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蓄热式加热炉炉压控制方式的研究

蓄热式加热炉炉压控制方式的研究
蓄热式加热炉炉压控制方式的研究

蓄热式加热炉传热基本知识

蓄热式加热炉传热基础知识 一传热的基本方式 钢坯加热是通过炉内热交换过程进行的。只要有温度差存在 热量,热量总是由高温向低温传递,这种热量传递过程称为传热。传热是一种复杂的物理现象,根据其物理本质的不同,把传热过程分为三种基本方式:传导、对流和辐射。 1传导传热 没有质点相对位移情况下,物体内部或直接接触的不同物体因为温度差,将热量由高温部分依次传递给低温部分的现象,称为传导传热。 传导传热快慢主要影响因素有: (1)材料的导热系数。各种材料的导热系数都由实验测定。气体、液体和固体三种比较来看,气体的导热系统一般比较小(仅为 0.006—0.58W/(m·℃)),液体的导热系数一般比气体大(在 0.09—0.7W/(m?℃)之间),固体的导热系数一般比较大,其 中以金属的导热系数最大(在2.8--419W/(m?℃)之间,纯银的导热系数最高)。而且随着温度的变化,物体导热系数也随着变化。 (2)温度差。温度差越大,传导传热也越强烈,另外温差越大,传热不可逆损失越大。 2对流传热 依靠对流的各部分发生相对位移,把热量由一处传递到另一处的

现象,称为对流传热。

对流传热主要因素不仅有物体的温度差,而且与下列因素有关:(1)流体流动的情况。 (2)流体流动的性质。 (3)流体的物理性质。 (4)工体表面的形状、大小和位置。 3 辐射传热 依靠物体表面。对外界发蛇的电磁波(辐射能)来传递热量,当辐射能投射到另一物体时,能被另一物体吸收又变成热能。这种依靠电磁波来传递热能的过程叫辐射传热,辐射是一切物体固有的特征,辐射传热不需要任何中间介质或物体的直接接触,在真空中同样可以传播。 辐射传热主要影响因素: | (1)辐射传热量的大小与辐射体的温度的4次方成正比,因此,提高炉温对加热速度有决定性意义。蓄热式加热炉燃烧温度比常温燃烧高许多,因此烟气的辐射传热效果远远好于常温燃烧。 (2)辐射传热量的大小与辐射体的黑度成正比,因此,提高加热炉内壁和火焰黑度对提高加热速度和节能降耗有重要意义。 二蓄热式加热炉炉内综合传热 在加热炉的炉膛内,热的交换过程是辐射、对流和传导同时存在,我们把这种传热方式叫做炉内综合传热。

国内蓄热式加热炉的对比

国内蓄热式加热炉的对比 国内蓄热式加热炉的对比 https://www.wendangku.net/doc/229087865.html, 2009.08.05 1前言 众所周知,用蓄热室来预热空气和燃料是一项较早的技术,但由于其换向阀结构复杂、体积庞大、控制系统不可靠、换向时间长、效率比较低,因此没有得到重视,因而换热器技术得到迅速发展。由于二十世纪七十年代的能源危机后,节能工作得到各个国家的重视,加之科学技术的不断进步,出现了结构简单,控制方便,可靠性强的换向系统。因此近十年来蓄热式燃烧技术得到长足发展,各个国家都在研究各种蓄热式烧嘴和高效蓄热式燃烧技术,以及高风温燃烧技术。为此,根据所了解的情况进行对比分析 2国内蓄热式燃烧技术情况 中国自二十世纪八十年代开始有国外译文介绍,八十年代中后期国内热工界也开始研究新型蓄热式技术,建立了专门的陶瓷球蓄热式实验装置。东北大学、北京科技大学、机械部第五设计研究院、冶金部鞍山热能研究院等对此技术都有研究,但是工业应用很少。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纯高炉煤气技术的开发研究,并率先在萍钢棒材公司轧钢加热炉上应用,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。 此炉作为国内第一座蓄热式轧钢加热炉,尽管在许多方面还不尽人意,但应该说为国内蓄热式燃烧技术应用在冶金行业连续式加热炉开辟了先河;此后,国内有多家公司开展蓄热式燃烧技术的研究和在国内的推广应用,蓄热式燃烧技术逐渐成熟。如北京神雾公司的蓄热式烧嘴加热炉,秦皇岛设计院的蓄热式加热炉等。在蓄热式燃烧技术方面形成了一套较完善的设计思想和方法,蓄热式技术在工业炉上的应用,实现了高产、优质、低耗、少污染和高自

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级: NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR (2006 —2010年) 题目锅炉控制系统的设计 学院:环境与化学工程系化工 专业班级:测控技术与仪器 学生姓名:魏彩昊学号:5801206025 指导教师:杨大勇职称:讲师 起讫日期:2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:日期: 导师签名:日期:

锅炉控制系统设计 专业:测控技术与仪器学号:5801206025 学生姓名:魏彩昊指导教师:杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果,而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程,采用了PLC控制装置设计了控制系统,使加热炉的恒温及点火实现了自动控制,从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型,以实验室中的电加热炉为实际的被控对象,采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法,并以PLC 为核心,组成电加热炉自适应控制系统,其控制精度,可靠性,稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词:温度;电加热炉;PLC;控制系统

