技術(shù)案例:天鋼集團高線車間
天鋼集團高線車間步進底梁復(fù)合式加熱爐,加熱段,端墻蓄熱式燒嘴左右換向,冷發(fā)生爐煤氣,空氣單蓄熱,空氣煤氣噴口上下布置,輝焰長度達6m以上。冷煤氣采用蓄熱式燃燒方式加熱16m長度的坯料,溫度均勻。
P-HTAC是“PULSEHIGHTEMPERATUREAIRCOMBUSTION”的縮寫,意為“脈沖高風溫燃燒”。其中高風溫燃燒(HTAC)又稱蓄熱式燃燒,是近年來迅速在國際上成功推廣使用的革命性燃燒方式,由于HTAC是一種體積彌散燃燒方式,爐內(nèi)煙氣動能大,煙氣攪動的作用增加,爐溫更趨均勻,相對傳統(tǒng)的燃燒方式而言,具有節(jié)能、環(huán)保、爐溫均勻、爐體壽命長等眾多優(yōu)點。
脈沖(PULSE)燃燒控制技術(shù)的出現(xiàn)更早于蓄熱式技術(shù),發(fā)展至今已有二十年以上的歷史,它是一種間斷燃燒的方式,使用脈寬調(diào)制技術(shù),通過調(diào)節(jié)燃燒時間的占空比(通斷比)實現(xiàn)爐內(nèi)的溫度精確控制。與傳統(tǒng)的比例燃燒控制相比,脈沖燒嘴一旦燃燒,就處于其設(shè)計的最佳燃燒狀態(tài),保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。
P-HTAC系統(tǒng)由高效蓄熱式燒嘴、全截止換向閥組和計算機自控系統(tǒng)這三大核心技術(shù)組成,我公司將P-HTAC技術(shù)應(yīng)用在燃各種燃料的軋鋼爐、鍛造爐上,解決了常規(guī)蓄熱式燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)比較小、低負荷時爐溫不均、燃燒效果差的問題。此系統(tǒng)除在我公司承建的爐窯上應(yīng)用以外,已被國內(nèi)多家設(shè)計院、爐窯專業(yè)公司采用,是一種深受專業(yè)設(shè)計人員和用戶青睞的實用、高效、環(huán)保的新穎燃燒系統(tǒng)。
一、高效蓄熱式燒嘴
特點
(1)節(jié)能:
無高溫煙道,高溫煙氣全部進過蓄熱體后排放,排煙溫度在150℃左右;
體積彌散燃燒,燃氣與高溫空氣充分混合,燃燒更充分;
沖擊加熱模式,在高溫狀態(tài)下,噴口速度高達80~120m/s,利用高速氣流的動能破壞物料表面的熱附面層,使對流傳熱系數(shù)顯著增大;
多級燃燒技術(shù),鳳谷特有的多級燃燒結(jié)構(gòu)能夠使燃氣分級燃燒,燃氣先裂解再混合燃燒,使得燃料充分燃燒;
多股射流技術(shù),助燃空氣的預(yù)熱溫度更高,減少與爐溫溫度差,極限回收煙氣余熱;
進口專用復(fù)合材質(zhì):在滿足燒嘴強度的情況下,采用分層復(fù)合材質(zhì),隔熱性能好,有效減少散熱;
鳳谷特有的蜂窩蓄熱結(jié)構(gòu),其蓄熱能力遠超常規(guī)蓄熱體,蓄熱效率更高;
(2)爐溫均勻:
蓄熱式平焰通過盤狀平面火焰輻射加熱,整個爐膛受熱更均勻,坯料不接觸火焰。加熱質(zhì)量更佳;體積彌散燃燒,大沖量火焰高速攪動爐內(nèi)煙氣,爐膛內(nèi)各點溫度更均勻,溫差在10℃以內(nèi);
自蓄熱燒嘴實現(xiàn)小功率多點布置,配合集散控制系統(tǒng),爐溫更均勻;
(3)可靠耐用:
鳳谷特有的蜂窩蓄熱結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,強度高,更耐用;
鳳谷特有的蜂窩蓄熱體,熱震穩(wěn)定性更高,在巨大溫差和高頻變換的作用下,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定耐用,更換周期在8個月以上;
燒嘴鋼結(jié)構(gòu)采用8mm以上優(yōu)質(zhì)鋼板焊接,高溫部分采用2848w5,在1200℃內(nèi)不起氧化皮,抗氧化和抗腐蝕性能更佳;
進口專用復(fù)合材質(zhì),獨特的澆筑結(jié)構(gòu)和高性能的耐火澆注料在巨大溫差下不易開裂與破損;
(4)適用廣:
