社会生产、生活水平的提升,燃烧系统在很多方面都必须获得较大的进步,不能总是停留在基础的层面上。
加热炉是热轧系统的重要组成部分,主要是用来加热钢坯或者提高热送钢坯温度,由此来达到其需要的工艺温度,最终将温度控制、废气排放、有效节约能源等工艺进行有效的落实。
所以,在燃气加热炉的运转过程中,必须针对燃烧控制方法进行研究,既要在整体上予以良好的控制,又要在经济性方面达到标准。
【关键词】加热炉;蓄热式加热炉;加热炉控制;控制方法1.概述常规燃烧加热炉耗能高,蓄热式加热炉采用蓄热式预热,将高温烟(废)气热量存储到蓄热体中加热助燃空气,具有降低燃料消耗,减少NOX及CO2的排放,减少环境污染等点。
为了响应国家节能环保要求,现大部分加热炉均采用蓄热式加热炉。
本文将简单叙述某空气单蓄热式加热炉的控制方法。
2.系统构成该加热炉分为不供热的预热段、加热一段、加热二段和均热段。
共有32个烧嘴,加热一段8个烧嘴、加热二段和均热段各12个烧嘴,采用空气单蓄热技术,炉侧上下供热。
空/烟气换向采用快切阀,煤气换向单独采用气动切断阀,上下一对烧嘴共用,全炉共计使用32套空气/烟气快切阀和16套煤气气动快切阀。
加热炉每段上下均有热电偶测量炉内温度,烟气温度用安装在快切阀后排烟管道和各段烟气管道上的热电阻测量;在每路段管上设有流量孔板和单独的空气、煤气、烟气流量调节阀;煤气、空气及压缩空气均有压力检测。
主要由如下几个系统构成:1)空气供给系统:助燃风机、空气管道、各种空气阀门等组成。
助燃风机供给的冷空气经冷风总管分成3路后分别进入空气换向系统。
经蓄热式烧嘴完成热交换后喷入炉内助燃。
助燃风机出风口设置蜗杆蝶阀,在冷空气总管上设有压力检测装置,并设有低压报警和自动停风机控制系统。
高效蓄热式加热炉工艺控制简析
高效蓄热式加热炉工艺控制简析刘建萍、张玉坤(技术中心)摘要:轧钢用加热炉是连铸钢坯热轧前的加热设备,通过加热使连铸钢坯转变为奥氏体组织以获得良好的塑性变形性能,为热轧创造前提条件。
高效蓄热式加热炉以低热值的高炉煤气为燃料,利用换向系统实现废烟气的余热利用。
通过对高效蓄热式加热炉工作原理、加热炉运行中可能出现的问题进行分析,以便我们更好地处理生产过程中出现的情况,理顺生产关系,确保企业的经济效益不受影响。
关键词:蓄热加热炉1 前言以往萍钢炼铁产生的大量高炉煤气,由于热值低无法利用,高炉煤气放散率很高,既浪费了能源,又污染了环境;而轧钢加热炉还需外购燃料,使企业的生产成本居高不下。
1998年9月萍乡钢铁有限责任公司首次和大连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧高炉煤气技术的开发研究,并率先在萍钢公司高架棒材轧钢加热炉上应用,在国内首次实现了蓄热式技术燃烧高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。
自第一条高架棒材投产至今,萍钢公司的五条轧制生产线的加热炉都采用以高炉煤气为燃料的高效蓄热式燃烧技术,使高炉煤气被充分利用起来,大大降低了企业的生产成本,提高了产品的竞争力,取得了巨大的节能效益、环保效益、经济效益和社会效益。
2 加热炉生产工艺控制简析2.1加热炉生产工艺流程控制简图图一:2.2 加热炉生产工艺控制简述炉膛压力一般控制为微正压;空气和煤气流量配比值约为0.8;烟温30~150℃;CO泄漏量不超标;汽包压力不低于0.7Mpa;煤气总管压力大于10KPa,换向时煤气总管快捷阀关闭。
加热炉工艺控制:通过调节空气和煤气的流量来控制加热炉各段炉温;通过调节引风机阀门来控制炉膛压力;通过热电偶来测量炉内温度;通过稳定汽包压力、控制冷却水质来确保炉筋管冷却效果等等。
3 加热炉高效蓄热燃烧技术控制原理3.1控制原理图示图二:图3.2换向前在A状态下高炉煤气和来自鼓风机的助燃空气经换向系统分别进入左侧通道,而后由下向上通过蓄热室。