分散换向蓄热式加热炉操作规程

王工: 您好,此规程仅供参考,不足之处,敬请指正。 胖子 操作规程 开炉前煤气管道吹扫步骤: 1、将煤气总管蝶阀、盲板阀、蓄热箱前的手动蝶阀处于关闭状态,打开放散阀。 2、将煤气总管的氮气吹扫阀打开,吹扫十至二十分钟。 3、打开盲板阀。 4、关闭氮气吹扫阀。 5、打开煤气总管蝶阀,置换五分钟。 6、关闭放散阀。 停炉前煤气管道吹扫步骤: 若出现长时间停炉时,需关闭煤气总管阀门。 1、关闭煤气总管蝶阀和所有蓄热箱前的手动蝶阀,打开煤气放散阀。 2、打开氮气吹扫阀,吹扫十至二十分钟。 3、关闭煤气总管盲板阀。 4、关闭氮气吹扫阀。 5、关闭放散阀。 开炉前的检查: 1、所有空、煤气管道,试压、试漏合格。煤气总管阀门处于关闭状态。

2、所有阀门开启灵活,阀位显示正确。 3、换向阀、助燃风机、引风机单机试车合格并验收。 4、所有加热炉设备调试完毕并验收。 5、安全指示、报警、各设备之间连锁按设计要求调试合格并验收。 6、加热炉砌筑工程验收合格。 7、加热炉自动化仪表系统调试完毕。 8、汽化冷却系统打压调试完毕,工程验收合格。 9、检查煤气三位三通换向阀是否运转灵活,工作是否正常。 10、检查各空气、煤气调节阀、烟气调节阀是否工作正常。 11、检查蓄热箱,启动助燃风机,启动三位三通换向阀换向程序,检查蓄热箱向炉内送煤气状况。检查蓄热箱的所有焊缝连接处是否漏气,如存在漏气及时处理。检查蓄热箱喷口气流是否均匀、通畅,确认蓄热箱工作正常。 12、氮气系统、吹扫放散系统、炉区供电系统等验收合格,煤气管路系统吹扫完毕。 开炉: 首先确定蓄热箱及烧嘴前蝶阀、烟气调节阀、煤气调节阀、空气调节阀是否处于关闭状态,没有处于关闭状态的阀门均要关闭。 1、首先开启助燃风机,调节助燃风机出口蝶阀,使风机运转平稳。 2、打开所有空气的蝶阀对加热炉进行吹扫,直至炉内无可燃气体存在,关闭点火烧嘴前空气调节阀。 3、在加热炉靠近点火烧嘴处,用木柴点燃1~2堆明火。 4、先开点火烧嘴的嘴前空气调节阀,然后再开点火烧嘴的嘴前煤气调节阀,点燃该点火烧嘴。

蓄热式加热炉(教学参考)

蓄热式加热炉 一、蓄热式加热炉的分类和特点: 1、分类 蓄热式加热炉按预热介质种类分为如下两种方式:同时预热空气和煤气式和空气单预热方式。 按结构型式来分,则蓄热式加热炉分为烧嘴式和通道式。其中烧嘴式又分为全分散换向和群组换向两种;通道式也可分为单通道和双通道两种方式。 按运料方式来分,蓄热式加热炉分为推钢式和步进式。 全分散换向烧嘴式蓄热式加热炉能够实现单个烧嘴自动控制,与常规加热炉操作类似,能够满足各钢种对炉温的不同要求,实现炉温的灵活控制;群组换向蓄热式加热炉一般将某一段的烧嘴作为一个整体进行集中控制,这种控制方式能够实现各段炉温的灵活控制,也能满足大多数钢种对炉温的不同要求;通道式蓄热式加热炉一般是全通道整体控制,不能实现炉温的灵活调整,只能满足少数钢种(如普碳钢)的加热要求,而不能满足大多数钢种(如合金钢)加热的需求。 2、蓄热式加热炉的优点 蓄热式加热炉有如下优点: ①能将空气、煤气预热到800~1000℃的高温,有利于低热值燃料的利用; ②充分利用烟气余热,节约燃料; ③排烟温度低,氮氧化物含量少,环境污染少; ④每对烧嘴交替燃烧,炉内温度均匀,可提高钢坯加热质量。 二、蓄热式加热炉燃烧系统简介 1、蓄热式加热炉的蓄热体 蓄热式加热炉的蓄热体有两种型式,一种是陶瓷小球,另一种是陶瓷蜂窝体。蜂窝体单位体积的换热面积大,在相同条件下,蜂窝体的传热能力是陶瓷小球的4~5倍。同样换热能力时,蜂窝状蓄热体的体积只需陶瓷小球蓄热体1/3~1/4。采用蜂窝体的烧嘴结构紧凑轻巧。 蜂窝体体内气流通道是直通道,而陶瓷小球蓄热体的通道是迷宫式的,因此蜂窝体的阻力较小,陶瓷小球蓄热体阻力较大,前者仅为后者的1/3左右。 蜂窝体壁薄,仅为0.5~1.2mm,透热深度小,蓄热放热速度快,换向时间仅需40~80秒,换向时间短,被预热介质的平均温度高,热回收效率高。由于换向时间短,因此换热

蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享)

