炉点火系统

2024-05-10

炉点火系统（通用12篇）

炉点火系统篇1

1. 热媒炉系统

西北油田雅克拉集气处理站的热媒炉系统组成见图1, 其中热媒炉本体、循环泵、阀组及仪表由德国AKB公司供应, 储油罐、膨胀罐及数据远传系统由北京超拓公司供应, 采用英国HAMWORTHY的分体式工业燃气燃烧器。采用QRB1紫外线式检测器监视主火焰, 一体化离子棒式火焰检测器监视引燃火 (副火) , 控制系统采用西门子S3-300 PLC。

燃料在炉膛内燃烧产生的热量通过炉管以对流和辐射的形式传递给导热油, 导热油在循环泵驱动下通过加热炉出口进入换热器管程内将流过壳程的介质加热后回到循环泵, 通过加热炉再吸收热量, 周而复始, 以导热油为热载体 (热媒) 实现热量的连续传递。

2. 存在的问题

热媒炉运行时频繁出现突发熄火、点不着火、大风吹扫不结束、检测失误等故障, 导致装置所需的热载体温度骤降, 重沸器、换热器无法正常工作, 天然气处理站因长时间失去热源致使天然气含水量急剧增加, 产品质量不合格。经过调查, 以及分析点火流程图 (图2) , 确认主要故障原因如下。

(1) 燃气调节阀和助燃风调节阀均为AC 220V电动阀, 且氧含量参与风门调整, 助燃风和燃气又参与配比控制, 因此需要频繁调节风量, 但是电动阀控制进度有限, 频繁动作造成电机发热, 可靠性降低。同时调节阀门无法进行线性控制, 影响助燃风和燃气的配比稳定。

(2) 由于热媒炉经常停炉, 频繁的点火过程使点火电极积炭结焦, 隔绝与氧接触, 燃烧产生积炭也会堵塞点火器孔板和火嘴喷孔, 无法正常供给燃气, 造成点火失败。拆检频繁造成点火枪安装时电极与炉壁间隙过小 (小于2～4mm) , 电弧尚未形成就将能量释放, 无法引燃气体。高压电极内部绝缘层绝缘系数下降导致能量提前释放, 无法在尖端拉弧。

(3) 控制系统为手动继电器与PLC相结合, 接线较复杂, 特别是继电器接线混乱, 同一组节点上并联几组线, 造成硬接点故障频发且难以查找故障点。

3. 改进措施

(1) 将燃气调节阀和助燃风调节阀更换为DC 4～20mA汽缸调节阀, 并将汽缸调节阀阀位输出的4～20mA信号通过安全栅连接至DCS卡件实现阀位显示, 有效提高燃气控制精度。

(2) 点火及检测方面, 燃烧器内增加1个检测光谱范围较广的西门子QRB1紫外线火焰检测器, 配合主火焰监测器同时工作。程序中增加或门的“二选一”逻辑判断 (图3) , 当QRB11和QRB1 2火焰检测器其中1个或同时检测到火焰信号均发出点火成功信号, 保证主火焰检测信号的真实性。同时将紫外线火焰检测器输出4～20mA信号引至二次仪表作为火焰强度指示。在副火燃气管线上, 采用GHBH7D536吸风型高压风机建立反吹风设备, 吹出燃气喷孔里的锈渣和杂物, 避免堵塞燃气喷孔, 影响下次点火。

(3) 整理控制方案, 重新设计盘间布局和接线, 明确职能。完全由程控器完成判断, 继电器仅实现系统与现场、电气的隔离。取消机柜内多余的继电器、架装二次表以及机柜上按钮、开关, 彻底减少硬连接故障点。

4. 改进效果

热媒炉点火控制系统改进后经过3个月运行, 效果良好, 彻底解决了热媒系统点炉过程中存在的问题, 确保向天然气处理站提供热源, 主要表现在以下几个方面。

(1) 自动控制能力得到进一步强化。助燃气控制阀和助燃风控制阀改为气动调节阀, 提高了控制精度和操作维护的简洁性。风流量跟踪主燃气阀门开度, 根据燃气配比调整给定比值, 作为操作人员点火参考。

(2) 点火流程更加可靠。该火焰检测器由二次表及传感器组成, 传感器对炉内产生的紫外线敏感, 在点火过程中, 只要检测到主火焰燃烧, 程序继续执行。炉子的燃气阀位供给与回讯作了差值计算, 若该值过大, 则程序不继续执行, 从而避免因阀位不准造成泄漏。

(3) 热媒炉稳定燃烧天数占到总数的95%, 比同期增长10%, 创造经济效益150余万元。

炉点火系统篇2

矿热炉炉顶布料控制系统的设计与实践

介绍了通过运用PLC和触摸屏技术来设计矿热炉炉顶布料控制系统,并针对该套控制系统的`设计、外围电气设备的电控原理,控制系统中的触摸屏页面设计和PLC的原理及作用进行了分析,并通过在12.5 MVA矿热炉上的运用,取得了显著的效果.

作者：谢子洪汤顺祥段文成王炳金 Xie Zihon Tang Shunxiang Duan Wencheng Wang Bingjin 作者单位：云南文山斗南锰业有限责任公司铁合金厂,文山,中国,663101 刊名：铁合金 PKU英文刊名：FERRO-ALLOYS 年，卷(期)： 37(6) 分类号：X753 关键词：PLC触摸屏布料系统控制系统

炉点火系统篇3

关键词：全数字变频装置

1.项目提出的依据和目的

加热炉出料端有炉门、出钢机（抬起和行走）以及辊道等主要设备，在生产中为避免炉门和挑料杆撞击，炉门和出钢机设有位置连锁，由于检测位置的局限，炉门升到上限，出钢机开始行走，出钢机到达后限，炉门才可以下降，在此过程中，炉门和出钢机只能有一个动作，同时出钢机抬起运行距离短，启动停止过程占据了运行的大部分时间，出钢机抬起速度慢，这都延长了炉门敞开的时间，造成了煤气的浪费，降低了出钢速度。

加热区出料端有辊道电机30余台，原来是由电子开关柜经过接触器带电机工频运行。电机启动过程中对电网和负载的冲击较大，容易产生操作过电压而损伤电机绝缘，同时由于启动过程频繁，启动电流大，保护措施较少，对电机的损害较大，影响了电机的寿命。工频运行速度无法调节，速度太快，使得钢对轧辊产生很大的冲击，并且浪费电能。

带钢加热炉步进梁PLC原控制系统，过程监控与实时数据显示功能都是基于WINCC程序框架结构实现的，而在线使用的全部控制功能都是在Windows98系统下的设计，随着近几年来计算机技术的不断发展，98操作系统已经被逐步淘汰，该系统与新软件、硬件的不兼容，一致制约着设备的更新换代，同时随着西门子WINCC系统版本的不断升级，原先使用的V5.2版本与现在新的V6.0版本在WindowsXP系统下普遍存在着稳定性、兼容性、速度性等方面的问题。并且原来WINCC系统数据通信采用的是MPI通讯模式，其传输距离以及多台上位机的使用都存在一定的局限，新的基于XP系统下的WINCC监控系统的升级与改造，无论从计算机的备件采购还是软件的使用较原系统具有技术优势和价格优势，需要进行设备更新。

出钢机抬起、行走原采用挡片式限位开关，其灵活性差，由于其位置温度高、氧化铁皮多，环境恶劣，极易出现故障。而且调节难度大、灵活性差，配合限位使用的减速机减速比太大，调节挡片位置的时候，行走运行的距离不好把握，造成调整的时间较长，一旦出现故障或者调整不当，就造成出钢困难，经常延误生产。

