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蓄热式燃气加热炉的应用

蓄热式燃气加热炉的应用

作者:xiatian    来源:未知    发布时间:2021-11-29 08:29    浏览量:
蓄热式燃气加热炉的应用,可以很精准的控制溫度,显著地节约燃料,峰低成本,提高加热 质量,并在成少污染物的排放方面有很大的优势。
 
  熔炼炉可选用矩形(或圆型)固定式燃气炉。炉子原料为100%的固体料(如铝及铝合金型材废料、重熔铝锭、中间合金锭及返回废料),采用专用的加料工具(如叉车、专用加料车等)通过侧置炉门(圆型炉为顶式加料)加到炉内,固体料在炉内按溶炼工艺 进行熔化;烧嘴采用高效节能的莆热式烧嘴,能使固体铝迅速熔化;固体料熔化之后, 将按工艺要求进行配料,采用磁力搅拌器对液态铝进行有效、充分的搅拌,以使铝液温度、成分更均匀(熔炼期间也可进行搅拌,可以提高炉子的熔化率)。在整个溶炼周期内, 搅拌、扒渣(采用叉车或专用扒渣机进行扒渣)、取样,样品分析以及温度调节都可以实施。
 
  在铝液的成分和温度都符合工艺需求之后,铝水通过转注流槽注入保温炉内,保温炉为倾动式矩形燃气炉,铝水转注完毕后,在炉内完成精炼、扒渣、静置、调温等工序。铝溶体温度符合铸造工艺要求而且铸造机已达到待铸状态,倾动炉子,铝熔体通过流口、流槽流经在线除气、过滤装置后,进行铸造。
 
  蓄热式烧嘴燃烧系统
 
  天燃气炉采用蓄热式燃烧系统,系统采用1对蓄热式燃气烧嘴,以满足炉子的熔化率要求。此烧嘴采用小功率的天然气烧嘴进行**初的点火。合理的烧嘴布置方式可确保铝金属熔体有良好的对流传热效果。烧嘴与蓄热箱相连,燃烧废气经过没有工作的烧嘴由排气风机排出。废气的**终温度取决于炉子的温度,但**不超过250度。烧嘴的切换由PLC系统控制自动调节。燃烧时距烧嘴 lm处测其噪音小于85dB(A)。
 
  燃烧系统的烧嘴负荷调节采用流量配 比调节方式。燃烧系统由助燃风机、排烟风机、点火及冷却风机、电动调节蝶阀、助燃风及燃料流量检测系统(孔板及压力变送器)、 稳压阀、电磁阀、安全快断阀、压力开关/表等构成。在炉子运行期间,烧嘴控制系统自动调节烧嘴燃烧。当铝水达到设定温度时,控制系统自动调节或关闭火焰。每个烧嘴均设 有点火系统及火焰检测,连续监视火焰燃烧,一旦没有测到火焰,装置便会自动关闭燃气管上的电磁阀。整个燃烧系统具有良好的连锁保护、吹扫控制等功能,能确保烧嘴充分的燃烧及安全工作。
 
  每个烧嘴都配有一个嘴喷头,每个烧 嘴喷头配有一个以氧化铝球为蓄热介质的蓄热式再生床,两个烧嘴喷头交替燃烧,再生床轮流蓄热,实现空气的预热和废气的排放。根据炉内温度的不同,烧嘴喷头的切换周期也不同,其排放的烟气温度也不同,但 排烟温度**不超过250度。蓄热介质采用 氧化铝小球,通常,需要每1-2个月更换一 次.每次更换时间约需1~15小时。
 
 
 
 
 
 
 
  控制系统
 
  本炉子的控制系统选用SIEMENS S7- 300程控器作为控制核心,硬件包括CPU模 块,I/O模块,AI模块,AO模块,电源模块等 (I/O预留10%余量)。熔化炉与同条线的保温炉共用一套HMI(SIEMENS MP277-10 TOUCH)人机界面,用于实时显示熔炼炉各部分的工作状态,并可即时设定和修改工艺参数。
 
  控制程序具备联锁保护、故降报警及完善的控制功能。已经过多次现场实践,并可按照用户的要求做适当的修改。程序具有相当的透明性,可理解性及易维护性。控制系统包括:温度控制、烧嘴热负荷调节控制、炉压控制、吹扫控制、点火控制、烧嘴切换控制和传动机械控制等。
 
  温度控制
 
  温度控制为本设备的核心,主加热器为 2个蓄热式烧嘴。共有炉气定温控制和铝液温度串级控制(辅助)两种,在熔化初期采用炉气定温控制,在熔化后期和转炉之前,采用铝液温度串级控制。两种控制方式的切换为人工手动切换,切换操作在触摸屏上进行。
 
  炉气温度控制是根据热电偶采集到的温度信号送人PIC中的模拟置输人模块经冷端补偿,线性化处理,与给定温度比较,经 PID运算后,输出电信号控制和调节燃烧负荷的大小,以达到温度自动调节的目的。
 
  中级控制
 
  串级控制,即由铝液温度热电偶采集的温度信号送人温度控制模块经冷端补偿,线性化处理,与给定值一起经PID运算,其结
 
  果与炉气温度热电偶采集的温度信号一起输入到温度控制模块,经处理后输出电信号控制和调节燃烧负荷的大小,达到温度自动调节的目的。
 
  PID控制
 
  它通过调整比例P、积分I、微分D三个 参数,使大多数工业控制系统获得良好的闭环控制性能,具有结构简单、参数易调整、不必求出被控对象的数学模型等优点,而数学式PID比模拟PID控制更灵活,有更多的控制思想,可以更充分的发挥计算机的优点。
 
  将其以周期T采样,积分部分用矩形积 分计算,微分部分用一阶后向差分计算,并略写T,便得到了标准的数字PLD位置表达 式。用位置表达式可以推算出其递推表达式.选用离散方法进行离散。
 
  烧嘴热负荷调节控制
 
  选择好炉子的湛度控制模式后,PLC根 据所选定的温度控制模式经PID计算出烧嘴的负荷,然后输出到空气及天然气管路的调节阀,调节阀按预定比例自动调节供风量和供气量,从而改变燃烧火焰大小,达到温度自动调节的目的,供风量及供气量通过孔板进行检测并被送到PLC,由PLC根据预设定比例进行调节。
 
结语
 
蓄热式燃烧技术和PID控温系统在熔铝炉上的应用,可以很精准的控制温度,显著地节约燃料,降低成本,提高加热质量,并在减少污染物的排放方面有很大的优势。
 

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