在烧嘴燃烧的过程中,另一个烧嘴协助蓄热器进行热能储存。在热交换过程中,管道内的废气温度通常保持在150-200摄氏度,确保蝶阀和抽烟风机能够长期稳定地运行。通过正确安装和选择蓄热式烧嘴,可以实现高达70%的能源节省和90%的燃烧效率提升。
蓄热式工业烧嘴特点:
1. 在高温下高效回收余热,排烟温度低于200℃,余热回收效率超过80%,显著降低燃料消耗。
2. 炉膛温度分布均匀,采用高温燃烧技术和交替燃烧方式,炉内温差小于5℃。
3. 余热回收系统结构紧凑,实现了蓄热体与烧嘴的一体化设计。
4. 提高炉膛温度,显著提升生产能力。
5. 环保效果显著,高温低氧燃烧大幅降低烟气中氮氧化合物的浓度。
6. 自动化程度高,自动换向操作,换向时间可在0至5分钟内调节。
7. 设备使用寿命长,是金属预热器的2至3倍,安装简便,投资节省。
蓄热式工业烧嘴应用:
控制系统设计
整个系统采用手操器配合西门子的PLC-300系统,完成加热炉的过程控制和检测。这旨在减轻操作人员的劳动强度,提高加热炉的生产效率,降低能耗,并确保操作安全,实现生产过程自动化。
硬件构成
PLC控制站选用西门子的S7-300系列,并根据控制要求配备了相应的模拟量输入输出模板和开关量输入输出模板。系统分为五个ET200站:前三个站负责采集炉仪表的流量、温度、压力数据;第四个站管理换向系统;第五站控制风机和液压站。
软件组态
加热炉的用户程序基于Windows7操作系统平台,使用西门子的赤明控制系统软件,完成系统硬件组态地址和站地址的分配以及加热炉用户程序的设计。利用梯形图编辑器进行控制程序的编辑。
梯形图程序包括三部分:
第一部分是背景功能块,负责对输入数据参数进行转换和整形,以及背景数据块的调用。
第二部分是整个系统的逻辑控制,包括换向系统控制、鼓风机和引风机的启停条件,以及压力与快切阀的联锁控制。换向系统的逻辑控制功能包括:
(1) 定时换向:在自动运行状态下,换向阀以固定时间间隔完成换向动作。
(2) 定温换向:当排烟温度过高时,系统强制换向阀换向,直至排烟温度降至设定范围。
(3) 手动换向:在手动状态下,可在画面上对每个换向阀进行手动换向,便于调试和故障处理。
(4) 动作异常报警:当换向阀位置异常或长时间不到位时,操作画面会显示报警指示灯并闪烁,同时蜂鸣器发出报警声。鼓风机和引风机的启停条件通过机旁箱和画面上的按钮操作实现,均通过PLC输出点控制。
煤气压力、空气压力、压缩空气压力分别低于4KPa、4KPa、0.4MPa时,操作画面会闪烁以提醒操作人员处理;当压力分别低于3.5KPa、3KPa、0.3MPa时,系统会切断煤气分管;当煤气压力、空气压力分别低于2KPa、2.5KPa时,系统会切断煤气总管。
第三部分调用西门子自带的功能块,完成加热炉的自动调节,主要应用了PID运算调节。控制方法采用双交叉限幅控制,即以路顶端一支热电偶作为温度的实际测量值,与设定的温度值比较,控制空气与煤气的流量。同时,在程序中增加手/自动无扰动切换功能,使操作更简单方便稳定,即在手/自动切换时,自动调节阀的阀位置直接设定调节的输出值而无需进行计算。
蓄热式工业烧嘴应用范围:
蓄热式烧嘴燃烧机主要应用于工业燃气加热领域,以低NOx排放和高燃烧热效率著称。它是继自身预热式烧嘴后的又一技术进步,广泛应用于锻造炉、热处理炉、金属熔化炉和玻璃池窑等行业。总体而言,蓄热式烧嘴燃烧机系统自动化程度高,操作灵活简便,可靠性强,抗干扰能力出色,易于扩展和维护。
在实际应用中,蓄热式工业烧嘴系统在不同行业中的具体应用方式也有所不同。例如,在锻造炉中,蓄热式烧嘴系统能够提供均匀的高温环境,确保金属材料在加热过程中获得均匀的温度分布,从而提高锻造件的质量和一致性。在热处理炉中,蓄热式烧嘴系统通过精确控制炉内温度,实现对金属材料的精细热处理,提高材料的机械性能和使用寿命。
在金属熔化炉中,蓄热式烧嘴系统能够显著降低熔化过程中的能耗,同时减少有害气体的排放,保护环境。此外,蓄热式烧嘴系统在玻璃池窑中的应用,不仅提高了玻璃熔化效率,还降低了燃料消耗,实现了玻璃生产的绿色化。
为了进一步提升蓄热式工业烧嘴系统的性能,研究人员不断探索新的技术。例如,通过引入人工智能算法,可以对烧嘴系统的运行数据进行实时分析和优化,实现更加精确的温度控制和能源管理。此外,采用先进的耐火材料和涂层技术,可以进一步提高蓄热器的热效率和耐久性,降低维护成本。
在未来的工业生产中,蓄热式工业烧嘴系统有望与智能制造技术相结合,实现更加智能化的生产过程。通过与物联网技术的结合,蓄热式烧嘴系统可以实现远程监控和维护,提高生产效率和设备利用率。同时,蓄热式烧嘴系统在节能减排方面的优势,也将有助于推动工业生产的可持续发展。
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