出料端辊道电机数量多，传送距离长，跨过了RE0、R0两架轧机，运行中保持一个速度运行，一旦辊道后轧机咬钢，传送辊道就基本不起作用，造成了电能的浪费。

2.主要技术简介

2.1出料端辊道变频的改造

采用丹佛斯变频器，安装控制柜，设计工、变频两条回路，之间能够相互切换，日常工作采用变频运行，有故障短时无法恢复的改由工频控制。

设置启动和停止的时间，保证正反向切换能够在1秒钟内完成，确保工艺通道不通畅时，操作的实时性。降低部分辊道电机的工作频率，减少钢对轧辊的冲击。

此次改造为今年的大修项目，但项目组充分利用空闲时间安装柜体，在定修时间敷设电缆，使用备件电机进行实验，并于6月8号检修时，一次性完成现场的接线和调试。

设计一台变频器控制4台辊道电机，两台变频器控制的辊道电机相互间隔，保证一组辊道电机故障时，钢能够平稳传送，变频器运行保护参数设置充分满足4台电机的运行，而又要兼顾到对每台电机的保护。

2.2限位的改造

考虑到定位的精确度，采取两个LQ8-2K-F型接近开关分别检测出钢机上下或者前后限位信号，制作安转支架，在原限位开关支撑轴上焊接挡片，将接近开关安装于支架上。以行走为例，调节两个接近开关的位置，使行走在前限的时候挡片在前限接近开关处，行走在后限的时候挡片在后限接近开关处。这样的设计完全满足实用要求。同时保留原有的限位开关，通过一个三相开关控制是否使用新的限位系统，两者互为备用。

另外，在前后限位基础上，通过接近开关加入一个超后限位。避免出钢机行走在后退过程中冲出后限位造成重大设备损失。

2.3 降煤耗、提速度，带钢加热炉出料端控制优化

通过控制程序设定炉门上升1.5秒后，出钢机行走可以前进，此信号保持4秒钟，其与炉门上限位信号并联，这样形成新的位置点（如图1），炉门上升时只要下端即将离开抬起的水平位置，出钢机行走即可以前进。此时炉门还未到达上限，炉门还在上升，挑料杆也不会撞倒炉门。程序设计一旦炉门起不到上限，行走运行4秒以后自动停止，避免碰撞炉门。

2.4 监控系统的升级

在原有的S7-300 PLC硬件上配置CP-343以太网网卡，同时升级计算机操作系统为WINDOWSXP系统，采用以太网通讯方式实现计算机与PLC系统的通信，3#台微机安装SQL SERVER 2005、STMATIC STEP V5.4 、WINCC6.0等應用软件，在新的计算机操作系统以及新的WINCC6.0中编制监控程序，在WINCC6.0中组态TCP/IP变量，重新制作监控画面，连接TCP/IP变量，通过以太网实现对加热炉步进梁系统的控制过程监控和实时数据显示。

3.技术创新点

此次改造，实现了一台变频装置对多台电机运行的良好控制，通过对启动电流、运行速度的控制达到了节约电能的目的。通过简单的元器件实现了出钢机的位置控制，优化了程序，减少了炉门开启的时间，从而提高了出钢速度，并且节约了煤气消耗。

4.实施效果

改造后设备安排更加合理，可靠性提高，免维护。提高了系统的作业效率，减少运行成本。电机可以实现软启动，峰值电流和峰值时间大为减少，可消除对电网和负载的冲击，延长了电动机的使用寿命。同时有效的控制了电机故障的发生，减小了维护工作量。

全数字变频装置有良好的保护监控功能，且具有故障存储记忆，自适应参数优化等多种功能，有利于故障的判断。

改造完成后限位调节直观、灵活，调节过程可以在3分钟之内完成，减少了平时调节限位的时间和职工的劳动量，而且对出钢机的运行提供了安全保障。

炉点火系统篇4

关键词：炉本体,耐热砖,受冻,保温棚,采暖

由我公司承建的宝钢股份罗泾1#COREX炉整体迁建至八钢工程-炼铁单元系统工程土建施工-COREX系统, 其中的炉本体工程在2013年入冬前已施工完成炉本体的炉体安装、钢结构塔架安装, 并将施工炉内的耐火砖砌筑, 但因该项群体工程单位工程多而复杂, 工期长, 投产使用在2014年7月, 为保证炉本体内的耐火砖在砌筑以及砌筑完成后不被受冻, 需将整个炉本体四周以塔架的四根立柱为四大角进行保温棚的搭设, 并在棚内安装采暖设施进行保温。

1 工程概况

COREX炉本体即将施工炉内耐热材料的砌筑, 砌筑工业炉时, 工作地点和砌体周围的温度, 均不应低于5℃。炉子砌筑完毕, 但不能随即烘炉投产时, 应采取烘干措施, 否则砌体的周围的温度不应低于5℃。

为保证耐热材料在整个冬季不受冻, 因此需将整个气化炉搭设保温棚进行围护, 保证棚内温度为正温以上。

据八钢地区的气象资料, 自每年10月20日开始该段时间内气温昼夜间将会降至5℃以下, 最低气温将可能会降至0℃以下。从10月15日至来年3月底为严冬季节, 最低气温历史记录达到零下41℃。竖炉、管道砌筑及气化炉炉缸等关键部位耐材面临着越冬的严峻考验。所搭设的保温棚基于以上条件考虑。

2 保温棚的搭设

2.1 暖棚搭设:

根据工程施工情况和天气情况, 八钢实际气候条件考虑风阻问题 (80kg/m2) 及以往施工经验需要从竖炉 (81.00m平台~±0.00m) 最上部平台向下逐层围绕炉体利用塔架钢结构搭设暖棚。现场准备钢管、卡扣、防火篷布、棉毡等材料搭设暖棚, 因气化炉每层标高不同, 根据现场实际高度搭设单排脚手架进行围护, 单排脚手架围绕气化炉本体四周的四根钢柱搭设, 钢管底部座在气化炉钢平台板上, 顶部顶在钢梁下, 钢管立杆间距1.5米, 横杆间距1.5米或1.2米 (根据搭设高度调整) , 单排脚手架立面满铺两层防火蓬布, 蓬布之间为棉毡, 蓬布和棉毡用铁丝或麻绳与钢管绑扎牢固, 在蓬布外侧纵向间距500mm搭设钢架板, 钢架板与钢管用铁丝绑扎牢固, 保证在大风状态下不撕扯蓬布, 暖棚钢管间距及具体搭设尺寸详见图1。

2.2 保温采暖方式。

2.2.1散热器采暖:暖棚内的采暖设施采用两套蒸汽式板式换热器, 分两个区域, 即低区 (±0.000米至36米) 、高区 (36米至78米) , 采暖设备采用成品钢制散热器, 每层设16至20组 (每组20片) , 围绕炉体四面安装, 炉体内安装6组散热器, 以保证炉体内的温度, 焊接钢支架架设散热片, 为保护散热器不被坠物砸坏导致漏水、渗水, 散热器支架上方满铺钢架板或木板, 每组散热片必须保证安装质量, 入炉连接前需通0.6MPa水压试验1h, 确保炉内采暖系统不渗不漏。采暖系统炉外进出炉内的进出总管设置截止切断阀。室外管网:采暖蒸汽用100管道由室外蒸汽管道接入引至塔架下, 再从塔架下用80管道引入塔上。2.2.2排管采暖:暖棚内的采暖设施采用两套蒸汽式板式换热器, 分两个区域, 即低区 (5.3米至36米) 、高区 (36米至78米) , 采暖设备采用排管, 每层设4米长排管8组, 围绕炉体四面安装, 炉体内安装6组排管, 以保证炉体内的温度, 焊接钢支架架设排管, 为保护排管不被坠物砸坏导致漏水、渗水, 排管支架上方满铺钢架板或木板, 排管必须保证焊接质量, 入炉连接前需通0.6MPa水压试验1h, 确保炉内采暖系统不渗不漏。采暖系统炉外进出炉内的进出总管设置截止切断阀。室外管网:采暖蒸汽用100管道由室外蒸汽管道接入引至塔架下, 再从塔架下用80管道引入塔上。2.2.3备用方案 (煤气或燃煤采暖) :煤气接入:从煤气主管道采用150管道接入塔架下, 塔架下最低点设置25排水阀, 采用80管道引入塔上, 每层50三通分叉, 50橡胶管连接煤气烧嘴接入双燃料炉, 配备双燃料炉4台, 双燃料炉距防火蓬布不得小于1米, 使炉壳环境在蒸汽无法保证的情况下采用双燃料炉采暖加热确保炉壳温度可控。如在煤气没有保证的情况下, 考虑燃煤采暖, 每层备用燃煤0.5吨, 燃煤堆放在暖棚2米以外的钢平台板上, 加盖阻燃蓬布, 以防点燃。燃料炉的排烟道的布置路线见平面图 (图2) , 伸出暖棚处烟道加设钢套管, 直径大两号, 中间加填隔热阻燃材料。 (图3) 因炉体内的耐热材料不能见水, 因此安装散热器具有一定的风险;另炉内有人施工, 安装煤气炉存在安全隐患;我单位基于安全及质量的考虑, 炉内采用安装热风幕进行保温, 安装2台热风幕, 为双回路, 每台功率为6千瓦, 电源由炉本体原施工电源接入, 安装一台配电箱。现场备用一台发电机, 以备停电时使用。停电超过3个小时, 启动发电机。搭设暖棚所用所有材料由炉本体行车吊运。