蓄热式轧钢加热炉应用分析及优化措施
蓄热式轧钢加热炉应用分析及优化措施发布时间:2021-07-12T17:06:29.293Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷8期作者:陈阳[导读] 节能和均衡加热质量是加热炉的两个重要衡量指标,即在保证整个加热炉温度均匀性陈阳首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山 063000摘要:节能和均衡加热质量是加热炉的两个重要衡量指标,即在保证整个加热炉温度均匀性、达标率和钢坯氧化损失率的前提提下,尽可能量减少加热炉煤气能源消耗,减少热能损失和降低吨钢能耗。
加热性能质量直接关系到产品轧制过程能否正常顺利进行,以及产品整体结构和金属特性均匀性。
加热炉是轧制车间重要的热工控制设备,在轧制过程中能耗较大。
加热炉的加热技术水平直接关系到轧制产品成本经济性和技术指标。
因此冶金企业应选择采用加热技术先进、能耗低、环保的加热设备。
关键词:氧化;加热炉温度;吨钢能耗;金属特性 1 再生燃烧技术蓄热式回收高温气体燃烧:一般都是采用可燃燃料蓄积的热体与回收余热燃料混合后的回收加热燃烧空气装置,使回收燃烧过的空气或其他高温气体燃料与回收燃烧过的烟气燃料交替产生余热后再流经回收燃烧空气蓄积的热体,有效减少回收不可利用的其他高温气体燃烧燃料烟气的显热。
排气时燃烧温度一般最低可以直接下降至180℃以下,助燃时将燃烧介质或燃气预热至1000℃以上,形成不同于其他几种传统大型助燃燃烧火焰的新型助燃燃烧火焰。
通过加热炉内部反向启动高压进行燃烧,炉内臭氧气体随着温度波动变化参数分布更加均匀。
蓄热式煤气燃烧保温技术换热是一种新型煤气燃烧换热技术,正是蓄热式燃气换热技术燃烧的新技术。
这方法是一种古老的高炉热交换制造方法,19世纪中叶应用于制造平炉和大型高炉。
轧制铸锭系统初级材料铸锭炉用它是最经济节能的蓄热式均匀加热炉,以轧制低热值低温高炉渣和煤气柴油为主要燃料。
由于其下部厂房占用面积大、换向持续时间长、操作复杂,蓄热室逐渐被厂房中央煤气换热器和厂房上部单向煤气燃烧器均衡换热炉所部分取代。
蓄热式加热炉仪控系统的自动控制
蓄热式加热炉仪控系统的自动控制【摘要】蓄热式加热炉由于采用蜂窝体作为蓄热体,热传导系数较高,在节能方面效果显著。
因此蓄热式加热炉正在逐步推广。
本文介绍了我厂蓄热式加热炉工作原理及仪控系统自动控制的实现。
【关键词】蓄热式加热炉;换向;仪控系统;自动控制前言轧钢生产过程中,加热炉是重要的耗能设备之一。
蓄热式加热炉由于采用蜂窝体作为蓄热体,热传导系数较高,在降低能耗节约能源方面,效果显著目前蓄热式加热炉正在逐步推广。
本文介绍了蓄热式加热炉工作原理及仪控系统自动控制的实现。
一、蓄热式加热炉工作原理蓄热式加热炉是将助燃空气和高炉煤气经换向系统后经各自的管道送至炉子左侧的蓄热式燃烧器,自下而上流经其中的蓄热体,分别被预热到一定温度,然后通过各自的烧嘴喷入炉膛,燃烧后产生高温火焰加热炉内钢坯,火焰温度较同种煤气做燃料的常规加热炉高,大部分的热量被蓄热体回收,最后以相对低的温度排放到大气中,因此节能明显。
同事高温烟气进入右侧通道,在蓄热式进行热交换,将大部分预热留给蓄热体后,烟温降低后进入换向机构,然后经烟道风机排入大气。
然后控制系统发出指令,换向机构动作,空气、高炉煤气、烟气同事换向将系统变为下一个状态,此时空气和高炉煤气从右侧喷口喷出并混合燃烧,左侧烧嘴作为烟道,在排烟机构作用下,高温烟气通过蓄热体后排出,一个换向周期完成。
具体原理图如下:图1蓄热式加热炉燃烧系统工作原理简图二、蓄热式加热炉仪控系统的自动控制蓄热式加热炉仪控部分主要:压力、温度、流量、水位、各调节阀开度位置反馈及现场各开关量信号。
