13X5X5-1200燃气台车炉

13X5X5-1200燃气台车炉

一、技术参数

23 .工件垫铁高度         400mm

24 .炉门升降             10T电动葫芦

25 .台车驱动             5.5KW双摆线针轮减速机 4只  齿轮传动

26 .炉门密封             四连杆密封

27 .台车密封             电动推杆密封

二、组成及结构描述

2.1  炉体及炉衬

炉体外壳由型钢和钢板焊接而成,设计寿命为四个大修周期。炉衬采用全纤维结构,层铺、叠铺相结合的方式,即吊挂式锆铝模块加普铝纤维毯的炉衬结构。炉衬厚度320mm,硅酸铝耐火纤维模块密度≥230kg/m3,炉衬表面喷强化涂料。

2.2 台车

台车采用车轮式自行结构,台车行走速度:5~6米/分。传动设置台车机械定位。车架设计牢固可靠,采用型钢焊接而成。台车行走平稳,传动灵活,定位准确可靠,维护方便;台车密封、炉门密封采用四连杆密封,要求密封良好,气、传动元件和炉门、台车压紧推杆。加强炉后密封,台车与砂封槽隔热采用纤维隔热,保证台车、炉门周围不跑火和不吸入冷风,并实现台车、炉门、密封装置的互动联锁保护。台车砌砖座采用RQTSi5,厚度25mm。

2.3 炉门及提升机构

炉门钢结构采用防变形钢结构炉门框,全纤维耐火隔热层。其有耐热振性好,隔热性好,容易密封等特点。

炉门密封采用四连杆压紧式密封,炉前护板采用RQTSi5铸板。

炉门提升机构采用电动葫芦传动,炉门上下设有限位开关保险机构,并与炉门密封动作、炉车动作安全连锁。

2.4 密封系统

炉体密封方式不合理是台车煤气炉存在的普遍问题。由此引发了使用中的一系列问题,例如炉用机械及结构件损坏频繁、大修周期短、热效率低下、工件氧化严重等等。此次方案中我们借鉴我厂引进的比利时技术,采用电动推杆压紧式结构,将彻底消除旧式滑动密封带来的所有弊病。其最大的优点就是:极大的提高了炉体的气密性、改善炉内温度场,密封件长期使用不易损坏、减少炉子的日常维护量。

炉体两侧与炉车间留有50mm间隙,此部位采用耐火纤维电动退刚自动压紧结构。

炉后密封靠台车进炉的动力惯性压紧置于炉体后下部的耐火纤维块,可确保炉体后侧可靠密封。

炉门四周则利用炉门下降到位后的电动推杆动作压紧耐火纤维密封块。

2.5 管路系统

炉体煤气管路由车间总管引下取气,煤气总管两道闸板阀门采用明杆式。设电动调节阀保证总管煤气压力稳定。该炉煤气、空气流量、压力调节不得影响其他炉子正常执行工艺。煤气设单独计量装置,空气、煤气实现流量自动配比,保证煤气完全燃烧。煤气总管、各支管和烧嘴前设有效排污装置。设置煤气快速切断装置及其他安全系统。

助燃空气管路由车间总风管引下取风,每炉设电动调节阀自动调节取风量,保证嘴前风压稳定。炉前主管道设防爆装置。采用空气单预热,预热温度自动测量和显示,设置超温报警和自动放散装置。

1、台车式热处理炉燃烧系统及排烟系统概述

燃气炉的核心部分在于燃烧系统和自动化系统,自动化系统包括燃烧自动化系统和基础自动化系统,基础自动化系统包含(仪表、电气自动化系统)两部分。

2、燃烧系统的选择

根据工艺和炉温的要求,结合炉膛尺寸,热处理炉采用高速脉冲烧嘴, 结合炉子的宽度和炉墙的的距离,我们将烧嘴配合耐高温的缩口型碳化硅套管使用。即能提高烧嘴的出口速度,还能让火焰成型。

烧嘴具备自动点火、火焰自动监测,熄火自动保护等功能,由于烧嘴出口速度快,充分的将热气流在炉内搅拌,保证炉膛炉温均匀性。

综合产品品质、维护方便,操作简单,等方面的因素,故该炉所有燃烧设备如:燃气过滤器,高压压力表,燃气减压阀,低压压力表,安全放散阀,压力开关,电动快切阀;燃气电磁阀,空燃比例阀.流量调节旋塞阀,风压压力表,风压开关,脉冲蝶阀,手动高温流量调节碟阀等全部采用知名产品。

燃气炉的主要技术特点是在燃烧及其控制方面,燃烧技术采用了具有国际先进技术水平的时序脉冲控制技术,具有控温精度高、温度均匀、空气燃气自动比例调节、燃烧状态好、氮氧化物NOx排量低等特点。

3、脉冲控制技术

燃气炉燃烧方式采用时序脉冲控制技术。

热处理炉每台炉子烧嘴进行分区控制,每只烧嘴为一个控温区。

脉冲控制技术特点每个烧嘴可以进行单独调节;系统接收每区控温信号,经脉冲控制软件包处理后分别控制每个烧嘴的大/小火时序时间,使每区炉温均匀性好,高速脉冲的烧嘴能搅拌炉内气氛,使炉温均匀性大为提高。