结束语

炉点火系统篇5

本文以电弧炉炼钢过程烟气余热的回收利用及烟气净化除尘为主线，以热管蒸发器为换热元件，合理控制烟气流速，解决高温烟尘的沉降和蒸发器热管灰堵以及烟气温度波动大的难题，完成了50t电弧炉烟气余热回收净化系统设计与施工。对电弧炉炼钢过程中所产生的高温烟气直接进行余热回收，满足电弧炉炼钢过程中VD真空处理对蒸汽的需求，实现了高温烟气余热回收利用和环境净化，为国内电弧炉节能降耗和清洁生产进行了有益的探索。

进入21世纪后，由于废钢资源的限制，我国电弧炉开始普遍使用铁水装热技术，这是中国在特定情况下的资源利用。对于电弧炉炼钢而言，铁水提供了大量的物理热和化学热，减少了装料次数，改善了电弧燃烧条件，特别是避免了.废钢中残余金属元素带来的污染，是电弧炉炼钢高效、节能的首选条件。然而使用铁水后，电弧炉排放烟气温度增加，最高温度可达1400℃，随烟气显热带走的热量占总投入热量的13%—20%，所以回收电弧炉烟气余热是现阶段电弧炉高效低耗生产的必由之路。

一、50t电弧炉概况

1、电弧炉工艺参数

50t电弧炉主要工艺技术参数见表1

2、电弧炉的烟气特点

1）间歇性、波动性

电弧炉在冶炼过程中，排放出的烟气流量、温度、含尘量在不断地变化，呈现周期性波动，氧化期的烟气温度最高，流量最大，含尘量最多，在出钢期的烟气温度最低，力量最小，含尘量也最小。

2）烟气中粉尘浓度大，粒径小

电弧炉在冶炼过程中，排放出的烟气中粉尘浓度大、粒径小，属于微细尘。烟尘含量一般在8—15g/m3（标态），最大达到30

g/m3（标态）；烟尘粒度小，粒径分布在0—30μm范围内，吸附力大。电弧炉烟尘化学成分见表2.3电弧炉能量平衡

50t电弧炉爱配加30%铁水冶炼时的能量平衡表如图1所示

由图1可知，在50t电弧炉的能量平衡中，高温烟气带走的热量一般约占电弧炉总热量的11%，冶炼强度增加，单位时间内高温烟气带走的热量增加。实现电弧炉余热回收利用，对节能降耗和清洁生产具有重要意义。

4电弧炉烟气系统概况

为了利用电弧炉烟气热能，很多企业将高温烟气用来加热废钢，其中典型的案例便是Consteel电路Fuchs竖炉。但是在烟气加热废钢的过程中，烟尘中对炼钢有害的元素（如Zn、Sn、Pb等元素）产生富集，对冶炼的产品质量有不利影响，同事在废钢预热的过程中有毒物质二噁英的形成会对环境造成污染。鉴于对以上问题的考虑，此电弧炉选择在炉盖第四孔回路上新增一套余热回收装置，经余热回收后的低温烟气在进入单独的一套除尘器进行净化，余热回收装置生产饱和蒸汽，用以满足VD真空炉生产。改造后的系统示意图如图2所示。

二、烟气余热回收系统设计

1、余热回收系统工艺流程

余热回收系统工艺流程如图3所示，电弧炉产生的1200℃左右的高温烟气，经过炉盖第四孔静茹移动烟道，在进入燃烧沉降室，CO等可燃物进一步燃烧，同时大颗粒得以沉降，通过调整燃烧沉降室出口混风阀将烟气出口温度控制在800℃以内，在经过高温烟道进入热管蒸汽发生器进行热量回收，热交换后的温度降到160℃左右进入除尘器净化，热管蒸汽发生器生产的饱和蒸汽通过分气缸供生产和生活实用。

2、余热回收系统设备组成1）移动烟道

移动烟道两端分别连接炉盖第四孔和燃烧沉降室，移动烟道要满足炉盖旋入或旋出时不与第四孔弯烟道发生干涉，并且还要满足在吸入高温烟气的同时，也要吸入足量的外界空气，供后部沉降室内蓄积的CO的二次燃烧，故设计为活动烟道，其结构如图4所示。

2）燃烧沉降室

沉降室主要作用有两个，一是从电弧炉内排出的大颗粒粉尘有足够的时间沉降，避免大颗粒烟尘进入后部设备，以防导致设备堵塞或损坏；二是烟气中未燃烧的CO在沉降室内可继续燃烧，防止CO进入后续工艺设备，导致安全事故发生，燃烧需要的氧气从第四孔烟道和移动烟道连接处混入空气中得到。

沉降过程中共受到三个力的作用，重力、浮力和烟气对颗粒的曳力。重力和浮力之差是使烟尘发生沉降的动力，曳力则是阻碍烟尘发生沉降的力。为保证烟气中大颗粒粉尘的沉降效果，沉降室烟气的进、出口设置在顶部。沉降室外形轮廓如图5所示。

3）高温烟道

高温烟道是指连接沉降室与热管蒸汽发生器之间的管路，为避免热量散失，从沉降室出口至热管蒸汽发生器入口管道均采用内保温形式，内保温分两层，分别为耐磨层和隔热层。

4）热管蒸汽发生器

为适应电弧炉炼钢烟气的特点，要求余热锅炉必须具有启动速度快、负荷适应能力强、连续无故障运行时间长、单向传热强度大等特点，故选用热管蒸汽发生器。

（1）热管蒸汽发生器的原理

热管蒸汽发生器由若干根热管元件组成，工作原理如图6所示，热管的受热段置于高温烟道内，高温烟气横掠热管受热段，热管元件的放热段因插在汽—水系统内，则使该系统的受热及循环完全与热源分离而独立存在于高温烟道之外，不受高温烟气的直接冲刷。高温烟气的热量由热管传给水套管内的饱和水使其汽化，所产生的蒸汽经蒸汽上升管到达汽包，经过汽水分离后再经主汽阀输出。这样，热管不断将热量输入水套管，通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环，达到将高温烟气降温并转化为蒸汽的目的。

（2）蒸发器的空间布置

蒸发器在空间上采取垂直布置，设备安装紧凑，占地面积小，高温烟气自上而下，温度逐渐降低，经过冲击波震动后，灰尘自上而下靠重力即可散落在最下方，容易清理积灰，整个热交换过程温度均匀，交换充分。蒸汽发生器空间布置如图7所示。

（3）蒸发器设备的基本特点

.采用热管作为传热元件，整个汽—水系统的受热及循环完全与热流体隔离二独立在热流体烟道外，使本系统有别于一般的余热锅炉。

.设备中热管元件间相互独立，热流体与蒸汽发生区双重隔离互不影响，即使单根或数根热管损坏，也不会影响系统正常运行，同时水、汽也不会因热管的破损而进入热流体。

.实际时通过调节热管两端的传热面积可有效调节和控制壁温，防止低温酸露点腐蚀。

.操作简单、维修方便、工作可靠，整个系统的热量输送过程不需要任何外界动力，故障率低，效率高。

（4）热管蒸汽发生器设计参数

热管蒸汽发生器设计参数见表3，设备外形尺寸见表4.5）冲击波清灰装置

电弧炉冶炼时的烟气量大，灰尘多，带有电荷，易吸附，热管容易堵塞，因此解决在线热管清灰问题是保证余热系统正常运行的关键。现场运行中发现，声波清灰对蒸发器壳体损伤太大，蒸汽清灰也是会造成热管板结堵塞，实践证明两种清灰方式在本系统中均不可行，最终选用冲击波清灰，满足了热管在线清灰的需求，保证了余热系统的安全稳定运行。

