在燒嘴燃燒的過程中,另一個燒嘴協(xié)助蓄熱器進(jìn)行熱能儲存。在熱交換過程中,管道內(nèi)的廢氣溫度通常保持在150-200攝氏度,確保蝶閥和抽煙風(fēng)機能夠長期穩(wěn)定地運行。通過正確安裝和選擇蓄熱式燒嘴,可以實現(xiàn)高達(dá)70%的能源節(jié)省和90%的燃燒效率提升。
蓄熱式工業(yè)燒嘴特點:
1. 在高溫下高效回收余熱,排煙溫度低于200℃,余熱回收效率超過80%,顯著降低燃料消耗。
2. 爐膛溫度分布均勻,采用高溫燃燒技術(shù)和交替燃燒方式,爐內(nèi)溫差小于5℃。
3. 余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,實現(xiàn)了蓄熱體與燒嘴的一體化設(shè)計。
4. 提高爐膛溫度,顯著提升生產(chǎn)能力。
5. 環(huán)保效果顯著,高溫低氧燃燒大幅降低煙氣中氮氧化合物的濃度。
6. 自動化程度高,自動換向操作,換向時間可在0至5分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)。
7. 設(shè)備使用壽命長,是金屬預(yù)熱器的2至3倍,安裝簡便,投資節(jié)省。
蓄熱式工業(yè)燒嘴應(yīng)用:
控制系統(tǒng)設(shè)計
整個系統(tǒng)采用手操器配合西門子的PLC-300系統(tǒng),完成加熱爐的過程控制和檢測。這旨在減輕操作人員的勞動強度,提高加熱爐的生產(chǎn)效率,降低能耗,并確保操作安全,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。
硬件構(gòu)成
PLC控制站選用西門子的S7-300系列,并根據(jù)控制要求配備了相應(yīng)的模擬量輸入輸出模板和開關(guān)量輸入輸出模板。系統(tǒng)分為五個ET200站:前三個站負(fù)責(zé)采集爐儀表的流量、溫度、壓力數(shù)據(jù);第四個站管理換向系統(tǒng);第五站控制風(fēng)機和液壓站。
軟件組態(tài)
加熱爐的用戶程序基于Windows7操作系統(tǒng)平臺,使用西門子的赤明控制系統(tǒng)軟件,完成系統(tǒng)硬件組態(tài)地址和站地址的分配以及加熱爐用戶程序的設(shè)計。利用梯形圖編輯器進(jìn)行控制程序的編輯。
梯形圖程序包括三部分:
第一部分是背景功能塊,負(fù)責(zé)對輸入數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和整形,以及背景數(shù)據(jù)塊的調(diào)用。
第二部分是整個系統(tǒng)的邏輯控制,包括換向系統(tǒng)控制、鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的啟停條件,以及壓力與快切閥的聯(lián)鎖控制。換向系統(tǒng)的邏輯控制功能包括:
(1) 定時換向:在自動運行狀態(tài)下,換向閥以固定時間間隔完成換向動作。
(2) 定溫?fù)Q向:當(dāng)排煙溫度過高時,系統(tǒng)強制換向閥換向,直至排煙溫度降至設(shè)定范圍。
(3) 手動換向:在手動狀態(tài)下,可在畫面上對每個換向閥進(jìn)行手動換向,便于調(diào)試和故障處理。
(4) 動作異常報警:當(dāng)換向閥位置異常或長時間不到位時,操作畫面會顯示報警指示燈并閃爍,同時蜂鳴器發(fā)出報警聲。鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的啟停條件通過機旁箱和畫面上的按鈕操作實現(xiàn),均通過PLC輸出點控制。
煤氣壓力、空氣壓力、壓縮空氣壓力分別低于4KPa、4KPa、0.4MPa時,操作畫面會閃爍以提醒操作人員處理;當(dāng)壓力分別低于3.5KPa、3KPa、0.3MPa時,系統(tǒng)會切斷煤氣分管;當(dāng)煤氣壓力、空氣壓力分別低于2KPa、2.5KPa時,系統(tǒng)會切斷煤氣總管。
第三部分調(diào)用西門子自帶的功能塊,完成加熱爐的自動調(diào)節(jié),主要應(yīng)用了PID運算調(diào)節(jié)。控制方法采用雙交叉限幅控制,即以路頂端一支熱電偶作為溫度的實際測量值,與設(shè)定的溫度值比較,控制空氣與煤氣的流量。同時,在程序中增加手/自動無擾動切換功能,使操作更簡單方便穩(wěn)定,即在手/自動切換時,自動調(diào)節(jié)閥的閥位置直接設(shè)定調(diào)節(jié)的輸出值而無需進(jìn)行計算。
蓄熱式工業(yè)燒嘴應(yīng)用范圍:
蓄熱式燒嘴燃燒機主要應(yīng)用于工業(yè)燃?xì)饧訜犷I(lǐng)域,以低NOx排放和高燃燒熱效率著稱。它是繼自身預(yù)熱式燒嘴后的又一技術(shù)進(jìn)步,廣泛應(yīng)用于鍛造爐、熱處理爐、金屬熔化爐和玻璃池窯等行業(yè)??傮w而言,蓄熱式燒嘴燃燒機系統(tǒng)自動化程度高,操作靈活簡便,可靠性強,抗干擾能力出色,易于擴展和維護(hù)。
在實際應(yīng)用中,蓄熱式工業(yè)燒嘴系統(tǒng)在不同行業(yè)中的具體應(yīng)用方式也有所不同。例如,在鍛造爐中,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)能夠提供均勻的高溫環(huán)境,確保金屬材料在加熱過程中獲得均勻的溫度分布,從而提高鍛造件的質(zhì)量和一致性。在熱處理爐中,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)通過精確控制爐內(nèi)溫度,實現(xiàn)對金屬材料的精細(xì)熱處理,提高材料的機械性能和使用壽命。
在金屬熔化爐中,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)能夠顯著降低熔化過程中的能耗,同時減少有害氣體的排放,保護(hù)環(huán)境。此外,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)在玻璃池窯中的應(yīng)用,不僅提高了玻璃熔化效率,還降低了燃料消耗,實現(xiàn)了玻璃生產(chǎn)的綠色化。
為了進(jìn)一步提升蓄熱式工業(yè)燒嘴系統(tǒng)的性能,研究人員不斷探索新的技術(shù)。例如,通過引入人工智能算法,可以對燒嘴系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和優(yōu)化,實現(xiàn)更加精確的溫度控制和能源管理。此外,采用先進(jìn)的耐火材料和涂層技術(shù),可以進(jìn)一步提高蓄熱器的熱效率和耐久性,降低維護(hù)成本。
在未來的工業(yè)生產(chǎn)中,蓄熱式工業(yè)燒嘴系統(tǒng)有望與智能制造技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)更加智能化的生產(chǎn)過程。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù),提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。同時,蓄熱式燒嘴系統(tǒng)在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢,也將有助于推動工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。