每个烧嘴还配有自动点火、火焰自动监测及熄火自动保护功能,能实时显示烧嘴的工作状态,该系统具有温度均匀性好、热负荷变化大、节能等优点。以保证系统运行稳定和安全。

每套高速烧嘴都配有烧嘴点火控制箱,烧嘴控制箱内含烧嘴自动控制器IFD258-5/1W及点火变压器COFI8KV,并与PLC系统连接,该控制箱置于现场每个烧嘴旁边,操作方便,显示直观。操作箱上有带灯的点火按纽及复位按纽,熄火后可以从新执行点火程序。

单只烧嘴点火应可以两地操作,就地可用点火控制箱点火,在控制室计算机人机对话画面上可以通过鼠标进行对每个烧嘴点火/熄火的操作。

在上位计算机人机对话画面上设有显示炉内工艺画面,可直接操作各烧嘴的点火、小火、大火控制和观察工况。各烧嘴都有熄火报警装置。

燃烧控制方式采取全自控控温方式,无须人工干涉,所有的升温,保温和降温全部采用计算机完成;提高自动化程度;操作简单,维护方便;处理不同的工件只需把热处理的工艺曲线输入进计算机,系统即可自动运行;

燃烧控制系统设有自动熄火监控和断电关闭保护功能,一旦烧嘴灭火或燃烧不好,控制系统就会立即自动切断烧嘴前天然气阀并报警。同时所有阀门采用电开式,一旦停电就会自动关闭阀门,防止安全事故发生。

各烧嘴的开关,大小火状态切换等信号均通过模块传送给PLC,并在上位工控计算机上实行监控。

安全: 在天然气总管安全系统上还配有,燃气过滤器、燃气稳压阀、压力表、高压力开关、低压压力开关,安全释放阀,紧急切断阀等设备。如果管道内压力超高或过低,不能满足烧嘴正常燃烧时,压力开关均会报警,并输出信号切断燃气供给;

风机出口的风压开关时时检测风机出口压力,一旦风机欠压不能保证烧嘴正常燃烧时也会输出信号,切断燃气总管电动阀,停止燃气供给,保证整套系统安全性和可实施性。

时序脉冲燃烧及空燃配比:在每个烧嘴,嘴前分别有手动球阀,熄火保护电磁阀,空燃比例阀,流量调节旋塞阀,及波纹管等;燃烧PLC系统输出信号控制每个烧嘴前空气管路的脉冲碟阀,控制空气流量的大/小,比例阀接受空气的压力信号从而调整燃气流量;即空气流量越大,燃气流量越大反之空气流量越小,燃气流量越小。每个烧嘴均处于最佳燃烧状态,从而降低污染排放和节约能源。

a.本烧嘴采用先进的燃烧原理;大火状况时,燃烧后气流出口速度可达70m/s以上,高速的燃烧气流对炉内的气流进行充分的搅拌,强化气体的循环和对流传热,提高了炉温均匀性和传热效果,缩短了加热时间。

b.本烧嘴具有高切换频率,直接点火与控制且保证低污染水平,其配备的点火及火焰监测电极可方便地单独拆装,烧嘴依据喷射混合原理新将空气与燃气充分混合,可防止燃气回火。

c.烧嘴还设有小火状况,保证了运行安全。并控制炉内温度变化,提高了保温性能。

d.在正常保温阶段,烧嘴处于小火状况。

烧嘴调节范围大,非常适合热处理品种多,工艺温度变化大的炉子使用,烧嘴可实现大小火按时间比例交替,以满足各种加热温度和速度的需要。

4、 基础自动化系统

燃气炉的基础自动化系统包括仪表自动化和电气自动化两部分,主要由PLC、现场仪表、脉冲控制软件包等组成。

每台炉子都有单独的配电柜和PLC控制柜,配电柜和控制柜采用仿德国威图产品,柜子尺寸按标准尺寸;所有低压电器采用西门子或施耐德产品;

每个温控区,1个炉膛温度控制点。其控制功能设置围绕炉温控制而展开,辅以炉压控制,和天然气总管压力控制。

4.1主要检测控制项目

序号

检测控制项目

I/O

信号类型

数量

1

炉顶温度

AI

S/K

2

炉侧温度

AI

S/K

3

预热器前后温度检测

AI

K

序号

检测控制项目

I/O

信号类型

数量

1

炉膛压力

AI

4-20mA

1

2

天然气总管压力

AI

4-20mA

1

3

天然气总管压力

就地

1

4

空气总管压力

AI

4-20mA

1

5

空气气总管压力

就地

1

6

序号

检测控制项目

I/O

信号类型

数量

1

天然气流量检测

AI

4-20mA

1

序号

检测控制项目

I/O

信号类型

数量

1

天然气紧急切断

DO

1

2

烧嘴监视

DI

3

其他

DI/D0

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