6）蓄热器

蒸汽蓄热技术是将间断供汽变为连续、稳定的汽源以利用用户使用。蓄热器是利用高压与低压时饱和水的焓差使水闪蒸，放出蒸汽。初期使用时充入除氧水，当高压蒸汽过量时，蒸汽通过内部充热装置喷人水中，并迅速凝结放热，使蓄热器内水位和压力升高，直至压力与蒸汽压力相等，完成冲热过程。这是蓄热器内的水是高压下的饱和水；当低压蒸汽用量大于锅炉产气量时，与蓄热器汽空间相连的低压管道压力下降，蓄热器中的饱和水成为过热水，将自行沸腾放热，水位下降，产生低压蒸汽供给设备，完成放热过程。

为保证余热回收系统产生稳定流量的蒸汽，该方案配套两台150m3的蓄热器，设计充水系数85%，入口蒸汽压力1.6MPa，出口蒸汽压力1.0MPa。实践证明系统自产蒸汽足以满足生产生活需要。

3系统控制方案（略）

三、结论

1电弧炉余热回收利用系统工程的实施实现了余热回收和环境治理的双赢，是电弧炉炼钢企业节能能源、降低能耗和实现清洁生产的有效途径。

2系统自产蒸汽量平均15t/h左右，折合吨钢产汽量约为200kg/t，能够满足VD正空处理的蒸汽需求。燃油锅炉的停运，每年可减少的燃油消耗费用2256万元，经济效益可观。

3冲击波在线清灰系统成功应用于电弧炉余热系统中，有效的保证了系统的畅通，防止了翅片板结积灰，4风机变频器技术成功应用于电弧炉余热回收系统之中，通过风机频率与沉降室出口温度的连锁，完成温度自动控制，实现热量回收最大化。

炉点火系统篇6

摘要：热媒间接式加热炉（简称热媒炉）主要完成原油输送、炼化生产过程中的加热任务。热媒炉的最大特点是控制参数多，是大延时纯滞后系统，控制回路复杂，原一直采用模拟时序逻辑控制器，不易达到理想的效果，可编程控制器在热媒炉自控系统中的应用，通过内部程序的运算，实现了热媒炉的最优化运行。降低了系统复杂程度，提高了热媒炉效率和解决了环境污染问题。

关键词：可编程控制器；热媒炉；控制系统

中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-130-2

0 引言

热媒炉是原油长输管道、炼化生产的重要设备之一，主要完成原油输送、炼化生产过程中的加热任务。热媒炉的最大特点是控制参数多，是大延时纯滞后系统，控制回路复杂，不易达到理想的控制效果。但如果控制理想的话，节能效果明显，经济效益和社会效益均很显著。

1 热媒炉自控系统的控制要求

根据热媒炉的工艺特点及控制要求，结合热媒炉检修规程，制定热媒炉控制系统的技术要求如下：

①热媒炉运行稳定，自控设备抗干扰性强，质量可靠。②系统的性能应在原炉的基础上有所提高，控制可靠、量值传递准确。③系统的运行操作应简单、方便，显示界面设置合理，参数读取直观，监视、维修方便。④燃料油压力实现自整定。在燃料油管线上安装了两台自力式压力调节阀，通过修改定值达到了稳定燃料油进炉压力的目的。⑤燃料油系统配备三级电加热器，并通过炉控机实现自动温度控制。⑥简化启停炉操作。在燃料油系统运行正常的情况下，一键启炉，启炉后PLC检测“大小火开关”的状态，当其处于“小火”位时，加热炉维持在最低负荷状态运行；当其处于“大火”位时，加热炉将进入自动调节状态。任何时刻可以手动停炉。⑦完善的加热炉运行安全保护系统。对于参数超限或仪表故障等情况能自动停炉，同时产生声光报警，并且在炉控机上有详细的信息显示。

2 PLC控制器的硬件组成及功能

本次热媒炉改造工程，经过技术和市场调研，选用了Siemens公司的314型可编程序控制器，做为热媒炉的控制核心（炉控机）。

①控制器的核心是以Intel 80486为基础的314型CPU模块。它完成全部的控制、运算任务，并监控其余功能模块的工作状态。②存储模块。是用户程序或检测、控制信息的存放载体。③通讯模块，用于实现与上位机或编程器的信息交流。还可以与其他的PLC连接构成网络，实现更复杂的控制任务。因上位机及其通讯协议未确定，所以该模块及相关通讯软件暂未安装。④I/O模块。用于开关量、数字量或RTD、热电偶、直流电压、电流的输入检测及开关信号或直流标准电压、电流信号的输出。

3 控制系统软件介绍

根据热媒炉的控制要求，PLC控制程序采用模块化结构，由主程序和若干子程序构成。用STEP 7编程软件支持的梯形图逻辑语言编写。

该程序是以原热媒炉自控系统的动作条件和逻辑为基础，结合实际运行经验，在保证热媒炉运行安全的前提下编制而成。

本系统的燃烧控制采用“油风流量比值仿真”调节，既由人工根据热媒炉的负荷百分比，调节燃料油流量，然后根据热媒炉的烟气含氧量显示，调整助燃风流量。由此采集一组数据，既建立“阀特性匹配模型”。以此对应某一工况下热媒炉的不同负荷，燃料油的流量是相对固定的，人工调整助燃风的流量，同时保证烟气含氧量处于4%～6%范围内，这一组参数就是该炉的最佳阀特性匹配参数，既该炉在某一确定工况下的最佳燃烧油风比例。

4 热媒炉自动化控制系统

4.1 I/O量分布

①11个AI量。即热媒入炉温度、出炉温度、原油温度、燃料油温度、烟气出炉温度、排烟温度、助燃风流量、燃料油流量、热媒流量、烟气含氧量和三通阀阀位。②10个DI量。即大小火转换开关、复位按钮、启炉按钮、停炉按钮、燃料油压力开关、助燃风压力开关、雾化风压力开关、火焰故障、热媒罐位低开关和热媒罐位高开关。③3个AO量。即燃料油调节阀开度、助燃风调节阀开度和三通调节阀开度。④5个DO量。即一为开助燃风机、雾化风机和吹扫电磁阀，之二为副火电磁阀和点火电极带电，之三为开主燃料油电磁阀，之四为关覆盖电磁阀、开灭火电磁阀、停热媒循环泵、雾化风机和助燃风机，之五为产生报警状态信号。（如图1）

4.2 热媒炉辅助控制系统及部分参数设定

4.2.1 热媒温度调节系统（PID程序）

监控热媒出炉温度，根据热媒温度外设值调节输出，范围 0-100%，为反作用调节。

4.2.2 原油温度调节系统（PID程序）

检测原油出炉温度，根据原油温度外设值调节输出，范围0-100%（负荷），为反作用调节。

P = 10；I = 0.5；D = 0.05。

4.2.3 氧量微调解系统（PID程序）

当该回路置为自动时起作用。它检测烟气中的含氧量，与给定值比较，运算后输出 -10% — +10%，叠加到风量调节回路，为反作用调节。

P = 5；I = 0.5。

4.2.4 燃料油调节系统（PID程序）

在启炉进行0s时，输出 0（负荷）；在150s时，输出0.15（负荷）；在第179s后，检测燃料油流量，根据燃料油内给定值输出，范围0 — 100%，调节燃料油调节阀。调节作用为反作用。

P = 4；I = 0.1。

4.2.5 报警信息锁存系统

当停炉条件发生时，产生停炉报警信息，供操作人员检查越限的工艺参数。

4.2.6 上位机通讯系统

炉控机上传的信息分别有原油出炉温度、加热炉启/停状态、停炉信息。站控机下传的信息是炉控机控制参数的修改、炉控机程序的修改等。

5 效益分析

5.1 经济效益分析

①热媒炉控制系统改造前后，仅烟气含氧量及合理的负荷调整两项，经委托能源测试中心实际测试，提高炉效2.7%，按企业原有10台热媒炉年实际耗油量23467吨计算，原油价格按4300元/吨计，则每台炉年节省燃料油费用为：