开炉、停炉的操作,煤气总管调节阀、风机控制、引风机控制、换向控制系统,各流量累计等。
我厂仪控系统采用的是西门子S7-400的自动控制系统,硬件配置如图此外为了便于操作人员实时监控数量,我厂利用Wincc组态软件制作了人机画面。
三、换向控制及实现蓄热功能的完成主要是通过32个换向阀来完成,其中每侧预加热段4个,加热段6个,均热段6个,两侧共计32个。
蓄热式加热炉的自动控制及应用
蓄热式加热炉的自动控制及应用【摘要】介绍蓄热式加热炉自动燃烧控制的关键技术及其应用,重点介绍蓄热式燃烧控制与常规控制相比的三个特点:烟气温度测量、自动换向控制、烟空比控制。
生产情况表明:自动控制系统运行稳定,排烟温度低,达到了节能和环保的目的。
【关键词】蓄热式加热炉;燃烧控制;烟气温度测量;自动换向控制;烟空比控制【Abstract】Introduction of automatic combustion control for regenerative heating furnace is the key echnology and application,focusing on the regenerative combustion control and conventional control compared to the three features:the smoke temperature measurement,automatic control,smoke-air flow ratio control production shows that the automatic control system of stable operation,low exhaust temperature,energy saving and environmental protection.【Key words】Regenerative heating furnace;Combustion control;Smoke temperature measurement;Automatic changeover control:Smoke—air flow ratio control蓄热式加热炉是用于轧钢厂钢坯加热的一种新型的加热炉,具有高效燃烧、回收利用烟气余热低排放等优点,在工业企业中广泛应用,对节能减排工作起着重要的促进作用。
蓄热式加热炉燃烧控制系统策略及优化
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如图 2 所示 , 其中 a 为空气过剩系数, b 为理想空燃比, 1K K 、4为正偏置系数 ,2 l k 、3 ( 为负偏置系数 , 炉温调节器通过温度测量值
4 燃烧控制系统策略
蓄热式加热炉燃烧控制 系统策略及优化
25 热轧板 厂 20
摘
谭 志春
t
要
本文介绍涟钢 2 5 轧板厂步进式加热炉的关键 控制策略及优化 , 20热 炉温控制 、 自动换 向控 制在蓄热 式加 热炉上的应用 。
涟钢 2 5 热轧板厂配置两座蓄热加热 20 炉, 分别于 20 09年和 2 1 年相继竣工投产。 00 投产以来 , 运行情况一直 良好。蓄热式加热 炉, 就是利用蓄热式烧嘴 , 通过烟气和空气 的 热交换 , 对空气进行预热 , 提高燃烧前空气 的 温度 , 从而降低排烟温度 , 提高热 利用 率, 达
用常规带温度前馈功能双交叉限幅燃烧控制 系统 , 则提高了过渡空燃 比的控制能力 , 提高 了燃烧效率。节省燃料 , 防止 冒黑烟, 进一步 改善系统动态响应特性 , 最终保证加热炉生 产稳定 , 减少氧化铁皮烧损. 提高产品质量。
43 控制繁略 .
