蓄熱式加熱爐的自動化控制特點及應(yīng)用

[摘要]:本文論述了蓄熱式加熱爐的工作原理、特點及其自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]蓄熱式加熱爐  換向  爐溫控制  壓力控制

一、引言

       蓄熱式加熱爐是用于軋鋼廠的一種新型的加熱爐，具有高效燃燒、回收利用煙氣及低二氧化碳排放等優(yōu)點。在工業(yè)企業(yè)中廣泛應(yīng)用，對節(jié)能減排工作起著重要的促進作用。

二、蓄熱式加熱爐的工作原理及其特點

      蓄熱式加熱爐的高效蓄熱式燃燒系統(tǒng)主要由蓄熱式燒嘴和換向系統(tǒng)組成。它分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段三個主體。其原理是采用蓄熱室預(yù)蓄熱全，達到在最大程度上回收調(diào)溫?zé)煔獾臐駸幔岣咧伎諝鉁囟鹊男Ч?/span>

      新型蓄熱式加熱爐的蓄熱室現(xiàn)在普遍采用陶瓷小球或蜂窩體作為蓄熱體，其表面積大，極大的提高了傳熱系統(tǒng)，使蓄熱室內(nèi)的體積大大縮小。再加上新型可靠的自動控制技術(shù)及預(yù)熱介質(zhì)預(yù)熱溫度高，廢氣預(yù)熱得到接近極限的回收。是一種新型的高效、節(jié)能的加熱爐。

      參與控制的主要現(xiàn)場設(shè)備有：各段爐溫測量熱電偶；煤氣預(yù)熱器前后煙氣溫度測量熱電偶；各段煙氣及排煙機前煙氣溫度測量熱電偶；各段煤氣、空氣及煙氣流量測量孔板及差壓變送器；各段煤氣、空氣及煙氣流量調(diào)節(jié)閥；各段兩側(cè)燒嘴前煤氣切斷閥及空氣/煙氣三通換向閥；爐壓測量微差壓變送器及用于爐壓調(diào)節(jié)的煙道閘板；用于風(fēng)壓調(diào)節(jié)的風(fēng)機入口進風(fēng)閥；煤氣總管切斷閥及壓力調(diào)節(jié)閥；其它安全保護連鎖設(shè)備等。

三、換向原理

      換向裝置是加熱爐的重要部件，整個燃燒過程都是靠抽象向裝置完成的。可以說它是整個加熱爐的心臟。它的換向原理是：初始狀態(tài)下，換向裝置處于某一固定狀態(tài)時，向爐子一側(cè)的燃燒器輸送煤氣、空氣，在爐內(nèi)實現(xiàn)混合燃燒，同時從爐子另一側(cè)的燃燒器排出煙氣，經(jīng)過一個周期（120s-180s)改變方向，實現(xiàn)周期換向。換向裝置一般采用雙氣缸、二位四通換向閥，它內(nèi)有四個通道，每次動作開啟兩具通道，同時關(guān)閉兩個通道以實現(xiàn)供氣和排水氣的周期性換向。

四、自動控制系統(tǒng)

    蓄熱式加熱爐控制系統(tǒng)一般有：

⑴換向控制系統(tǒng)；⑵爐溫控制系統(tǒng)；⑶爐內(nèi)壓力控制系統(tǒng)；⑷安全保護控制系統(tǒng)；⑸煙空比控制；⑹HMI人機對話界面的功能。

1、換向控制系統(tǒng)設(shè)備的選型

     換向控制是整個加熱爐燃燒、控制系統(tǒng)的重中之重，是燃燒控制的關(guān)鍵控制系統(tǒng)。也就是說換向控制系統(tǒng)的正常運行決定著整個加熱爐的正常燃燒和爐溫的控制。所以在控制系統(tǒng)上采用計算機控制系統(tǒng)，由傳感器采集各種變量PLC，再由PLC根據(jù)設(shè)定控制方式和目標(biāo)值，分別驅(qū)動相應(yīng)的換向裝置和相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)，調(diào)節(jié)過程變量，實現(xiàn)對溫度、壓力、流量的調(diào)節(jié)控制。

      操作人員可通過鍵盤和鼠標(biāo)經(jīng)工控機HMI界面來設(shè)定爐子的各項熱工參數(shù),計算機根據(jù)設(shè)定的參數(shù)送上工控機處理,并在HMI上顯示.同時隨時可查看各種歷史參數(shù)和打印各種生產(chǎn)報表。聲光報警系統(tǒng)可即時對故障進行報警，并向操作者提示處理方法是目前較先進、實用的計算機控制系統(tǒng)。

2、換向控制

       換向控制系統(tǒng)設(shè)有自動、手動控制兩部分。在正常的運行過程中采用自動控制，檢修和故障狀態(tài)下才采用手動控制。

      自動控制：換向控制系統(tǒng)設(shè)有自動、手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)處于自動控制時換向就會按照事先編好的自動控制程序和設(shè)定睥換向時間實現(xiàn)周期性自動換向，在這個換向過程中無需人員操作。

      手動控制：手動控制主要在檢修和系統(tǒng)處于故障狀態(tài)下使用.在控制程序中對換向閥、煤氣快切閥都做有手動控制，都能在手動狀態(tài)下使換向閥動作，能使快切閥開關(guān)。

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