工业炉窑doc

我国工业炉窑优化控制技术现状
对于工业炉窑的接触和认识还是从《热工过程及设备》和《热能工程进展概论》相关专业课程的学习开始的,在我国工业炉中并不包括高炉,平炉和转炉的,而仅仅指轧钢加热炉、锻造炉、热处理炉、窑炉和熔化炉等,工业窑炉按供热方式分为两类:一类是火焰窑炉(或称燃料窑炉),用固体、液体或气体燃料在窑炉内的燃烧热量对工件进行加热;第二类是电窑炉,在窑炉内将电能转化为热量进行加热。
  工业窑炉按热工制度又可分为两类:一类是间断式窑炉又称周期式窑炉,其特点是窑炉子间断生产,在每一加热周期内窑炉温是变化的,如室式窑炉、台车式窑炉、井式窑炉等;第二类是连续式窑炉,其特点是窑炉子连续生产,窑炉膛内划分温度区段。在加热过程中每一区段的温度是不变的,工件由低温的预热区逐步进入高温的加热区,如连续式加热窑炉和热处理窑炉、环形窑炉、步进式窑炉、振底式窑炉等。
  膛式火焰窑炉膛式火焰窑炉的工作室叫做窑炉膛,由窑炉底、窑炉墙和窑炉顶组成。用作或时,窑炉底的结构有多种型式,并可按窑炉底结构称为车底窑炉、推料式窑炉、步进窑炉、辊底窑炉、链式窑炉、环形窑炉等。熔炼用火焰窑炉(如、炼铜)的窑炉底是凹下的
熔池,用以存放熔融金属。熔池的形状,呈长方形、圆形或椭圆形。熔池底部有液体金属的排出口。窑炉墙上有窑炉门、窥视孔、出渣口等。窑炉顶结构有拱顶和吊顶两种;前者用于宽度较小的窑炉子,后者用于较宽的窑炉子。在高温火焰窑炉上,火焰直接进入窑炉膛。如以块煤为燃料,则需单独设置固体燃料的燃烧室,火焰翻过火口进入窑炉膛。如以粉煤、煤气或燃料油为燃料,则需用燃烧器。
脱硫催化剂
  回转窑炉回转窑炉或称回转窑,在冶金工业中用于铁矿石的直接还原、氧化铝矿物的焙烧、粘土矿物的焙烧,以及各种散状原料的焙烧挥发、离析和干燥作业。回转窑炉的窑炉体呈圆筒形,用厚钢板制成,筒内衬以耐火材料。窑炉体横架在支座的滚轮上,稍倾斜(4~6%)。窑炉体长度与直径之比在12:1到30:1之间。操作时窑炉体匀速转动。由于窑炉体的倾斜和转动,窑炉料由高处逐渐移向低处。窑炉料在运动过程中逐渐升温,并依次发生物理、化学变化。回转窑炉的温度一般控制在窑炉料熔点以下。
电窑炉电窑炉利用电热效应供热的冶金窑炉—神光电窑炉。电窑炉设备通常是成套的,包括电窑炉窑炉体,电力设备(电窑炉变压器、整流器、变频器等),开闭器,附属辅助电器(阻流器、补偿电容等),真空设备,检测控制仪表(电工仪表、热工仪表等),自动调
节系统,窑炉用机械设备(进出料机械、窑炉体倾转装置等)。大型电窑炉的电力设备和检测控制仪表等一般集中在电窑炉供电室。同燃料窑炉比较,电窑炉的优点有:窑炉内气氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加热快,加热温度高,温度容易控制;生产过程较易实现机械化和自动化;劳动卫生条件好;热效率高;产品质量好等。
压力表接头
燃气工业窑炉工业窑炉按供热方式分为两类:一类是火焰窑炉(或称燃料窑炉),用固体、液体或气体燃料在窑炉内的燃烧热量对工件进行加热;第二类是电窑炉,在窑炉内将电能转化为热量进行加热。
对于工业炉窑,提高其效率是非常基本和重要的任务之一,方法主要是从以下几个方面进行改进:充分提高燃烧效率,强化对工件的传热 ;尽可能地连续生产和满负荷工作;设置预热器,对空气及煤气进行预热,以回收烟气余热;采用比热容和热导率低的耐火材料,以减少窑炉墙蓄热和散热损失。
为了使窑炉温恒定和实现规定的升温速度,除必须根据工艺要求、预热器和窑炉用机械型式、燃料和燃烧装置类别、工业窑炉排烟方式等确定优良的窑炉型结构外,还需要对燃料和助燃空气的流量和压力,或对电功率等可控变量通过各种控制单元进行相互调节,以实
现窑炉温、窑炉气氛或窑炉压的自动控制。