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安全运行 , 燃烧时 , 烟气阀关阀到位后 , 空气阀
足, 就会产生黑烟 , 浪费燃料 , 热效率降低 , 并 才打开 , 刚叮 l 后再打开煤气隅, 空气I 开 s 烧嘴 且排放的 C O污染环境 ; 空气过剩 , 不仅会带 排烟时, 煤气 阀先关 闭,S 1 后再关闭空气 阀, 走大量热能 , 浪费热能 , 同时, 过量的空气还 空气阀关闭到位后烟气阀才打开。换向时, 会加剧被加热钢坯的氧化烧损, 只 降低成品率。
蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析
管理及其他M anagement and other 蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析高 阳摘要:当前许多钢厂的轧钢产线加热炉仍使用的是三段式步进蓄热加热炉,与其他类型加热炉相比,三段式步进蓄热加热炉具有加热均匀,温度可控,余热可回收,废气排放量低、燃料选择面广等优点,适合高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等各种燃料,并且可以有效利用本厂产生的高炉煤气、焦炉煤气或者转炉煤气等作为燃料,既保证了加热质量,有效降低钢坯的氧化烧损,又实现了节能减排,降本创效,受到了国内许多钢厂的青睐。
本文主要介绍了蓄热式加热炉及蓄热燃烧技术的原理,并简述了蓄热式加热炉蓄热燃烧技术在河钢张宣科技型材作业区的应用效果及操作优化相关情况。
蓄热式加热炉及其蓄热燃烧技术的广泛应用不仅仅给大多数钢铁企业带来了巨大的经济效益,更重要的是其技术的应用在节能环保方面也起到了巨大的作用。
关键词:蓄热式加热炉;蓄热燃烧;蓄热体;技术应用;节能;环保;操作优化1 概述河钢张宣科技型材作业区设计产能为70万吨/年,生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等,为适应轧线工艺和燃气条件的要求、提高钢坯加热质量、降低钢坯氧化烧损及控制脱碳,河钢张宣科技型材作业区选用的是三段式步进梁式蓄热加热炉,自投产以来,本加热炉生产运行安全稳定,有效利用了本单位炼钢厂产生的转炉煤气,加热质量指标优良,生产运行成本低,节能环保,但是在实际操作使用管理当中仍然存在一些例如操作不当、管理不到位问题,这些问题的存在直接影响了加热炉的炉况寿命、经济指标、节能降耗和使用效率。
下面就以上问题重点对蓄热式加热炉、蓄热燃烧技术应用和操作优化及节能环保进行探析。
2 蓄热式加热炉首先,对蓄热式加热炉进行一个简单的介绍,蓄热式加热炉主要由加热炉炉体本身、换向系统、蓄热室蓄热体、供风系统、燃料、汽化冷却、液压润滑和排烟及各种管路等系统构成。
实质上就是蓄热式换热器与常规加热炉的结合体。
蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术
蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术摘要:常规加热炉通常采用普通平焰烧嘴供热, 其缺点是利用换热器进行空气预热, 预热温度低, 排烟温度高, 抑制了加热炉加热能力的提高, 且热利用率低, 能耗高。
随着当今钢铁行业热轧生产节奏的不断加快以及对节能降耗要求的不断提高,常规加热炉越来越不能适应用户要求。
为此, 蓄热式加热炉已逐渐成为加热炉发展的趋势, 很多用户新建加热炉时均把蓄热式作为首选, 业内更把蓄热式自动燃烧控制技术称为新世纪工业炉革命性的燃烧技术。
关键词:蓄热式加热炉;自动燃烧控制技术;蓄热式加热炉的最大特点是采用蓄热式烧嘴, 利用蓄热体对空气进行预热,在加热过程中加热炉两侧的两组蓄热体处于蓄热与放热不断交替的状态中, 从而提高空气预热温度,同时, 处于放热状态的蓄热体温度过低而失去对空气进行预热的作用。
