燃氣式模殼焙燒爐

設備結構簡述

1.設備的組成

天燃氣模殼焙燒爐是由爐體、爐門、焙燒小車、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。

2.設備主要部件的結構特點及各系統(tǒng)功能描述

2.1爐體

  爐體是由爐殼及爐襯組成的。

  爐殼采用型鋼制作成爐體骨架，在爐體骨架的內(nèi)側表面貼焊5mm爐殼鋼板。爐殼的側墻布置燒嘴的位置開設相應的燒嘴座孔。

  在爐殼的爐門口的頂部和兩側與爐門相接觸的爐門框采用耐高溫鑄鐵板制造，為防止熱變形，將其分塊連接。

  爐襯采用容重為220kg/m3的全纖維預制模塊組合結構，吊掛錨固技術。此種結構具有導熱系數(shù)最小，有利于爐襯的絕熱；在爐襯高溫段疊鋪硅酸鋁纖維模塊，作為耐火層，疊鋪結構纖維與受熱面垂直，高溫情況下收縮小（低于4%），耐高溫和抗氣流沖刷性能好。因此，這種方式在同類爐型中大量采用取得良好的效果，爐襯具有良好的氣密性和易于維修且爐襯的使用壽命長。

2.2爐門

爐門主體材料采用鋼板、型鋼焊制，四周邊框板采用耐熱鑄鐵鋼制作，既能保證爐門的整體剛性和強度，又使爐門輕型化，降低爐門重量。纖維內(nèi)襯施工采用吊掛錨固方式，能有效地保證因爐門頻繁啟閉先問的牢固性，增加爐門的使用壽命。

爐門升降采用電動升降方式，為防止爐門邊密封條的損壞，爐門上下升降運動，爐門提升時與爐體分開約60mm，使爐門在長期高溫開啟時鋼結構不變形和密封可靠。爐門升降速度為6m/min。

2.3焙燒小車

小車框架采用槽鋼制作，該結構車架提高了散熱效果，增加了強度。其周邊是304不銹鋼（8mm并設置有與側密封配套的密封刀）。

小車耐熱保溫層由兩種材料構成，分上、下兩層；上層周邊采用熱穩(wěn)定好的高強度定型耐火磚磚砌筑，既有足夠的強度承受壓力，又有很好的耐高溫性能，保證工件的正常熱處理；下層是輕質粘土磚和硅酸鈣絕熱板作為保溫層，保證熱量不向臺車底部傳導（起到隔熱的作用），降低爐子的熱量損失。

傳動裝置采用電動推桿機構，推桿、行程限位二位一體。此結構安裝、維修方便，運行可靠。焙燒小車連接處采用迷宮式密封。

2.4燃燒系統(tǒng)

由燒嘴、天然氣管路、空氣管路及各種先進的進口電磁閥、空燃比例調(diào)節(jié)閥和電動執(zhí)行機構等組成。

采用12套燃氣燒嘴安裝在爐體二側，在爐內(nèi)輻射傳熱。燃燒完全，調(diào)節(jié)比大，便于調(diào)節(jié)和控制，并具有自動點火，自動調(diào)節(jié)火焰監(jiān)測和熄火保護全套功能。

燒嘴燃燒采用國際先進的脈沖燃燒技術，大小火兩種狀態(tài)進行連續(xù)燃燒，通過空/燃比例閥調(diào)節(jié)大小火來改變供熱負荷，燒嘴的大小火狀態(tài)是根據(jù)溫控系統(tǒng)儀表的指令通過儀表來控制空/燃比例閥的大小來實現(xiàn)（也可手動控制）。在大火狀態(tài)，空氣管路的電磁閥在最大狀態(tài)，供應最大風量。在小火狀態(tài)，維持最小風量。在天然氣管路裝有空/然比例閥，會根據(jù)空氣量的大小自動調(diào)節(jié)天然氣供應量，保證在大小火狀態(tài)下都有******的空燃比，從而滿足節(jié)能、降耗和環(huán)保的要求。

燒嘴配有高壓點火變壓器和點火電極實現(xiàn)自動點火，配有火焰監(jiān)測器和檢測電極來監(jiān)測氣體燃燒時產(chǎn)生的離子電流，從而監(jiān)控燒嘴的燃燒狀態(tài)，當燒嘴因故障熄滅時能自動切斷天然氣管路的緊急切斷電磁閥并報警，以免發(fā)生事故。離子電流檢測火焰的方法具有可靠性高、故障率低、壽命長的優(yōu)點。

在天然氣總管的爐前入口處裝有手動總閥、快速切斷閥、減壓閥、過濾器、壓力表、壓力變送器。快速切斷閥與空氣、天然氣管路有互鎖保護，當出現(xiàn)故障或異常時迅速切斷電磁總閥防止發(fā)生事故。

燒嘴燃燒所需的助燃空氣由一臺高壓離心風機供給，管道上裝有空氣壓力變送器，用于檢測助燃空氣壓力，壓力變送器將檢測的壓力信號傳送給顯示儀表。當空氣壓力不足時報警，并切斷燃氣總閥。