蓄热式燃烧技术目前存在的几点不足(分享) 目前,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,它具有高效烟气余热回收、空气和煤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。至今我们已有了自己的一些专利,并且在国内有了相对广泛的应用,取得了相当的经济效益。 关键部件 1 蓄热体 蓄热体是高温空气燃烧技术的关键部件,其主要技术指标如下: (1)蓄热能力:单位体积蓄热体的蓄热量要大,这样可减小蓄热室的体积,需要通过材料的比热CP来衡量。(2)换热速度:材料的导热系数λ可以反映固体内部热量传递的快慢,导热系数大可以迅速地将热量由表面传至中心,充分发挥蓄热室的能力;高温时,材料辐射率可表征气体介质与蜂窝体热交换的强弱。(3)热震稳定性:蓄热体需要在反复加热和冷却的工况下运行,在巨大温差和高频变换的作用下,很容易脆裂、破碎和变形等,导致气流通道堵塞,压力损失加大,甚至无法继续工作。(4)抗氧化和腐蚀性:有些材料在一定的温度和气氛下发生氧化和腐蚀,会堵塞气体通道,增加流通阻力。(5)压力

损失:在气体通过蜂窝体通道时,会产生摩擦阻力损失,在流经两块蜂窝体交界面时因流通面积突变和各个通道之间可能发生交错而产生局部阻力损失;前者对传热有利,后者对传热是不利的,因此应尽力减少局部阻力损失来降低风机的动力消耗。(6)经济性:它是一个重要的指标,一种蜂窝体如果各种性能都好,但成本很高,推广和应 用会受到限制。 2 换向阀 由于必须在一定的时间间隔内实现空气、煤气与烟气的频繁切换,换向阀也成为与余热回收率密切相关的关键部件之一。尽管经换热后的烟气温度很低,对换向阀材料无特殊要求,但必须考虑换向阀的工作寿命和可靠性。因为烟气中含有较多的微小粉尘以及频繁动作,势必对部件造成磨损,这些因素应当在选用换向阀时加以考虑。如果出现阀门密封不严、压力损失过大、体积过大、密封材料不易更换、动作速度慢等问题,会影响系统的使用性能和节能效果。 3 烧嘴 烧嘴的设计原则是不能让空气和煤气混合得太快,这样容易形成局部高温,但也不能混合得太慢,防止煤气在蓄热室出现“二次燃烧”甚至燃烧不充分。为了保证燃料在低氧气氛中燃烧,必须在设计其供给通道时,考虑燃料和空气在空间的扩散、与炉内烟气的混合和射流的角度及深度,而这些参数应根据加热装置尺寸、加热工艺要求、燃料

蓄热式加热炉

一、引言蓄热式加热炉是用于轧钢厂的一种新型的加热炉,具有高效燃烧、回收利用烟气及低二氧化碳排放等优点。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。 二、蓄热式加热炉的工作原理及其特点蓄热式加热炉的高效蓄热式燃烧系统主要由蓄热式烧嘴和换向系统组成。它分为预热段、加热段和均热段三个主体。其原理是采用蓄热室预蓄热全,达到在最大程度上回收调温烟气的湿热,提高助燃空气温度的效果。新型蓄热式加热炉的蓄热室现在普遍采用陶瓷小球或蜂窝体作为蓄热体,其表面积大,极大的提高了传热系统,使蓄热室内的体积大大缩小。再加上新型可靠的自动控制技术及预热介质预热温度高,废气预热得到接近极限的回收。是一种新型的高效、节能的加热炉。参与控制的主要现场设备有:各段炉温测量热电偶;煤气预热器前后烟气温度测量热电偶;各段烟气及排烟机前烟气温度测量热电偶;各段煤气、空气及烟气流量测量孔板及差压变送器;各段煤气、空气及烟气流量调节阀;各段两侧烧嘴前煤气切断阀及空气/烟气三通换向阀;炉压测量微差压变送器及用于炉压调节的烟道闸板;用于风压调节的风机入口进风阀;煤气总管切断阀及压力调节阀;其它安全保护连锁设备等。三、换向原理换向装置是加热炉的重要部件,整个燃烧过程都是靠抽象向装置完成的。可以说它是整个加热炉的心脏。它的

换向原理是:初始状态下,换向装置处于某一固定状态时,向炉子一侧的燃烧器输送煤气、空气,在炉内实现混合燃烧,同时从炉子另一侧的燃烧器排出烟气,经过一个周期(120s-180s)改变方向,实现周期换向。换向装置一般采用双气缸、二位四通换向阀,它内有四个通道,每次动作开启两具通道,同时关闭两个通道以实现供气和排水气的周期性换向。四、自动控制系统蓄热式加热炉控制系统一般有:⑴换向控制系统;⑵炉温控制系统;⑶炉内压力控制系统;⑷安全保护控制系统;⑸烟空比控制;⑹HMI人机对话界面的功能。1、换向控制系统设备的选型换向控制是整个加热炉燃烧、控制系统的重中之重,是燃烧控制的关键控制系统。也就是说换向控制系统的正常运行决定着整个加热炉的正常燃烧和炉温的控制。所以在控制系统上采用计算机控制系统,由传感器采集各种变量PLC,再由PLC根据设定控制方式和目标值,分别驱动相应的换向装置和相应的执行机构,调节过程变量,实现对温度、压力、流量的调节控制。操作人员可通过键盘和鼠标经工控机HMI界面来设定炉子的各项热工参数,计算机根据设定的参数送上工控机处理,并在HMI上显示.同时随时可查看各种历史参数和打印各种生产报表。声光报警系统可即时对故障进行报警,并向操作者提示处理方法是目前较先进、实用的计算机控制系统。2、换向控制换向控制系统设有自动、手动控制两部分。在正常的运行过程中