因此, 蓄热式加热炉自动燃烧控制的关键技术在于自动换向控制。
一、蓄热式加热炉的自动燃烧控制技术1.蓄热式控制技术。
蓄热式加热炉自动控制系统主要分为三个部分,即炉膛温度控制部分、烧嘴换向控制部分以及炉膛压力控制部分。
其中炉膛温度控制一般通过控制炉内烧嘴的燃烧来实现。
加热炉自动控制系统的设计理念是通过选用合适的控制算法和策略,使加热炉内燃气能够最大程度的实现充分燃烧,并能够控制加热温度快速精准的达到设定值。
在我国的冶金行业中蓄热式加热炉的控制算法主要为PID控制,它的控制优点是能够精确快速的达到控制要求,且控制系统较为稳定,但是当出现较大的干扰及出现突发状况时,控制效果并不是很理想。
由于目前控制技术领域的发展还不够完善,所以蓄热式加热炉的自动控制系统还需要更加仔细的研究。
2.设计方案。
加热炉烧嘴燃烧方案选用脉冲燃烧控制方案,采用独立脉冲燃烧和时序脉冲燃烧二者相结合的方法,烧嘴独立脉冲燃烧,它主要的控制方式是通过一定的计算,得到该区域的热需求量,应用脉宽调制技术来调节系统加热燃烧的占空比,进而控制烧嘴的燃烧时间。
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。
蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制研究
管理及其他M anagement and other蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制研究刘 阳摘要:随着时代的不断快速发展,钢铁企业对加热炉的重视程度也越来越高,尤其是在冶金轧钢产业的发展过程中。
加热炉对于钢铁产品燃烧质量的控制有着重要的提升和帮助作用,它的运行效率对于整体的生产效率以及企业的收益等都有着重要的影响,随着装置不断长期稳定的运行,对于各大钢铁企业的发展也有着重要的帮助。
同时随着我国对环保的重视程度,对加热炉的加热效率及环保提出了更高的要求,包括对燃料燃烧辐射以及对流传热等各个过程的利用率都会明显的提高和优化,从而提升钢铁企业的收益。
基于此,本篇文章对蓄热式轧钢加热炉燃烧质量优化控制进行研究。
关键词:蓄热式加热炉;燃烧质量;优化控制措施轧钢加热炉是钢铁企业能耗较大的主要设备之一。
而轧钢加热炉的能源利用率却在30%以下,蓄热式燃烧技术因资源枯竭、环保意识增强、政府重视淘汰落后产能而获得青睐,从而降低了加热炉的能耗,提高了燃烧质量。
蓄热式加热炉将高温烟气中的显热通过蓄热体进行最大限度的回收,用来对空气或燃气进行预热,使燃料在高温低氧环境下燃烧。
采用蓄热式加热炉,在节能减排、提高燃烧质量等方面具有明显优势,能显著降低排烟温度(<200℃),降低坯料氧化烧损,降低有害气体(NOx)排放。
蓄热式加热炉在造型和自动化控制技术方面有较多的研究,但燃烧质量在钢铁企业产品结构升级的同时也得到了更多的关注。
针对燃烧质量控制的重要性,提出加热炉燃烧质量优化控制措施,以供新建或大修加热炉时参考,燃烧质量涉及加热炉的条件和炉内气氛。
1 相关概述1.1 轧钢加热炉概述轧钢加热炉是通过各种加热炉来混合使用的一种连续式生产设备,对于提高整体的加热效率以及产品质量有着很大的提升和帮助。
同时也随着我国不断的全面发展,对于加热技术的发展也是越来越重视,但是由于其加热工艺以及制作流程较为复杂,使得在整体的生产过程当中对于轧钢厂的加热方式大多采用的,是连续式等可以循环的方式来进行产品的加热和提升。
蓄热式加热炉控制技术综述
蓄热式加热炉控制技术综述
周开峰;吕立华
【期刊名称】《控制工程》
【年(卷),期】2009(0)S1
【摘要】对蓄热式加热炉的诸多优势以及国内连续加热炉的蓄热式技术改造和十年应用情况做了简要介绍,将蓄热式加热炉的核心技术分成蓄热箱技术,自动燃烧控制技术,钢温预报和炉温优化技术四大部分,分别进行了介绍。
为了研究解决蓄热箱废气温度过高的问题,通过微元法、能量平衡法以及传热学经典公式等手段对蓄热箱建模。