2.5排煙系統(tǒng)

排煙口設在爐頂部，并設有一臺空氣預熱器，利用排出的煙氣加熱助燃空氣，使余熱得到利用，提高熱效率。回收煙氣部分熱量可將空氣預熱到150～300℃左右，節(jié)能10%以上。

煙道設有自控耐高溫煙閥，與爐壓變送器及壓力調(diào)節(jié)儀表構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，對爐膛壓力進行自動控制，可隨供熱負荷的變化，自動調(diào)節(jié)煙閥開度，始終使爐壓控制在微正壓，即保證了爐內(nèi)熱氣流的充分利用，又保證了爐外冷空氣不會被吸入爐內(nèi)，從而達到節(jié)約能源和均勻爐溫的效果。煙氣通過排煙管道排出廠房之外。室外煙囪高度超過廠房頂部。

2.6控制系統(tǒng)

2.6.1系統(tǒng)概述

  此燃氣爐采用先進的PID連續(xù)調(diào)節(jié)控制，可以從溫度儀表設定爐區(qū)需要的工作溫度，由儀表的PID運算功能來控制空氣進氣蝶閥，調(diào)節(jié)空氣/燃氣比例，從而實現(xiàn)爐溫的精確控制。操作員可以在爐前燒嘴控制器上進行操作，在儀表控制室通過控制器上設置的操作鈕亦可實現(xiàn)操作。

2.6.2爐門控制

爐門采用電動升降方式，并在爐門上端和下端分別安裝有行程限位開關，到限定位置電機即停止運轉，保證爐門升降的安全性。

2.6.3溫度控制

爐溫的控制是通過島電溫度儀表的PID運算來實現(xiàn)的，爐膛側墻裝有6只K型熱電偶，實時測量爐膛的溫度，并將溫度值反鎖到溫度儀表，儀表根據(jù)設定值與實際值的差值來進行運算，繼而輸出連續(xù)模擬量信號來控制空氣蝶閥，實現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制。

2.6.4燃燒系統(tǒng)控制

  此燃燒系統(tǒng)采用12套先進的燃氣平焰燒嘴，6只島電溫控儀表，為連續(xù)燃燒方式，通過溫度儀表的PID運算輸出來調(diào)節(jié)空氣蝶閥，再通過空/燃比例調(diào)節(jié)閥來控制火焰大小。燃燒系統(tǒng)由燃氣穩(wěn)壓閥，燃氣安全釋放閥，燃氣總管電磁閥，燃氣高/低壓力開關，燃氣壓力表，嘴前燃氣安全電磁閥，嘴前燃氣球閥，點火控制器，空/燃比例閥，空氣電動執(zhí)行器，空氣蝶閥，空氣壓力開關，空氣壓力表等。

2.6.5燃氣穩(wěn)壓閥

燃氣穩(wěn)壓閥是用來調(diào)節(jié)燃氣的進氣壓力，一般工廠的天然氣進氣壓力可以達到100KPa，而燃燒系統(tǒng)所需要的壓力一般為50～80KPa，通過此穩(wěn)壓閥來調(diào)節(jié)壓力值。

2.6.6燃氣安全釋放閥

此閥是安全保護閥，當天然氣的進氣壓力較大時，釋放閥會動作，將高壓天然氣排出室外。

2.6.7燃氣總管電磁閥

通過此電磁閥的開/關，提供/切斷燃燒系統(tǒng)的天然氣。

2.6.8燃氣高/低壓力開關

當天然氣壓力過高或過低時，高/低壓力開關會分別動作，燃燒器無法點火或熄火，起到安全保護作用。

2.6.9嘴前燃氣安全電磁閥

此電磁閥安裝在燒嘴前，如果有故障發(fā)生，電磁閥會關閉，停止天然氣的供應，起到燃氣供應和安全保護作用。

2.6.10點火控制器

點火控制器是燃燒系統(tǒng)的核心組件，其功能是控制燃燒系統(tǒng)的點火過程，監(jiān)控火焰信號，故障時自動熄火等。當點火控制器檢測到系統(tǒng)有故障時，會有報警輸出，提示操作人員。

2.6.11空/燃比例閥

空/燃比例閥可實現(xiàn)恒定的空/燃比，通過改變?nèi)細獾膲毫碚{(diào)節(jié)燒嘴的功率。

2.6.12空氣電動執(zhí)行器

通過電動執(zhí)行器的動作，來控制進入燃燒系統(tǒng)的空氣量。此執(zhí)行器的參考信號來自溫度控制器。

2.6.13空氣壓力開關

當空氣壓力比較低時，此開關會動作，繼而燃燒器不可以點火，起到安全保護作用。

2.6.14故障檢測報警系統(tǒng)

加熱爐設有完備的故障檢測、報警、診斷和安全保護功能。各種故障顯示采用故障報警模塊，在操縱臺上有燈光和報警。