蓄热式连续加热炉的基本结构组成

蓄热室连续加热炉的基本结构组成 连续式加热炉由以下几个基本部分组成:炉子基础和钢结构、炉膛与炉衬、燃料燃烧系统、排烟系统、余热利用装置、冷却系统、装出料设备、检测及调节装置、计算机控制系统等。 1炉子基础和钢结构 炉子基础将炉膛、钢结构和被加热钢坯的重量所构成的全部载荷传到地面上。一般采用混凝土基础。 炉子钢结构是由炉顶钢结构、炉墙钢结构和炉底钢结构的一个箱形框架结构,用以保护炉衬和安装烧嘴。水梁、立柱及各种炉子附件的固定主要由型钢和钢板组成。 (1)炉膛与炉衬 炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间,是对钢坯进行加热的 地方。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬,炉衬是加热炉的一个关 键技术条件。再加热炉的运行过程中,不仅要求炉衬能够在高 温和载荷条件下保持足够的温度和稳定性,要求炉衬能够耐受 炉气的冲刷和炉渣的侵蚀,而且要求有足够的绝热保温和气密 性能。为此,炉衬通常耐火层、保温层、防护层和钢结构几部 分组成。其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和炉渣侵 蚀,通常采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇筑而成;保温层 通常采用各种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成,其功能在于最大限度地减少炉衬的散热损失,改善现场操作条 件;防护层通常采用建筑砖或钢板,其功能在于保持炉衬的气

密性,保持多孔保温材料形成的保温层免于损坏。钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配成的承载框架,其功能在于承担炉衬、燃烧设备、检测设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检测、操作人员所形成的载荷,提供有关设施的安装框架。 A炉墙 炉墙分为侧墙和端墙,沿炉子长度方向上的炉墙成为侧墙,炉子两端的炉墙。整体捣打、浇注的炉墙尺寸可以根据需要设计。炉墙采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的复合砌体结构。为了使炉子具有一定的强度和良好的气密性,炉墙外壁为5mm或6mm厚的钢板外壳。 蓄热式连续加热炉的炉墙上除了设有炉门、窥视门、烧嘴孔、测温孔等孔洞,还有蓄热室和高温通道(蓄热式烧嘴的蓄热室一再少嘴里),所以炉墙要能够承受高温。为了防止砌体受损,炉墙应尽可能避免直接承受附加载荷,所以炉门,冷却水管等构件通常都直接安装在钢材上。 B炉顶 加热炉的炉顶按其结构分为拱顶和吊顶两种。现在大多采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的符合砌体吊顶结构。这种吊顶结构不受炉子跨度的影响且使用寿命长。 C炉底 炉底一般采用砖砌复合结构,高温炉底还要承受炉渣的化学侵

蓄热式加热炉点火操作规程

指导和规范生产作业区对蓄热式加热炉岗位人员的操作。 2.适用范围 本规程适用于生产作业区在蓄热式加热炉操作的相关岗位。 3.术语/定义 4.管理内容及要求 设备技术性能 所使用的设备性能达到使用维护规程的要求并验收合格。 4. 主要技术参数: 4.1加热炉类型 用于板坯加热、采用双排布料的空气和高炉煤气双蓄热连续式推钢加热炉。 4.2燃料 800℃以下燃料采用纯焦炉煤气,烘炉管和点火烧嘴烘炉;煤气压力:大于 6kPa 800℃以上燃料采用纯高炉煤气,采用蓄热式烧嘴技术;煤气压力:大于6kPa, 4.3燃烧系统 加热炉采取6个温度控制段,即均热段上、均热段下、加热三段上、加热三段下、加热二段、加热一段。蓄热式烧嘴的空/烟气、煤

气/烟气三通换向阀采用双执行器结构。蓄热式燃烧系统由蓄热式烧嘴、换向装置、供风系统、煤气系统、排烟系统、汽化冷却系统、氮气、压缩空气系统等部分组成。 4.4点火烘炉系统 点火烘炉烧嘴分别位于各段侧墙上,共设8只点火烧嘴,并辅烘炉管道,点火烘炉系统设置独立的焦炉煤气管路,烘炉烧嘴供风由3#加热炉空气主管接引,与高炉煤气系统共用。冷炉启动时先利用这部分独立的烧嘴将炉子加热至800℃后再将蓄热式烧嘴打开,待炉子完全启动后再将点火烧嘴关闭。点火烘炉烧嘴从焦炉煤气总管引入专有管道,管道设置一道闸阀、眼镜阀、快切阀。每只点火烧嘴嘴前分别设置调节煤气及空气流量的手动调节阀。 4.5供风系统 3#加热炉设两台鼓风机,一台工作,一台备用。助燃空气经空气总管将助燃空气分别送至各供热段,各段支管将空气送入各三通换向阀,再经三通换向阀送到各蓄热室,蓄热烧嘴置于炉墙中,空气经蓄热到1000℃左右后喷入炉内与煤气混合燃烧。 4.6煤气系统 加热炉高炉煤气主管设蝶阀、稳压阀、眼镜阀和气动快速切断阀(蝶阀、眼睛阀、快切阀设置在厂房外)。突然停电和煤气超低压时迅速将切断阀切断以满足炉子安全操作的要求。煤气经煤气总管,分别进入各段支管,再通过烧嘴前煤气侧的快速换向切断阀送到各蓄热室,经蓄热到1000℃左右后喷入炉内,与高温空气混合燃烧。煤气各段支管上均设有流量孔板和自动调节阀,用来调节各段的供热负荷。快切阀前设有手动密闭阀门,用以设定烧嘴的供热量。 4.7排烟系统