模型对蓄热箱做了一些合理简化,并且用Matlab仿真来研究蓄热箱的各过程量的变化规律,得到了气体流量、换向时间、换向占空比的确定方法。
仿真结果表明模型能使废气温度保持在设定值。
【总页数】5页(P1-5)
【关键词】蓄热式加热炉;数学模型;温度控制策略
【作者】周开峰;吕立华
【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院;宝钢技术中心自动化所【正文语种】中文
【中图分类】TG307
【相关文献】
1.莱钢带钢蓄热式加热炉氧化烧损控制技术的研究与应用 [J], 王涛
2.空气蓄热式集中换向控制技术在大型板坯加热炉中的应用 [J], 王靖;卫恩泽
3.模糊控制技术在单蓄热式加热炉上的应用 [J], 邱倩;丁琳
4.蓄热式加热炉延时换向控制技术的应用 [J], 陈榕年
5.蓄热式连续加热炉燃烧控制技术的应用 [J], 张志强;胡民华
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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。
蓄热式加热炉设计及运行简析
机械化工255蓄热式加热炉设计及运行简析王 帅1,毕仕辉2(1.鞍钢集团工程技术有限公司,辽宁 鞍山 114000;2.中钢集团热能鞍山研究院有限公司,辽宁 鞍山 114000)摘要:从氧化烧损率、炉压、密封性、钢坯黑印、烧嘴形式等方面介绍了蓄热推钢加热炉的设计特点,对工程建设改造前后的设备运行情况对比分析。
根据加热炉投产后使用情况表明,加热炉的整体设计合理,运行情况较为理想,各项指标均达到要求。
关键词:推钢加热炉;蓄热式;炉压;氧化烧损;密封性;钢坯黑印鞍钢某厂蓄热式加热炉改造工程按期完成,解决了炉体冒火、CO 超标报警、高能耗、烧钢质量差等一系列问题。
加热炉投产至今,设备运行情况良好,钢坯黑印影响消除,钢坯加热均匀性得以提高,煤气单耗降低至0.70GJ/t(额定产量),氧化烧损率降低,达到了预期效果。
1 加热炉主要技术性能 该推钢式、空煤气双蓄热式连续加热炉生产规模为550万t/a,用于轧前方坯加热,能实现冷装和热装。
加热炉的设计遵循高产、优质、低耗、无公害以及生产操作自动化的工艺要求[1],旨在消除原有加热炉生产缺陷,挖掘蓄热式加热炉节能低耗等优势。
2 加热炉改造关键技术与探讨 2.1 氧化烧损率 改造前,通过对现场氧化铁皮取样分析得到氧化烧损率为1.213%,高出设计值(0-1%),同时也高于行业值(0.6-1.1%)[2]。
以上问题主要从以下两方面入手。
在保证燃烧效率的情况下,降低空气过剩系数,减少通入的空气量。
参与燃烧反应的空煤气按一定比例通入到炉膛中,由于有大量煤气泄露到烟道中,造成实际参与燃烧的煤气量减少,大量空气过剩,过剩空气中的氧气和钢坯表面反应,增大了氧化烧损量。
本改造通过理论计算与实际调试校核,适度降低空气过剩系数。
优化设计烧嘴,达到空燃比最佳值,准确控制炉膛内气氛,保证空、煤气的充分混合燃烧。
合理把握加热温度和加热时间两大要素,强化高温加热,减少待温及钢坯在高温区停滞时间。
全自动电加热蓄热式开水锅炉设备工艺原理
全自动电加热蓄热式开水锅炉设备工艺原理简介全自动电加热蓄热式开水锅炉设备主要是使用电力将水加热,再舒适地保温。
其工艺原理是将电能转化为热能,通过加热水将热能释放出来,保温则是将水的热能捕捉起来。
本文将对该设备的工艺原理进行详细讲解。
工艺流程设备主要由加热系统、锅炉本体、保温系统以及控制系统四个部分组成。
加热系统加热系统包括电加热管、温度探头、水位探头、安全阀等元件。
电加热管是将电能转化为热能的关键部件。
温度探头以及水位探头可以精确控制开水锅炉内部的水温以及水位,确保整个系统的安全性。
安全阀则是一项重要的安全保障,当压力超过设定值时可以自动放出压力,保护系统不发生爆炸等严重安全事故。
锅炉本体锅炉本体是加热系统的核心部分,包括水箱、加热管、水流动方向控制系统等部分。