高档工业产品对窑炉内温度场的均匀性要求较高,对燃烧气氛的稳定可控性要求较高,使用传统的连续燃烧控制无法实现。随着宽断面、大容量的工业窑炉的出现,必须采用脉冲燃烧控制技术才能控制窑炉内温度场的均匀性。窑炉高温漆是把常耐温要达到窑炉高温,耐温度要提高到1800,耐温高,涂层工作稳定,高温耐火防腐防氧化,耐火隔热保温节能,工业生产窑炉持续耐磨抗冲击,具体高温漆如下: 窑炉耐高温隔热保温漆,采用志盛威华特制高温溶液,耐温可以达到1800,可以直接面对火焰长时间烧烤,隔热保温率极佳,涂层导热系数都只有0.03W/m.K,能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导,隔热保温抑制效率可达90%左右,可抑制高温物体的热辐射和热量的传导散失,绝缘、耐压、固化后可再加工,涂刷不规则物体方便,志盛威华功能涂料直接涂刷在物体上几个毫米即可。 窑炉耐高温防腐漆,耐温可达到1700,功能涂料可以在高温气体(烟气)、火中、高温液体(海水、污水)环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用,志盛功能涂料涂层稳定性高耐磨,在高温环境下会与其他活性分子反应,使用寿命长。 窑炉耐磨防水漆,耐温可达600,主要成分是纯刚玉,其常温下强度可达210Mpa以上,志盛威华涂料功能涂料可以薄层涂刷,可用工业、冶金、矿山、建筑、交通、医药、轻工等上的汽
梁延淼蚀摩擦不粘、硬度摩擦不粘、撞击摩擦不粘,另外功能涂料耐酸碱、防水、附着力好、施工方便。 窑炉耐高温封闭漆,耐温到1700,防水封闭性能好,涂刷方便,使用寿命长,耐酸碱、抗老化、自洁、耐磨,可以很好的保持基体不被水、液体、汽侵蚀,延长基体的使用寿命,志盛威华涂料高温封闭功能涂料可以直接涂刷在高温烟道、烟囱、混凝土、各种金属、纤维面、保温砖等上。 窑炉烟气防腐漆,可以长效防腐:极好的耐蚀性,抗烟气中H2S等介质腐蚀。和传统的玻璃鳞片防腐功能涂料有更好的延展性和牢固的附着力。超强的附着力:涂层与基体结合力极强,功能涂料组合物中含有的金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体,帮助涂层形成一个致密的界面过渡层,使其综合热力学性质与基体相匹配。耐高温:本产品的基料和填料均有耐高温的无机材料组成,志盛威华涂料的烟气防腐功能涂料耐热600。 窑炉耐高温透明防腐隔热漆采用高纯度硅酸盐溶液,加如超微无机金属氧化物精细加工而组成,耐温可达1700,功能涂料完全透明,在常温和高温下无任何挥发性气味,志盛威华功能涂料涂刷后涂膜影不响物体的本来颜,功能涂料涂刷在无机的材质基体上,能与物体表面形成互穿网络结构,附着力好,透明功能涂料具有一定的隔热、阻燃、防氧化、防腐的保护作用,延长基体的使用寿命,节能环保。 窑炉耐高温远红外辐射漆是一种耐高温(温度可以达到1700)、强辐射率(0.95)、耐蚀性和高耐磨
性的特种功能节能功能涂料,通过志盛威华功能涂料涂层红外辐射,改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更充分,达到增加热效率,大大提高耐火材料热效率,减少能耗、节约能源和延长炉体内衬使用年限。窑炉耐高温无机粘漆是北京志盛威华涂料独立研究开发,拥有自己知识产权的新型产品,耐温可以达到1800,志盛威华耐高温无机粘合剂粘结力强且对金属基体无腐蚀性,而且可以再高温下保持良好的粘接性能和抗腐蚀性,使用寿命长。窑炉耐高温陶瓷绝缘漆,耐温可以达到1700,能承受较强电场而不被击穿的陶瓷涂层。志盛威华高温绝缘涂料涂层具有较高的机械强度和良好的化学稳定性,能耐老化,耐水,耐化学腐蚀;同时还具有耐机械冲击和热冲击性能。
脉冲燃烧控制采用的是一种间断燃烧的方式,使用脉宽调制技术,通过调节燃烧时间的占空比(通断比)实现窑窑炉的温度控制。燃料流量可通过压力调整预先设定,烧嘴一旦工作,就处于满负荷状态,保证烧嘴燃烧时的燃气出口速度不变。当需要升温时,烧嘴燃烧时间加长,间断时间减小;需要降温时,烧嘴燃烧时间减小,间断时间加长。脉冲燃烧控制的主要优点为传热效率高,大大降低能耗。可提高窑炉内温度场的均匀性。无需在线调整,即可实现燃烧气氛的精确控制。可提高烧嘴的负荷调节比。系统简单可靠,造价低。减少NOx的生成。普通烧嘴的调节比一般为1:4左右,当烧嘴在满负荷工作时,燃气流速
、火焰形状、热效率均可达到最佳状态,但当烧嘴流量接近其最小流量时,热负荷最小,燃气流速大大降低,火焰形状达不到要求,热效率急剧下降,高速烧嘴工作在满负荷流量50%以下时,上述各项指标距设计要求就有了较大的差距。