可適用于高爐煤氣、熱臟煤氣、混合煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化氣和天然氣等各種氣體燃料;
可適用于臺車爐、室式爐、貫通爐、推鋼爐、熔鋁爐、保溫爐、軋鋼爐、環(huán)形爐等各種爐型;
全系列標準化產(chǎn)品,同時能夠根據(jù)用戶需求進行設(shè)計;
燒嘴頂置式布置,爐型布置更靈活,布置空間更?。?/p>
燃燒控制系統(tǒng)頂置式改造周期更短。
專利
ZL 2013 2 0172498.0 | ZL 2011 2 0333006.2 | ZL 2013 2 0172695.2 | ZL 2013 2 0171291.1 | ZL 2013 2 0172731.5 |
ZL 2014 2 0631899.2 | ZL 2014 2 0634870.X | ZL 2014 2 0631901.6 | ZL 2014 2 0631919.6 | ZL 2014 2 0631902.0 |
ZL 03 2 58992.1 | ZL 2007 2 0042719.7 | ZL 2008 2 0032943.2 | ZL 2008 2 0032941.3 | ZL 2009 2 0230414.8 |
ZL 2009 2 0268995.4 | ZL 2008 1 0019744.2 | ZL 2011 2 0093065.7 | 國家重點新產(chǎn)品證書 2004SD690210 |
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二、氣動快速換向閥組
特點
(1)可靠耐用:
采用氣缸驅(qū)動,結(jié)構(gòu)簡單,運動件少,運行快速;換向閥適應(yīng)介質(zhì)溫度-20~450℃,閥體壽命5年以上;
(2)穩(wěn)定可靠:
通過閥板壓緊密封,密封性能可靠,無泄漏;執(zhí)行機構(gòu)采用氣缸,單程動作時間小于1秒;通過電磁閥控制驅(qū)動介質(zhì),穩(wěn)定可靠,壽命可達100萬次以上。
專利
ZL 2013 2 0221593.5 | ZL 03 2 58990.5 |
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三、計算機過程檢測控制系統(tǒng)
特點
(1)節(jié)能:
集散控制模式,根據(jù)坯料的加熱工藝曲線和實時監(jiān)測數(shù)據(jù),運用集中控制和分散控制相結(jié)合的方式控制燒嘴燃燒情況;
脈沖控制模式,燒嘴的控制通過脈沖控制的方式,通過控制燒嘴開閉的時間來調(diào)節(jié)供熱負荷,燒嘴燃燒即處于最佳的空燃比狀態(tài),燃燒狀態(tài)更好;
自動控制,爐溫自動控制模式在熱負荷需求降低時,減少燃燒燒嘴的個數(shù);
爐壓微壓控制,減少爐外冷風的吸入和爐內(nèi)高溫煙氣的排出;
(2)控制精準:
脈沖控制,通過控制燒嘴的通斷來實現(xiàn)溫度控制,控溫精度控制在5℃以內(nèi);
自蓄熱燒嘴實現(xiàn)小功率多點布置,配合集散控制系統(tǒng),控制更精準;
(3)智能化:
控制系統(tǒng)采用西門子PLC控制,并通過觸摸屏進行人機對話,操控簡單、直觀、便捷;
爐溫自動控制,根據(jù)設(shè)定的加熱工藝曲線,自動控制爐膛溫度,對坯料進行加熱;
安全聯(lián)鎖,多項控制聯(lián)鎖功能,滿足安全的前提下,實現(xiàn)優(yōu)化操作。
專利
ZL 2012 1 0157731.8 | ZL 2012 2 0473210.9 | ZL 2012 2 0226730.X | ZL 2008 2 0032942.8 |
創(chuàng)新基金支持項目 05C26113200646 | 國家重點環(huán)保證書 2007-B-034 | 國家火炬計劃項目證書 2005EB050558 | 江蘇省火炬計劃項目 H2005073 |
無錫市科技進步獎 2004-4-16 |
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