水箱是整个设备的容器,通过其中的加热管将水进行加热。
水流动方向控制系统可以控制水在锅炉本体内的流速和流向,确保水的温度达到设定的值。
保温系统主要用于捕捉水的热能,减少水温逐渐下降的速度。
保温系统的元件包括保温材料、保温层以及绝缘层。
保温材料是用来存储水的热量的。
保温层则是将保温材料和锅炉本体隔离开来的层。
绝缘层是用来避免锅炉本体内部热量散失到环境中去的层。
控制系统控制系统是整个设备的大脑,用来控制加热系统、锅炉本体以及保温系统的运行。
控制系统主要由计算机、电路板、程序和传感器等元件组成。
根据设定的温度和水位,计算机可以控制加热系统以及水流动方向控制系统的运行;而电路板则是控制各个元件的运转和停止的关键部分。
程序则是指计算机安装的程序,用来控制系统的整体运行。
传感器则是用来感知锅炉内部水位以及温度的。
工艺优势全自动电加热蓄热式开水锅炉设备有以下优势:安全可靠加热系统中设置有安全阀以及自动断电保护装置,安全性极高。
可视化控制控制系统中的计算机显示屏幕可以实时显示设备的水位以及温度等信息,非常方便用户实时掌握设备的运行情况。
电加热蓄热式开水锅炉设备是通过电能来进行加热的,相比于传统的锅炉使用化石能源,环保节能效果明显。
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。
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高效蓄热式加热炉工艺控制简析
刘建萍、张玉坤
(技术中心)
摘要:轧钢用加热炉是连铸钢坯热轧前的加热设备,通过加热使连铸钢坯转变为奥氏体组织以获得良好的塑性变形性能,为热轧创造前提条件。
高效蓄热式加热炉以低热值的高炉煤气为燃料,利用换向系统实现废烟气的余热利用。
通过对高效蓄热式加热炉工作原理、加热炉运行中可能出现的问题进行分析,以便我们更好地处理生产过程中出现的情况,理顺生产关系,确保企业的经济效益不受影响。
关键词:蓄热加热炉
1前言
以往萍钢炼铁产生的大量高炉煤气,由于热值低无法利用,高炉煤气放散率很高,既浪费了能源,又污染了环境;而轧钢加热炉还需外购燃料,使企业的生产成本居高不下。
1998年9月萍乡钢铁有限责任公司首次和大连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧高炉煤气技术的开发研究,并率先在萍钢公司高架棒材轧钢加热炉上应用,在国内首次实现了蓄热式技术燃烧高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。
自第一条高架棒材投产至今,萍钢公司的五条轧制生产线的加热炉都采用以高炉煤气为燃料的高效蓄热式燃烧技术,使高炉煤气被充分利用起来,大大降低了企业的生产成本,提高了产品的竞争力,取得了巨大的节能效益、环保效益、经济效益和社会效益。
2加热炉生产工艺控制简析
2.1加热炉生产工艺流程控制简图
图一:
2.2 加热炉生产工艺控制简述
炉膛压力一般控制为微正压;空气和煤气流量配比值约为0.8;烟温30~150℃;CO泄漏量不超标;汽包压力不低于0.7Mpa;煤气总管压力大于10KPa,换向时煤气总管快捷阀关闭。
加热炉工艺控制:通过调节空气和煤气的流量来控制加热炉各段炉温;通过调节引风机阀门来控制炉膛压力;通过热电偶来测量炉内温度;通过稳定汽包压力、控制冷却水质来确保炉筋管冷却效果等等。
3 加热炉高效蓄热燃烧技术控制原理
3.1控制原理图示
图二:
图
3.2换向前
在A状态下高炉煤气和来
自鼓风机的助燃空气经换向系
统分别进入左侧通道,而后由
下向上通过蓄热室。
预热后的
高炉煤气和空气从左侧喷口喷
入炉内混合燃烧并加热炉内钢
坯,而后高温烟气进入右侧通
道,在蓄热室进行热交换,将
大部分余热留给蓄热体后,烟
温降到150℃左右进入换向机
构,然后经排烟机排入大气。
3.3换向后