脉冲燃烧则不然,无论在何种情况下,烧嘴只有两种工作状态,一种是满负荷工作,另一种是不工作,只是通过调整两种状态的时间比进行温度调节,所以采用脉冲燃烧可弥补烧嘴调节比低的缺陷,需要低温控制时仍能保证烧嘴工作在最佳燃烧状态。在使用高速烧嘴时,燃气喷出速度快,使周围形成负压,将大量窑内烟气吸人主燃气内,进行充分搅拌混合,延长了烟气在窑内的滞流时间,增加了烟气与制品的接触时间,从而提高了对流传热效率,另外,窑内烟气与燃气充分搅拌混合,使燃气温度与窑内烟气温度接近,提高窑内温度场的均匀性,减少高温燃气对被加热体的直接热冲击。 广告推送
工业窑炉行业中普及脉冲燃烧控制技术,由高速燃烧器和工业窑炉控制系统两部分组成,采用脉冲燃烧技术来完成工业窑炉的升温、控温。对于燃气窑窑炉内部温度场和温度波动力±2°C,对于燃油(柴油)窑窑炉内部温度场和温度波动为±3°C,在使用重柴油为燃料的窑窑炉上效果良好。普通燃烧器当窑窑炉内部温度低于燃料自燃温度时,燃烧器燃料间断
后火焰立即熄灭,无法继续燃烧,对窑炉内温度不会产生影响,解决了熄火这一问题,并采用当今最先进的雾化技术——气泡雾化技术,使燃烧器的雾化效果更好、雾化介质使用量更少,原来烧轻柴油的窑窑炉现可烧重柴油。
在实际应用过程中,采用普通的脉宽调制的方法调节燃烧占空比时,当占空比接近0%或100%时,间断或燃烧的时间太短,现场的运行效果不理想,于是我们引人了最小时间这一概念,将间断和燃烧的最小时间定为3秒,当占空比接近0%或100%时,延长相应的燃烧和间断时间即可解决这一问题。脉冲燃烧作为一项新技术有着广阔的应用前景,可广泛应用于陶瓷冶金、石化等行业,对提高产品质量、降低燃耗、减少污染将发挥重大作用,是工业窑炉行业自动控制的一次革新,将成为未来工业窑炉燃烧技术的发展方向。
工业炉窑燃料燃烧是工业企业应用十分广泛的现像,也是工业加热极为重要的内容,由于其燃烧不仅消耗了人类大量的能源,而且还严重污染了生存环境,因此其燃烧过程一直成为世界各国倍受关注和研究的课题。在我国由于经济的粗放式发展,燃料燃烧一般都只是以满足生产工艺要求为目的才对燃料量进行必要的控制,而燃料在炉膛里燃烧状况如何,配风是否合理却很少有人关注和研究。燃烧学理论认为:当炉窑的实际供风量等于理论需
要量时,配风最合理(这时的空气消耗系数等于1.0),燃烧温度最高,燃料消耗和废气排放最少,风机耗电也很少,而遗憾的是目前我国炉窑的配几都只能靠工人凭经验操作,其运行状况均无法满足这一要求。燃烧理论与实践证明:工业炉窑在燃烧过程中其燃料成份、热值及燃料量的变化,将导致空气需要量变化。当空气消耗量过大(空气过剩)时,虽然燃料可以充分燃烧,但废气带走热量大,燃烧温度降低,氮氧化物也增加,同时鼓、引风机电耗将大大升高。特别是轧钢加热炉因长期处在1200左右高温状态运行,当空气消耗量过大时,不仅会使炉压升高,炉孔逸气热损失增加,而且还会造成炉内钢坯氧化烧损严重。当空气消耗量过小(空气不足)时,不仅燃料无法充分燃烧,而且炉温降低满足不了生产要求,这样既浪费能源、影响生产、也污染了环境。从我公司对部分工业炉测试来看,炉窑一般均处于浓氧燃烧状态,空气消耗系数一般都在1.5-2.3范围,烟气含氧量一般在8-12%,这说明实际供风量远大于理论需要量。因此检测、分析和控制工业炉窑的燃烧质量,对于节约能源、降低消耗、保护环境,具有显著成效和重大的实际意义。我公司开发的工业炉窑燃烧质量分析与控制系统(即优化燃烧控制系统或称低氧燃烧控制系统),是从工业炉窑燃烧过程的实际出发,针对燃烧质量差,能源浪费大而开发出来的智能化分析控制系统。该系统不仅能实时检测废气中有关气体成份,而且还能根据实时空气
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消耗系数,通过自动配风和引风,实现炉窑的合理燃烧,达到节能降耗、保护环境的目的。 
总之,虽然近年来我国工业炉窑生产和节能技术进步显著,但与国际先进水平相比仍有差距,为此我们要提高烧成效率,降低烧成能耗。窑炉的烧成能耗、烧成效率与许多因素有关,涉及窑炉的施工方法、施工的规范程度、余热充分回收和利用、建造窑炉所使用的材料等。对于工业炉窑的研究和开发任重道远。

本文发布于:2024-09-22 02:05:48,感谢您对本站的认可!

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标签:窑炉   燃烧   工业   涂料   燃料   温度   高温
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