蓄热式推钢加热炉操作作业指导书

2号加热炉操作作业指导书 宽板技[2008]第22号 1 目的 通过建立2号加热炉操作作业指导书,规范2号蓄热式推钢加热炉的操作,防止因操作不正确而引发事故,同时满足加热质量要求。 2 适用范围 本作业指导书适用于本厂2号蓄热式推钢加热炉。 3 实施步骤 3.1 加热炉主要设计参数 3.1.1加热炉主要尺寸如下 炉内过钢线标高: +800 mm 炉子有效长度:26800 mm 炉子全长:28000 mm 炉子内宽:8100 mm 炉子外宽:10100 mm 上加热炉膛高度: 800 mm 下炉膛高度:2400 mm 炉坑底面标高:-3940 mm 3.1.2 各段供热比例分配情况 均热段: 20% 二加热段:28% 一加热段:30% 预热段:22% 3.2 2号蓄热式推钢加热炉点炉操作 3.2.1 点炉前的检查及准备 3.2.1.1点炉前看火工应与当班相关的运行人员一起对燃烧系统、控制系统、4个固定式CO检测报警仪器和风机系统、冷却系统、炉体等进行彻底检查,发现问题应立即处理好后才能进行下一步操作;

3.2.1.2检查各气动调节阀、换向阀压力表,压力为0.4~0.6 MPa,否则,通过稳压阀将其调整到此范围内。检查电磁阀、气缸及气动件尼龙管快插头是否漏气,发现异常立即处理; 3.2.1.3检查并清理炉内、烧嘴砖及点火孔内杂物; 3.2.1.4高炉煤气烧嘴前的所有阀门是否处于关闭状态;所有排水阀(差压变送器、压力变送器等)是否处于关闭状态;煤气操作平台总管上的密封蝶阀、盲板阀及烘炉总管道上的密封蝶阀、盲板阀是否处于关闭状态。 3.2.1.5 CO检测仪探头已进行标定,发现探头误差应该立即调整,若误差较大或探头失效应立即更换; 3.2.1.6 检查煤气管道系统,各支管、放散、取样阀是否灵活,各处冷却水是否流畅和开启; 3.2.1.7 对换向系统、煤气快速切断阀、鼓风机及引风机等进行彻底检查与保养。检查所有气控系统油雾器油位,并将其加满,按上面标明的位置加入10#机油或变压器油,然后拧紧加油口,检查气动系统有无漏气部位,发现问题及隐患立即处理; 3.2.1.8 检查各快切阀连接螺母有无松动,并将转动部位注油; 3.2.1.9 分别用手扳动换向系统主气缸电磁阀手动开关,检查换向系统是否正常换向,然后扳动其他电磁阀手动开关检查气缸和电磁阀是否动作自如,发现异常立即处理。检查完毕,必须将电磁阀手动开关扳动下方,即电动位置,否则会因电动工作无效而无法工作; 3.2.1.10接通仪表及控制系统电源后,检查HMI上的显示画面。系统未启动时应显示煤气总管快切阀应为关闭状态,其他各处显示应无异常; 3.2.1.11 检查水冷系统是否运行正常,各回水口是否流动稳定,出水量是否稳定、均匀,否则调整各回路进水阀门; 3.2.1.12准备好点火用工具; 3.2.2点燃烘炉煤气烧嘴 接到车间调度停炉通知后,执行点炉操作。通知煤气站人员到操作现场。 3.2.2.1启动鼓风机,阀门开度50%;启动空侧引风机,开度50%;启动换向控制系统,启动水冷系统。 3.2.2.2打开进料炉门,打开出料炉门。 3.2.2.3打开烘炉煤气放散总管上的阀门(日常此阀应处于常开状态),打开六个烘炉烧嘴前的放散管上的旋塞阀,打开烘炉煤气总管道上的闸阀,连接氮气吹扫管道,打开氮气吹扫管道上的阀门,吹扫烘炉煤气管道30分钟。 3.2.2.4关闭氮气吹扫管道上的阀门,打开烘炉总管上的盲板阀,打开烘炉总管上的密封蝶阀。用煤气吹扫烘炉煤气管道10分钟。取样化验合格,方可点火。否则继续吹扫,直至取样化验合格为止。