0.43×23467×2.7%/10=27.25（万元）

②热媒炉控制系统改造前，每台炉每年的仪表维护费用大约需要5万元。改造后，系统的各种表计实现了统一的标准化，此项费用约可节省3万元。

单台炉合计年节省费用约30.25万元。

年节约费用30.25×10=302.5万元。

5.2 社会效益分析

①改善了困扰各站多年的环境污染问题。热媒炉控制系统改造后，油风配比良好，炉子燃烧充分，从根本上解决了热媒炉的烟尘污染。②降低了维护人员的劳动强度。旧的自控系统，设备表计陈旧、系统结构复杂，加之系统超期服役，导致仪表维护人员的劳动强度很大。

6 结束语

要保证热媒炉的高效安全运行，自控系统十分重要。本次热媒炉改造工程，通过应用新技术、新理论，实现了热媒炉的优化运行，取得了一定的经济和社会效益。同时提高了维护、运行员工的技术水平。热媒炉的优化运行机理是非常复杂的，要完全实现这一目标，还有很多工作要做。

参考文献

[1] 朱善君，翁章，邓丽曼，周卓伦.可编程控制系统原理应用维护[M].清华大学出版社，1992：43-229.

[2] 李树雄.可编程控制器原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2003：44-258.

有机热载体炉排气系统的改进篇7

1 导热油供热排气系统

常规导热油供热系统流程图如图1。

系统在循环过程中产生大量气体, 包含导热油中水分遇热蒸发变成的水蒸汽, 系统中进入的空气和其他不凝气体, 必须及时排放, 才能保证导热油在系统中的正常循环。此气体经油气分离器分离后, 由膨胀槽排放, 膨胀槽起到帮助系统排气和脱水的作用。膨胀槽一般不得安装在有机热载体炉的正上方, 以防因膨胀而喷出的有机热载体引起火灾。膨胀槽的底部与有机热载体炉顶部及供热系统管路最高点的垂直距离应不小于1.5m。膨胀槽的安装高度亦决定了系统的运行压力。

2 案例概述

江西某工业园区内一台额定功率为500k W的燃气导热油炉流程同图一。在正常运行过程中, 输油泵产生气蚀现象, 储油罐排空口常出现导热油与水蒸气混合物往外喷出。分析其原因, 发现原设计中将膨胀槽置于用热设备厂房屋面, 屋面高24.5m, 而供热系统管路的最高点仅为5m左右, 膨胀槽底部高过系统管路的最高点约20m, 远远超过常用的2~3m。膨胀管管程过长, 管径小, 导致气体上不去, 水汽亦在上升过程中遇冷凝结重新回到系统中, 不能及时排出。严重时还会引起系统剧烈振动, 喷出的油雾极易引发火灾。

3 改进方案

改进后的导热油系统流程图如图2。

在原流程的基础上, 将储油槽接入主流程, 同时取消油气分离器及高位膨胀槽, 其功能由储油槽承担。储油槽上方接入氮气稳压, 排气管增设阀门及阻火器, 阀门开启与储油槽内压力连锁。系统内压力超过一定数值, 排气管阀门开启, 排除多余气体, 随后关闭。

储油罐在系统中承担多种功能:储存全系统导热油, 保证输油泵最低油位能正常运行, 容纳导热油加热后的膨胀量, 留有约10%的空间作为缓冲。

储油槽排气的特点:

(1) 热油在储罐中有足够的停留时间, 气体可充分逸出;

(2) 储罐有足够的空间, 大大缓解了气体扩散的冲力, 避免喷油;

(3) 取消了部分装置, 简化了主流程, 载体的跑冒滴漏现象相应减少;

(4) 由于注入氮气并保持一定的压力借以隔离空气保证安全。

4 实际运行情况

改进后的导热油系统已持续安全运行三年。事实证明, 在原有导热油系统中取消分离器及膨胀槽, 接入储油槽的排气系统改进方案是完全可行的。

参考文献

[1]《有机热载体炉》 (GB/T17410-2008) [S].

[2]《锅炉安全技术监察规程》 (TSGG0001-2012) [S].

[3]寇广孝, 伍守平.有机热载体炉供热系统中储油槽的作用及其设计要求[J].中南工学院科技通讯, 1998 (14) :25~27.

[4]盛水平.一台800万kcal/h有机热载体炉系统的特殊要求[J].工业锅炉, 2004 (6) :12~13.

马钢线材预热炉液压泵站系统设计篇8

1) 工作压力:P1=12~14M Pa;

2) 流量:147L/min;

3) 液压站应有清洗和注油口;

4) 工作液过滤精度10μm;

5) 泵站工作油液温度20℃~50℃, 冷却、加热系统保证系统长时间工作, 温度不超过所要求的范围;

6) 整个液压泵站要求为:外形协调, 美观, 使用方便, 便于维修, 力求做到小型化, 积木化和轻型化。

2 液压泵站总体布置方案的拟定

本系统共有三泵组, 占用空间较大, 不宜用下置式泵站型式。因此本次设计的泵站采用旁置式整体型布置。总体布置简图如下所示:

3 泵组方案的确定油泵型式的确定:

常有的液压泵有三种:齿轮泵、叶片泵和柱塞泵, 下面就根据液压测控站的具体要求以及三种泵的特点, 来确定选择哪种泵。

本系统的工作压力中等:为12~14MPa, 工作流量较大为:147L/min, 决定工作油泵采用恒压变量轴向柱塞泵;循环冷却回路采用叶片泵。具体选择分析如下:

4 液压泵站元件的选择和设计

泵组各元件的选择和设计:

4.1 液压泵型号的确定

1) 液压泵工作压力的确定:考虑到正常工作时在系统中存在一定的管路压力损失, 且本系统泵站与工作缸距离较远, 故取∑ΔP=1.5M Pa, 所以泵的工作压力可以用下式计算:

以上计算的PP是系统的静态压力, 考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力, 同时考虑到系统要有一定的压力储备量, 并确保泵的寿命, 因此计算泵的额定压力Pn为:

2) 确定泵的流量:

液压泵的最大流量应为:

式中:QP—泵的最大流量

KL—系统泄漏系数取KL=1.06

Q1—系统最大流量Q1=147L/min

3) 选择液压泵的型号:

a.由于系统整体要求较高, 考虑到满足系统要求的同时尽量降低成本, 在此采用国产电机, 根据算得的Pn和QP以及前面确定的泵的型式, 选用启东高压泵厂生产的160PCY14-1B型恒压变量柱塞泵;这种变量型式的泵, 输出压力小于调定恒压力时, 全排量输出压力油, 即定量输出, 在输出油液的压力达到调定压力时, 就自动的调节泵流量, 以保持该恒压力, 满足系统要求。泵的输出恒压值, 根据需要, 在调压范围内可以无级调定。其主要性能参数:

最大排量:160ml/r

最高压力:31.5MPa

b.对于循环冷却系统, 在此选用上海液压件厂生产的YB-B114CDV-JF型液压泵。其主要性能参数:

额定排量:114.2ml/r

额定压力:10.5MPa

转速:600~2000r/min

4.2 与液压泵匹配的电动机的选定

1) 在满足协议及泵的最大功率和所需的最大转速的要求的情况下尽量选用低成本的电动机。本系统选用一般的三相异步电动机, 其型号为:Y280M-6-B3;B3安装型式。电动机主要参数:

额定功率:55kW

满载转速:980r/min

满载电流:104A

满载效率:92%

2) 在循环冷却系统中选用皖南电机厂生产的Y132S-4-B3型电机。

额定功率:5.5kw

满载转速:1440r/min

满载电流:11.6A

满载效率:85.5%

5 蓄能器组件的选择

5.1 蓄能器的选择

蓄能器是储存液体压力能的能量储存装置, 它在系统中的功能是储存能量、吸收脉动压力和冲击压力。蓄能器可分为弹簧式、重力式和气体式三大类, 气体式中最常用的是气囊式蓄能器, 它具有响应快、体积小、工作压力大 (可达200MPa) 的特点, 可用于蓄能, 吸收脉动冲击等作用。