一段时间后控制系统发出指令,换向机构动作,助燃空气、高炉煤气、烟气同时换向将系统变为B状态,此时空气和高炉煤气从右侧喷口喷出并混合燃烧,左侧喷口作为烟道,在排烟机的作用下,高温烟气通过蓄热体后排出,一个换向周期完成。
废烟气通过陶瓷蓄热小球储存热量,使得系统排烟温度低于150℃。
通过换向系统将废烟气和高炉煤气、助燃空气回路进行转换,再将蓄热小球储存的热量传递给高炉煤气和助燃空气,高炉煤气和助燃空气均可预热至1000℃左右,实现余热利用,余热回收率达90%以上。
换向阀以一定的频率进行切换,使两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态,常用的换向周期为30s~200s。
加热的高温助燃空气进入炉膛后,卷吸周围烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄的贫氧、高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入高炉煤气,使之在贫氧(2%~20%)状态下实现燃烧,扩展了火焰燃烧区域,火焰边界几乎扩展到炉膛边界,使得炉内温度分布均匀。
采用蓄热式加热炉还大大降低了烟气中温室气体(如CO2)和NOx的排放(NOx排放减少40%以上),减少了对大气的污染。
4汽化冷却系统工作原理
4.1 汽化冷却系统工艺流程简图
图三:
4.2 汽化冷却系统原理说明
加热炉汽化冷却循环系统是利用管道的温度压差建立起定向水汽循环,利用软水蒸发吸热,使得炉筋管处于低温,维持正常工作。
加热炉汽化冷却用水为除钙、镁等其它盐类杂质的软水,避免因钙、镁等盐离子在炉筋管内结垢导致炉筋管冷却不利而烧损,不能正常工作。
因而应对汽化冷却用水水质进行严格控制,以确保炉筋管的冷却效果。
汽化冷却循环系统分为汽包、上行管、下行管、炉筋管。
汽包内软水通过下行管进入炉筋管,软水吸收热量逐步汽化为水蒸汽,水蒸汽体积膨胀压力增大并迅速地向前推进经由上行管返回汽包,完成汽化冷却过程。
汽包中的汽压一般控制在0.7~1.0Mpa,若汽压过低会使得炉筋管内汽水循环流速不能达到临界流速,不能完成循环过程,此时降低钢温,关闭放汽阀等;若汽压过大,安全阀会自动打开,此时应降低钢温,加大放汽量并打开软水泵抽水或排污。
特别注意:汽包压力是定向水汽循环的关键,要尽量避免汽包压力过低,导致循环速度降低,循环停滞的恶劣事故。
5 加热炉生产操作要点简析
高效蓄热式推钢加热炉的炉颈管烧弯、烧裂漏水、加热炉耐火材料和包扎料剥落等事故会严重打乱了轧钢生产秩序,影响生产经营稳步提高。
综合上述关键系统工作原理分析有如下原因:
1、加热炉操作不当
在加热炉的操作过程中,往往会因为操作失误造成系统工作出现故障。
例如:炉温烧得过了头;汽包压力控制不当;汽包液位控制不当等等。
所以只有严格按工艺操作规程操作才能避免不必要的生产事故。
2、软水水质有问题
加热炉炉颈管内通的冷却介质是经过处理的软水,软水中有害的钙、镁等离子的处理得当与否,将直接影响炉颈管的冷却效果。
因此对软水水质要进行经常性的化验,出现问题及时采取措施。
3、炉颈管材质问题
炉颈管材质有许多种,一般用的有20g钢,即耐热锅炉钢。
若采购的炉颈管的材质质量部达标,以及在大修过程中出现的炉颈管焊接工艺不合理等都会降低其使用寿命。
4、加热设备有问题
加热炉设备繁多,而且安装的位置不便于经常性的检修,CO泄漏的问题也有影响。
所以有些设备问题不易被及时发现。
如:阀门的损坏,隔热包裹层的破坏,设备老化锈蚀等等。
这些都会使汽化冷却循环系统工作效率打折扣。
5、其它问题
加热炉的施工材料质量较差、强度校核的安全系数不够、工程设计缺陷、加工处理不当等等,都会造成加热炉故障率的提高,影响生产。
6结语
加热炉是由若干个简单系统组成的较复杂的系统,主要包括:燃烧系统、换向系统、测温系统、排烟系统、汽化冷却系统、水质处理系统以及工业自动化控制系统等。
只有协调好各个系统相互间的动作,才能使整个工艺流程正常运行。
分析高效蓄热式加热炉的若干工艺控制原理,是搞好轧钢生产的基础。