双预热蓄热式环形加热炉炉压控制及换向对炉内压力波动的影响__tr

第44卷 第3期 2009年3月 钢铁 Iron and Steel Vo l.44,N o.3M ar ch 2009 双预热蓄热式环形加热炉炉压控制及换向对炉内压力波动的影响 潘良明1, 季洪春1, 程淑明2, 伍成波3, 雍海泉2 (1.重庆大学动力工程学院,重庆400044; 2.重庆赛迪工业炉有限公司,重庆400012; 3.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044) 摘 要:蓄热式燃烧技术中,炉压控制和换向时造成的炉压波动是一个非常重要的问题。根据模化理论,发现在各个流量工况下,各段内的压力均可以通过改变各段的鼓风量和排烟量来调节,控制尾部烟道排烟是最佳的控制方法。当加热段段内集中换向时,各段压力波动幅度平均在3~5Pa;换向周期中,压力最低点均出现在内环鼓风,外环抽风的工况下,而压力最高点则出现在第2加热段第二次换向的过程中;炉压总体波动不大,对加热炉安全运行影响不大。如采用单个烧嘴时序换向,则其对炉压的影响可以降到最低。关键词:空煤气双预热蓄热式;环形加热炉;燃烧换向;压力波动;炉压控制中图分类号:T G 307 文献标识码:A 文章编号:0449 749X(2009)03 0085 05 Pressure Fluctuation Caused by Switchover and Pressure Control Method of Large Scale Regenerative Heating Annular Furnace PAN Liang ming 1 , JI H ong chun 1 , CH ENG Shu ming 2 , WU Cheng bo 3 , YONG H ai quan 2 (1.School of P ow er Engineering ,Chongqing U niv ersity ,Chongqing 400044,China; 2.CISDI Industr ial Furnace L td.,Co.of Chongqing,Chong qing 400012,China; 3.Schoo l o f Science of M at erial and Eng ineering , Chongqing U niv er sity ,Chongqing 400044,China) Abstract:Fo r H T A C (Hight T emper atur e A ir Combustion)technolog y,pressur e contr ol and pr essure fluctuation during combustion sw itchov er are v ery impo rtant t o t he fur nace reliability and stability.A cco rding to modeling theo r y,it w as found that the pr essure contr ol co uld be realized by contr olling the ratio o f blasting capacity and induced dr aft ca pacity ,and the best w ay is to co ntr ol the induced dr aft of the tail duct.When the heat ing zones wer e sw itched ov er simultaneously,t he aver age pr essure fluctuation wer e w ithin 3 5pascals in the w hole perio d,the lo w est pressur e was observ ed w hile o uter r ing was at blasting and inner r ing was at induced draft stage.T he highest pr essure w as observ ed in N o.2heating zo ne at the seco nd sw itchov er.T he general pressure fluatuat ion was no t hig h enoug h to affect the r eliability o f the furnace.W ith sequential sw itchover o f all individual bur ner s,the effect o n fur nace pr essure w ill be minimized. Key words:air gas dual r egenerative combust ing techno lo gy ;annular fur nace;combustion switcho ver;pressur e fluctuation;furnace pr essure contr ol 作者简介:潘良明(1970 ),博士,教授; E mail :cneng@cqu edu cn; 修订日期:2008 06 08 高温空气燃烧技术(H igh T em perature Air Co mbustio n,简称H TAC)是20世纪90年代以来国际燃烧领域研究开发并大力推广应用的一项全新高效节能环保燃烧技术,该技术的基本思路是利用高温烟气借助于高效蓄热体使助燃空气预热到800 以上的高温,最终使排烟温度降低到200 以下,从而实现高温烟气显热的极限回收,具有节能及降低NO x 排放等多重优越性[1]。另外,将如高炉煤气等低热值的燃料预热到1000 后,提高了其理论燃烧温度,因此,可以将低端燃料用于高端应用。目前,蓄热燃烧技术在供热负荷对称的推钢式加热炉、板坯加热炉、均热炉、退火炉等工业炉上得到了广泛 的运用[2]。但是,由于传统应用中对称热负荷的限制,以及燃烧器布置位置的限制,还未在环形加热炉上使用过,赛迪工业炉有限公司在供热负荷不对称的环形加热炉上运用蓄热燃烧技术,却是世界首创。 将H T AC 技术应用于环形管坯加热炉时,由于炉子的结构特点,使炉内的炉压组织出现很多不确定性[3] 。炉内压力的控制是加热炉经济运行的保证,对其安全稳定运行也有非常重要的影响。因此针对某管坯大型空煤气双蓄热式环形加热炉(中径38.5m),对炉内流场和压力场及其换向对炉压的影响进行了深入研究,为加热炉的合理设计和安全运行提供了参考依据。在该项工作的基础上所设计

蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法

蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法 发表时间:2018-11-05T19:25:07.040Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:张晓军 [导读] 近几年来,我国在经济迅速发展的同时,对各种事物的需求也越来越高,其中钢材作为现代社会生产和生活中必不可少的材料 江苏凤谷节能科技有限公司江苏无锡 214000 摘要:近几年来,我国在经济迅速发展的同时,对各种事物的需求也越来越高,其中钢材作为现代社会生产和生活中必不可少的材料,占有十分重要的位置,当前钢材厂仍然采用热轧的方式进行钢材的生产,因此加热炉也就成为轧钢厂热轧工作的主要设备,随着相关技术不断发展,我国的加热炉发生了很大的变革,现在工厂多沿用蓄热式加热炉,但是蓄热式加热炉在运行的过程中会出现很多问题,文章就围绕出现的问题来提出一些解决方法,希望能够促进轧钢厂的正常生产。 关键词:蓄热式加热炉;问题;处理 一、前言 随着工业化和城市化水平的不断推进,人们的物质生活条件和水平在不断改善和提高,对生活环境的要求也越来越高,但是钢材厂一直在消耗过多的能源,十分不利于生态环境的改善,因此相关人员希望能够通过技术的改进,来进一步减少对能源的消耗,与此同时新技术被不断应用于加热炉中,很多人员在炉型结构、性能等方面都做出了很大的改进,于是就出现了现在的蓄热式加热炉,但是它也存在着很多问题,影响着热轧工作的正常进行,希望能够得到缓解或解决。 二、蓄热式加热炉 2.1蓄热式加热炉的基本介绍 蓄热式加热炉主要是拥有独立设置的蓄热室或者蓄热式烧嘴,这样就可以在进行加热之前先将空气或者煤气进行预热,它实际上是由常规的加热炉和高效蓄热式换热器结合而成的,基本构成有蓄热室、燃料、排烟系统、加热炉炉体、换向系统以及供风[1]。蓄热室主要为蓄热式加热炉进行烟气余热回收的工作,它是空气和烟气流动通道的一部分,在其内部充满蓄热体,通常情况下在加热炉中是成对使用的,具有改善加热质量、均匀炉内温度、提升产品合格率等多种优点[2]。 2.2蓄热式加热炉的分类 蓄热式加热炉按照不同的标准可以分成不同的类型,其中按照预热介质的种类可以分为空气单预热方式和同时预热空气和煤气式;根据结构形式对其进行分类,则可以有通道式和烧嘴式两种,其中的烧嘴式还可以分为群组换向和全分散换向两种;如果将运料方式作为划分的依据,则蓄热式加热炉又能够分为推钢式和步进式[3]。不同的蓄热式加热炉有着不同的性能,其中全分散换向烧嘴式蓄热加热炉可以满足各种钢种对炉温的不同要求,尽可能地对炉温进行灵活的控制[4]。 三、蓄热式加热炉运行中的问题 3.1蓄热式加热炉运行中出现的炉压及冒火问题 蓄热式加热炉在运行的过程中总是会出现炉内压力过大的现象,而炉压过大就会容易导致炉内冒火,这时候对炉压进行调节,其难度就会增加很多,造成炉压过大的原因两种,一种是当前生产也为了不断提高生产技术和工艺水平,就会在蓄热体一定量的情况下不断加大炉内的负荷,从而加大炉压[5];另一种是在运行的过程中蓄热小球可能会因为自身的抗震性能较低而出现板结的现象,这就会造成炉内的排烟不通畅,或者煤气较脏,灰附着在小球表面影响生产效果,造成炉内高压的现象[6]。 3.2蓄热式加热炉运行中出现的煤气问题 煤气泄漏也是影响蓄热式加热炉正常运行的主要原因之一,一般情况下出现煤气泄漏现象主要是由于炉体或烧嘴的裂缝问题,因为蓄热式加热炉本身的工作性质,相关人员就采用低水泥浇注料来制作炉体,希望能够提升其使用寿命,但是由于加热炉内的空气和煤气通道、燃烧喷口以及排烟道等都是由耐火材料构成,所以就会具有不稳定性和不严密性,经过长期工作的蓄热式加热炉就会产生裂缝,从而造成煤气的泄露,煤气泄漏又会直接造成炉体冒火的事故,不利于其正常工作。 3.3蓄热式加热炉运行中出现的蓄热小球滑落问题 蓄热式加热炉内部的蓄热室经常会出现蓄热小球滑落的现象,这个是不可避免的事情,只能通过一些手段来减少或者延缓此类现象发生,通常情况下下,在蓄热式加热炉投入生产之后的三个月就会出现蓄热小球滑落的现象,主要可以通过蓄热小球滑落过程中撞击管道的声音来进行判断,蓄热小球滑落会对炉内的温度造成影响,会直接使该段炉内的温度上升,一旦蓄热小球全部滑落,加热炉内部就会发生严重的事故,可能会造成安全隐患。 3.4蓄热式加热炉运行中出现的排烟温度问题 蓄热式加热炉在运行的过程中排烟温度通常要比预计的低一些,如果蓄热式加热炉被分散控制,那么排烟温度就会更低,排烟温度过高或者过低都不利于蓄热式加热炉的正常生产,但排烟温度过低的时候,烟气中的二氧化硫不能够被完全转换,就会与水发生化学反应,从而对管道造成一定程度的腐蚀,当头部排烟温度降低的时候,排烟量也会随之降低,但是尾部的排烟量会增加,会影响加热炉的使用寿命。 3.5蓄热式加热炉运行中出现的节能环保问题 蓄热式加热炉与其它一些加热炉相比,在节能效率上有了很大的改进与提升,但是前提是这些加热炉都属于传统的加热炉,蓄热式加热炉虽然对烟气进行了利用,同时也使用蓄热体提前对空气和煤气进行预热,但是它的节能效率仍然会受到轧钢制度的限制,当相关工作人员按照轧钢制度进行生产的时候,就会产生较长的待炉时间,大大降低蓄热式加热炉的节能效率,我国的蓄热式加热炉在节能环保上还有着很大的问题和进步空间,需要相关人员不断改进技术。 四、对蓄热式加热炉运行中问题的处理 4.1改善炉压操作,减少冒火现象 因为炉压问题在蓄热式加热炉的正常运行中占有重要位置,所以相关工作人员应该加强对炉压的控制和操作。首先,要让与工作人员