本次设计工况冲击较大, 需要泵站有稳定的压力输出, 因此在油路中设置了蓄能器来削减压力脉动。经过对各种蓄能器的分析和比较, 决定采用气囊式蓄能器;根据泵站技术要求, 并参考类似系统, 选用奉化奥莱尔公司生产的NXQ1-L40/20-H型气囊式蓄能器;

主要性能参数:工作压力:31.5MPa

容积:40L

工作温度:-10℃~+70℃

5.2 蓄能器安全阀阀组的选择

蓄能器安全阀组装于蓄能器和液压系统之间, 用于控制蓄能器油液的通断。

本设计采用奉化奥莱尔公司生产的AQF-LX400H2-F型安全球阀。

6 冷却器的选型及较核

根据协议, 选用列管式冷却器。下面通过计算进行较核;

散热面积的计算:

根据《机械设计手册》中公式

H2=A· (K·Δtm) 计算

其中:A为散热面积m2;

H2为冷却器的散热功率W;

K为冷却器的传热系数W/ (m2·℃) ;

Δtm为油水之间的平均温差℃;

为满足泵站在不同环境下的正常工作, 各参数均按最坏情况下选择:取K=350W/ (m2·℃)

电机的输入功率仅有5.5KW, 所以完全满足系统要求。

主要性能参数:工作压力:1MPa

工作温度:≤100℃

7 过滤器的选择

为了保证液压系统的正常工作, 必须采取有效的净化措施清除油液中的各种污染物, 使油液保持足够的清洁度。过滤的功能就是从油液中清除固体污染物, 它是保持油液清洁度的主要手段。

7.1 高压过滤器的选择

在压力管路装设的过滤器, 主要作用是保护泵下游的液压元件, 作为系统的主要过滤器, 其过滤精度应能保证系统对油液清洁度的要求。该过滤器安装在液压系统的压力管路上, 用以滤除液压油中混入的机械杂质和液压油本身化学变化所产生的胶质、沥青质、炭渣质等, 从而防止阀芯卡死、节流小孔缝隙和阻尼孔的堵塞以及液压元件过快磨损的故障的发生。

主要性能参数:公称流量:250L/min

过滤精度:20μm

压力损失:0.2MPa

7.2 回油过滤器的选择

回油过滤器的主要作用是过滤掉系统工作时产生的污染物, 如元件磨损产生的磨屑, 管道内的锈蚀剥落物, 以及油液氧化和分解产生的颗粒和胶状物质等, 这种过滤器可以采用精度高的过滤器, 最大允许压差达0.2~0.35MPa。

本设计选用温州黎明液压机电厂生产的带旁通阀、滤芯污染堵塞发讯器的回油过滤器;型号为RFA-400X10FY。

主要性能参数:公称流量:400L/min

过滤精度:10μm

公称压力:1.6MPa

最终按此设计建成的液压站正常投入使用, 确保了马钢线材预热炉液压系统稳定高效工作。

参考文献

[1]姜继海.液压传动 (第4版) [M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2009.

电弧炉电极升降自动调节系统简介篇9

关键词：三相交流电弧炉,极自动调节,闭环控制,PID控制器

引言

电弧炉因不同的原料成分、不同的工艺要求, 对电弧的强弱不尽相同, 电极可在炉内产生电弧熔化炉料但是电极不能无限制地产生短路电流, 长时间的短路必定会损坏变压器, 所以控制电弧电流的重点即是控制电极的升降。在自动控制系统中使用PID控制器对电极升降完成闭环控制, 实现了生产的自动化。下面简要介绍一下电炉电极的自动控制系统。

1. 电弧炉的熔炼过程

1.1 点弧期

当炉料装填完毕, 自动控制系统准备完毕, 由于程序自动控制的作用电极开始下降。当电极接触炉料表面时, 市变压器二次发生短路, 产生短路电流。在电极自动调节程序的作用下, 电极提升使电极与炉料之间产生电弧。此时变压器二次采用低电压、小电流点弧;

1.2 穿孔期

随着电极下面炉料的熔化, 电极不断下降, 逐渐在炉料中形成一个洞即穿井。当电极深入炉料深度为电极直径的1.5倍时, 换高电压, 较大电流熔炼;

1.3 主熔化期

当电极深入炉底, 形成小熔池时, 换最大电压、最大电流熔炼;

1.4 熔化末期

当炉料基本熔化, 高电压下的长弧已能直接辐射炉壁时, 换较低电压、用最大电流、短粗电弧熔炼;

1.5 熔末升温期

炉料熔清后, 继续采用较低电压、大电流、短粗电弧熔炼, 使钢水达到预期温度。

2. 电极升降自动调节

2.1 电弧电流控制

每个时期根据不同的原料成分、不同的工艺要求, 对电弧的强弱不尽相同。可以发现对电弧强弱的控制是整个过程中的重点。电弧炉变压器能较大范围的调整二次电压可以适应不同冶炼时期对功率的需求。电极可在炉内产生电弧熔化炉料, 但是电极不能无限制地产生短路电流, 长时间的短路必定会损坏变压器。

2.2 控制电极升降

控制电弧电流的重点即是控制电极的升降, 对电极升降控制的好坏对钢水的质量、电能的消耗有直接影响。精确控制电极可以自动点弧以及消除由于炉料塌落而造成的电极与炉料之间的短路, 能自动保持电弧功率为给定功率。

2.3 模拟量闭环控制系统

电极升降调节主要是检出变动的弧流、弧压, 将其与给定值进行比较并求出二者差值, 根据差值的大小、方向, 通过液压伺服阀上下移动电极, 使输入功率保持恒定。

特殊钢炼钢连铸工程电弧炉电极的自动控制系统使用的主要设备是S7-400系列的PLC和输入输出模块并辅以各种现场传感器, 变送器与采集炼钢过程中的一次电流、电压, 二次弧流、弧压、钢水温度等等数据, PLC程序对这些数据进行转换、比较、计算, 后再输出控制信号到电极的伺服阀控制电极的升降达到控制电弧强弱的目的。这一过程是周期性的输入、输出的数据都是变化的量, 这是一个典型的模拟量闭环控制系统。如图1。

在模拟量闭环控制系统中, 在一个程序执行周期内被控量N (例如电流、电压、温度等) 是连续变化的模拟量, 大多数执行机构 (伺服阀、变频器等) 要求PLC输出模拟量信号AOS, 而PLC的CPU只能处理数字量。所以, N首先被测量元件 (传感器) 和变送器转换为标准量程的直流电流或电压信号AIS, 如4~20mA、1~5 V等, PLC用模拟量输入模块的A/D转换器将它们转换为数字量ID。PV为A/D转换后的反馈量, 图中SP为给定值, W是误差, W=SP-PV。误差值在PID控制器的程序中进行运算, 将运算结果OD (数字量) 送给模拟量输出模块, 经D/A转换后变为电流或电压信号AOS, 再来控制伺服阀的开度和方向调节电极的升降及速度, 实现对电弧电流的闭环控制。模拟量与数字量之间的相互转换和PID程序的执行都是周期性操作, 在上面一个周期完毕后下一个周期继续执行对被控量N进行采样、转换、比较、计算、再控制的过程。

2.4 PID控制器

上图虚线框内是PLC内完成的运算过程, 在S7-300/400系列的PLC上实现可以使用它的模拟量闭环控制功能, 使用闭环控制模块如S7-300的FM355和S7-400的FM455, 除了使用专用的闭环控制模块外, S7-300/400也可以使用PID控制功能块来实现PID控制。安装了标准PID控制软件包后, 功能块FB41—FB43可用于PID控制。下面简单介绍一下这种PID控制功能块, 见下图。

功能块中有很多的参数, 简单介绍其中比较重要的几项。

左边输入侧:

MAN_ON:布尔型 (BOOL) 为1时为手动

模式, 默认为0, 手动模式时控制变量被手动选择的的值MAN代替。

P_SEL:为1时激活比例操作, 默认为1。

I_SEL:为1时激活积分操作, 默认为1。

D_SEL:为1时激活微分操作, 默认为0。

这三项可以单独激活或取消, 通过其他程序段来激活或取消它们的作用。

CYCLE:采用时间, 两次快调用之间的时间, 取值范围大于等于20ms。

SP_INT:设定值输入, 浮点数 (REAL) 。在炼钢过程中不同阶段通过其他程序段处理会有不同的输入值。

PV_IN:过程变量输入, 即反馈值, 浮点数 (REAL) 。可以是二次的弧流、弧压等参数。

GAIN:比例增益, 用于比例操作部分, 浮点数 (REAL) 默认值2.0。

DEADB_W:死区宽度, 浮点数 (REAL) 。

设定值SP_INT减去反馈值PV_IN得到负反馈的误差, 为了抑制控制器输出的量化造成的连续振荡, 用死区DEADB_W非线性对误差进行处理。

LMN_HLM与LMN_LLM为控制器输出上限与下限, 浮点数 (REAL) 。可用来控制电极上下速度极限。

输出侧:

LMN:控制器输出值, 浮点数 (REAL) , 输出此值已控制电极升降。

ER:死区处理后的误差输出, 浮点数 (REAL) 。

其中注意参数如, SP_INT、PV_IN、LMN输入或输出的为32位浮点数 (REAL) , 但是这些变量在最初采样时和最后输出到执行机构时的数据类型为16位整数 (WORD) , 所以这些变量要经过数据类型转换才可以输入或输出。下面是输入过程的数据类型转换的程序段, 如图3。

在模拟量输入模块得到二次弧流的16位整数值后, 用转换器I_DI将16位整数转为32位整数, 然后用转换器DI_R将刚才的双整型数转换位32位浮点数, 这个数便可直接用作PID功能块FB41的输入参数了。输出值LMN即是将此浮点数转化为16位整数再经模拟量输出模块输出来控制电极升降。

结束语

电极升降自动调节系统中PID控制器不需要被控对象的数学模型, 结构简单容易实现, 有较强的灵活性和适应性, 使用方便, 是应用最广的模拟量闭环控制器。以上内容只是对模拟量闭环控制系统作了简单的介绍, 闭环控制是个复杂的过程, 对它的理解和合理使用既要有理论知识又需要实际经验, 所以还需要在工作中不断地学习和探索。

参考文献

[1]刘春华.电气调整手册.冶金工业出版社

[2]廖常初.S7-300/400PLC应用技术.机械工业出版社

浅谈密闭电石炉控制系统改造篇10

在2006年对公司决定对控制系统进行改造, 与成都远峰公司合作对本系统经行全面改造。改造后能够做到全程计算机自动控制, 使炉况处于最佳运行状态。除个别环节需人工操作外, 其他所有系统都由计算机控制完成。

改造方案:

一、网络改造

对网络进行了改造, 目的用于实现工程师站、操作员站与现场控制站之间数据、资源的互连、共享及打印等。对系统网络进行冗余配置, 采用实时工业以太网与工程师站/操作员站连接, 采用环型及总线型拓扑结构的高速冗余的安全网络, 通讯速率10/100Mbps自适应, 传输介质为带有RJ45连接器的超双绞线, 基于可靠的工业以太网通讯协议, 控制站采用双CPU冗余系统, 毫秒级无扰动切换, 保证现场设备的不间断运行。

二、电极升降、压放系统

电极升降自动控制系统主要根据采集到的电极电流、二次电压、炉压、档位给定等信号, 按照恒电流、恒电阻、恒功率方式控制电极自动升降调节外, 还进行了以恒阻抗控制原则对信号进行PID运算处理的电极自动调节, 提高了电石炉的工作负荷和作业率, 避免操作失误时炉况波动和设备事故。

通过控制液压系统来实现电极升降的自动控制。在自动控制过程中, 随时可以人为干预, 通过按键增大或减少输入电流、阻抗或直接修改控制参数, 对于电石炉可以根据已有的控制模型输入相应的参数值, 也可以手动控制电极升降。

电极压放自动控制系统完成电极自动压放的动作。PLC系统根据操作员在操作站中设定的时间来计时, 预定的时间到达时系统发出执行压放动作指令, 将指令输出到液压系统中的六个压放单元, 控制其依次动作来完成电极压放的自动控制。

三、密闭电石炉炉压控制系统

炉压自动控制系统改造的目的是为了在不同的冶炼阶段将炉内压力保持在一个相对稳定的微正压范围内, 并最大限度地利用炉内热量来完成电石炉的冶炼。通过一个安装在炉盖上的微差压变送器检测炉内压力, 用热电偶测量进入烟道的气体温度, 在现场放置在线仪表检测仪, 分析工作区的CO浓度、管道压力及氢气含量, 并根据炉况调节安装在烟道上的放空阀、去二级除尘管路的调节阀以及电极位置, 确保电石生产的安全。

四、原料配送控制系统

原料配送自动控制系统改造主要检测控制原料仓、加/卸料电振机、料斗秤、环形加料、料仓料位等设备的运行状况, 控制原料配比和加料量的准确度, 保证加料过程的连续性。

公司原来使用的是皮带秤来计量原料。有4条皮带秤, 皮带秤在运行过程中跑偏, 造成计量的不准确和原料的浪费, 加大了工作量。后来进行改造后用称量斗, 改变了这个不合理的工艺, 做到原料配比和加料的准确度。

在整个配送料过程中, 系统将检测每条皮带的运行状态、卸料挡板的动作情况以及料仓的料位情况, 并对设备运行过程中的故障情况作出判断, 产生报警信息提示操作人员注意。

五、辅助控制系统改造:

经过改造辅助控制系统完成对下列系统的检测控制:

液压控制系统主要控制液压站油泵电机的启动/停止, 电极升降、电极压放的开闭。当检测到液压油箱介质温度高时, 循环冷却阀自动启动, 通过冷却水系统冷却油箱。

水冷系统通过安装在总管上的温度计、流量开关, 安装在积水分配台各个回水管路上的流量开关、温度开关, 判断各个部件的运行状况。

电极加热系统能够正常运行, 从而保证电极的焙烧质量。

六、增设操作系统人机界面系统

增设了操作系统人机界面组态, 实现对整个电炉系统的运行状况进行监视与控制;实时显示工艺参数及设备运行状态画面, 实现历史数据的查询、报警记录查询, 完成原料配比等数据的设定功能;可对检测数据进行储存、拷贝以及故障追忆和诊断功能;实现生产报表和各种故障报警的打印功能。

总结

炉点火系统篇11

自“瓮烤专家”史秋滨的瓮炉系列美味在本刊推出后，立即引来读者好评如潮。瓮炉烧烤有创意、有新意，但有新意只能吸引顾客一时的好奇心，想要生意长远红火，口味要经得住市场考验。大瓮美食味道怎么样呢？全国各地的选项投资慕名来到北京浪漫满屋烤涮房，尝过一品瓮炉美味者后对史秋滨老师的厨艺赞不绝口。这大瓮烤出的美味，金灿灿，油汪汪，颜色金黄，外观饱满，让人一看就大有食欲。不像普通烧烤，油烟重重，灰尘四起，一下又一下地撒花椒，放大料，烧烤师傅手上、脸上黑黑的，衣服脏脏的。史老师天天都做瓮炉烧烤，衣服永远是雪白的，这个大瓮烧烤根本没有烟灰，烤串上很少撒调料，因为肉串都是提前用20多味中草药香辛料、调味料腌渍好的晕，放进大瓮，6分钟就奇香飘散……

一些口味挑剔的、选项谨慎的选项投资者尝了大瓮美食后，也对史秋滨的独家绝技竖起大拇指。山东济南的刘先生是中国四大菜系鲁菜的传人之一，家里三代人都做厨师，他尝了瓮炉流香排骨串后，对史秋滨的香辛料和调味料运用技巧敬佩不已，他说：“史老师，全国各地美食我都尝遍了，餐饮高手也切磋了不少，你对餐饮的理解，对味道的把握，对配料的运用，都达到了炉火纯青的境界。没有二三十年的锤炼，是做不到这个水平的，我留下来学习，就想交你这个朋友。”