蓄热式与换热式加热炉比较

蓄热式与换热式加热炉比较! 按余热回收方式划分,现有的加热炉主要包括换热式加热炉(常规加热炉)和蓄热式加热炉两种方式。换热式加热炉的显著特征就是在加热炉上采用了一种在烟道内回收烟气余热的装置―换热器(又称预热器、热交换器)。换热器是利用炉膛排出的废气(热流体)预热助燃空气、煤气(冷流体)的热工设备。工作时,高温烟气和被预热空(煤)气同时流过间壁的两侧,烟气以对流和辐射传热方式将热量传给间壁的一侧(高温侧),经过间壁的导热传给间壁的另一侧(低温侧),再以对流或辐射传热方式将热量传给被预热空(煤)气。蓄热式加热炉的烟气余热回收主要是通过炉体两侧的蓄热室来实现。助燃空气经切换阀进入右侧通道,而后流经右侧的蓄热室吸收蓄热体储存的热量,把助燃空气预热到800℃-1100℃,再经过烧嘴喷入炉内;与此同时左侧切换阀与引风机相通,这样燃烧产物对物料加热后进入左侧通道,在蓄热室内将烟气热量大部分传递给蓄热体后,以150℃左右的温度经引风机排入大气中。间隔一定时间(蓄热式燃烧技术常用的换向时间为30s200s)后系统运行进入后半周期,控制系统发出指令,切换阀动作,此时煤气和助燃空气从左侧烧嘴喷出并混合燃烧,这时右侧烧嘴变为烟道。高温烟气经引风机的作用通过右侧,将其蓄热体加热后,以150℃左右的温度进入切换阀和引风机排入大气中,完成一个换向周期。 应用中两类加热炉均存在一定的问题和不足。换热式加热炉主要存在的问题有:加热炉不能以低热值的纯高炉煤气为燃料;不能充分回收烟气余热,加热炉的热效率低等。蓄热式加热炉主要存在的问题有:炉压高且波动大,炉口和炉体冒火严重,炉门易烧损;炉况难于控制;加热炉寿命短等。 随着企业生产工艺流程的改造,加热炉大型化成为满足现代化生产所必需,采用何种炉型何种方式实现加热炉的大型化值得期待。若通过增加炉子长度或宽度的方法来实现加热炉大型化,有可能导致加热炉性能下降,因而此方法不可取。若采用蓄热式加热炉炉型结构实现加热炉大型化,应考虑扩大蓄热室容积并增加引风机的排烟能力。在现有蓄热室的基础上继续用增加蓄热室横截面积来扩大蓄热室容积难以实现;若用增加蓄热室长度来实现蓄热室的扩容,则会增加流动阻力,加大动力消耗,进而影响蓄热式加热炉的节能效果。即便提高排烟机引力在一定程度上能够加大排烟量,但是随着排烟机引力的加大,将使烟气流经蓄热室的流速增加,影响烟气和蓄热体之间的蓄热和换热效果,导致加热炉排烟温度的上升,进而使蓄热式加热炉难以发挥排烟温度低的优点。可见,蓄热室扩容已成为蓄热式加热炉进一步大型化的瓶颈,为了满足高效、节能、低污染的要求,开发设计新型加热炉势在必行。 本技术提供一种蓄热一换热式联用加热炉及其加热方法,其目的是实现加热炉大型化,克服上述两种加热炉的各自缺陷,使两者的烟气余热回收技术相得

加热炉控制系课程设计

第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制(automatic control of reheating furnace),是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。 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。 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。 在加热炉燃烧过程中,若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故,而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故,设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时,压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统,此时出料温度无控制,自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时,温度调节系统通过低选器投入正常运行,出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时,便会发出双位信号,控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展,加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如,按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制,使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作,以保证最佳燃烧。

双蓄热式步进梁加热炉在宣钢高线(精)

节约能源是我国能源战略的重要目标。在轧钢生产中,加热炉是主要的耗能设备之一。合理选用加热炉, 提高燃料利用率, 对于降低能源消耗, 减少钢坯氧化烧损, 提高加热质量, 从而充分创造整个轧线生产过程的经济效益,具有非常重要的意义。宣钢基于 2000年建成投产的第一条线材生产线加热炉的状况,并且对国内外大中型线材生产线加热炉在节能降耗、环境保护等方面进行调研对比, 在新建的第二条高速线材生产线中采用了双蓄热式步进梁加热炉。 宣钢二高线厂步进梁加热炉的作用是将大于 500℃的热装或常温下冷装的连铸坯加热到轧制所需要的温度, 以提高金属的塑性, 减少轧制变形抗力和机械电气负荷, 节约能源和能耗。 蓄热式加热炉的工作原理 1 蓄热式加热炉的理论基础 蓄热式燃烧技术, 19世纪中期就开始用于高炉热风炉、平炉、焦炉、玻璃熔炉等规模大且温度高的炉子。其原理是采用蓄热室余热回收装置, 交替切换烟气和空气, 使之流经蓄热体, 达到在最大程度上回收高温烟气的显热, 提高助燃空气温度的效果。但传统的蓄热室采用格子砖作蓄热体, 传热效率低, 蓄热室体积庞大, 换向周期长, 限制了它在其他工业炉上的应用。新型蓄热室, 采用陶瓷小球或蜂窝体作蓄热体, 其比表面积高达 200~1000m2/m3, 比老式的格子砖大几十倍至几百倍, 因此极大地提高了传热系数, 使蓄热室的体积可以大为缩小。另外, 由于换向装置和控制技术的提高, 使换向时间大为缩短, 传统蓄热室的换向时间一般为 20~30min ,而新 型蓄热室的换向时间仅为 0.5~3min 。新型蓄热室传热效率高和换向时间短, 带来 的效果是排烟温度低 (200℃以下 , 被预热介质的预热温度高 (只比炉温低 100~150℃。因此, 废气余热得到接近极限的回收, 蓄热室的温度效率可达到 85% 以上, 热回收率达 80%以上。 2 蓄热式加热炉的工作原理

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