瓮炉凤凰烤翅瓮炉馋嘴八戒排骨串又成新卖点

肚大口小一个瓮，多少美食在其中。史秋滨20年如一日，天天站在瓮炉旁研究美食，使得瓮炉美食多种多样，小小瓮炉威风八面，独打天下，瓮炉新西兰大肉串、瓮炉脆皮黄金灌堂烤鸭、瓮炉灌堂烤鸡、瓮炉凤凰烤翅、瓮炉馋嘴八戒排骨串、瓮炉烤鲜蔬、瓮炉烤水果……

先说瓮炉凤凰烤翅，现在一个小小烤翅就能风靡全国，开个烤翅店一天卖个两三千元不成问题。瓮炉凤凰烤翅与市面上的烤翅相比，自有独到之处。现在的烤翅要么是明火，要么是电火。明火烧烤还是老问题，烟灰多，焦油大，不卫生。电火烧烤虽然是无烟烧烤，但在口味上还有所缺陷。大家都有这样经验，用电炒锅做的菜肴味道与明火做的有所差别，做烧烤也是这样，火烤的能够充分发挥肉质的天然香味，使调料更好渗入到肉的肌理。大瓮凤凰烤翅继承了火烤的优势，并且封闭焖烤，大大减少烟灰，肉香天然，翅表金黄焦脆，肉质鲜香柔嫩，口感绝佳，味道绝妙，是烤翅中的极品，开店会在同行中占得先机。

再说说咬一口又脆又香的瓮炉馋嘴八戒排骨串，配料中加了桂皮、白蔻、香叶等十几味中草药香料，吃后有润肠清肺、活血通脉、调胃养脾等功效，吃了不上火。烤出后料香浓郁，肉香醇厚，外酥里嫩，酥滑爽口，色香味形俱佳。瓮炉烧烤干净清洁，把油烟和焦油都降到了最低，健康环保，瓮炉馋嘴八戒排骨大串会像烤翅一样在全国流行。

瓮炉脆皮黄金灌堂烤鸭、烤鸡借鉴了北京烤鸭的工艺，进行了反复改进，把20多种中草药香辛料、调料配料等放入白条鸭堂内，然后缝合鸭屁股，放在瓮炉内烤制，中草药、配料味入鸭体，人间五味浓缩其中，无一流散，香味醇厚浓郁，肉质香脆润口，色泽金黄，口感、香味一流。一经推出，学员就把大瓮烤鸭烤鸡称为烤鸡中的战斗机！

看过记者去采访踏实学艺受益多

长春的刘兴立在火车上做乘务员，一次在火车上结识了本刊夏记者，夏记者给了他一本5期杂志。刘兴立一下就相中了杂志中的瓮炉烧烤项目，他就预感这玩意以后一定能火起来。烧烤老百姓都爱吃，可现在的烧烤不卫生，可不吃吧，还总馋。尽管他没看到大瓮，但笨想都知道在这里烤肉串烟灰指定小，并且瓮炉烧烤很新鲜，长春还没见过，口味好食客自然来。他还看到记者到了北京浪漫满屋烤涮房实地采访，就给编辑部打了电话，记者把口味一描述，他听着都有些流口水了，他于今年5月底来到北京，找到史秋滨。先尝了尝瓮炉烤出的馋嘴八戒排骨串、凤凰鸡翅，鸡翅、肉串金黄油亮，吃一口，外酥里嫩，润滑可口，越嚼越有滋味，香味重重。刘兴立马上签合同学技术，史老师每次都是边操作边教技术，每一个细节都讲得认真，做不好，还手把手反复指导。上个课闲聊，也总是围绕着如何开店，怎样节约成本多赚钱，让刘兴立收获很大。学完技术后，他在长春市选了一个100多平方米的店面，打算在8月份开业。

浪漫满屋烤涮房有三层楼，200多平方米，学员吃住、学习都很舒适，所有学员都免费食宿。学员在浪漫满屋烤涮房不仅能学到瓮炉烧烤、瓮炉脆皮黄金灌堂烤鸭、烤鸡等瓮炉美味，还能学到鲜香麻辣、越涮越过瘾的小罐涮肚和营养丰富、味道鲜美的石锅烤肉。史秋滨手里有不少美食秘方，有一些都免费教给学员，让学员学到更多的餐饮技术，成为餐饮行业的行家里手。

炉点火系统篇12

华能九台电厂锅炉采用哈锅设计制造的670MW超临界褐煤塔式直流锅炉, 单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构, 直吹式八角切圆燃烧布置方式, 配8台风扇式磨煤机, 每台磨煤机对应1角5层燃烧器, 每角燃烧器配有3层大油枪, 每支大油枪燃油量2.2t/h。其中#2、6角煤粉燃烧器另配有少油点火系统, 每层燃烧器配备1组 (2支) 少油点火油枪, 5层燃烧器共5组10支少油点火油枪, 每支小油枪燃油量0.06t/h, 磨煤机入口烟道内装设两支少油油枪。

华能九台电厂改造的少油点火系统由徐州燃烧控制研究院设计研发, 在煤粉燃烧器喷口前插入少油燃烧器, 点火时由油燃烧器发出高温火焰, 将煤粉燃烧器的一次风粉瞬间加热到煤粉的着火温度, 一次风粉混合物受到高温油火焰的冲击, 挥发份迅速析出同时开始燃烧放出大量的热, 进一步将煤粉加热到远高于该煤种的着火温度, 使煤粉中的碳颗粒开始燃烧, 形成高温火炬喷射进入炉膛, 煤粉的燃尽率极高, 从而达到以煤代油启动锅炉的目的;另外在锅炉低负荷时, 可以将少油燃烧器投入, 用少量的油实现锅炉的超低负荷稳燃。

2 改造前问题汇总

华能九台电厂少油点火系统投入之初, 设备运行不稳定, 点火成功率较低, 设备故障率高, 控制逻辑不完善, 出现过爆燃等问题, 存在安全隐患。

另外火检吹扫设计不完善, 未投入少油点火系统时, 油配风机停止运行后, 由送风机送出冷风冷却少油火检, 但冷却效果不好, 火检光纤经常烧损, 且积灰严重。每次锅炉点火启动期间都需要对火检探头进行擦拭及清理, 而且二次回路板经常损坏, 更换繁琐, 检修不方便。

3 改造优化

3.1 改造设备

(1) 对少油火检重新改造, 更换为可靠的少油火检探头, 二次回路板工作稳定, 不再经常损坏;探头的接线采用航空插头连接方式, 火检损坏后, 直接拔下插头更换, 检修更为快捷, 方便维护;火检光纤改为硬质光纤, 清理火检探头积灰时方便拆装。

(2) 改造少油火检冷却风源, 冷却风从火检冷却风母管引出, 连接至火检探头, 作为少油配风机停止后, 探头冷却风主要风源, 提高对探头的冷却, 清灰效果显著。

(3) 统一调整少油点火枪与小油枪安装距离, 经过反复试验, 确认最佳安装距离, 提高点火成功率。

(4) 在保证燃烧器壁温不超温的情况下, 增大A层小油枪流量, 提高进入炉膛煤粉的燃烬率, 减少炉膛内积聚的煤粉。

(5) 对用来监视少油燃烧器火焰的图像火检系统进行改造, 改用光纤传输视频信号, 提高抗干扰能力, 反复调整摄像头焦距, 清晰观测燃烧器内燃烧情况。

(6) 统一更换烟道小油枪雾化片为700kg/h雾化片, 迅速提高磨煤机入口风温, 充分干燥煤粉。

3.2 完善逻辑

(1) 首台#2/#6磨少油点火投用后, 磨出口温度大于120℃且5层少油火检都有火, 持续5分钟以上才允许启动给煤机投粉;第二台磨少油点火投用后, 磨出口温度大于120℃且5层少油火检都有火, 空气预热器前烟气温度大于150℃, 炉膛温度大于260℃才允许启动第二台给煤机投粉。

(2) 在少油模式下, 汽轮机挂闸后, #2、6角喷口任意一层少油火检消失, 联锁投入相应大油枪, 大油枪启动后未着火且少油火检消失, 延时30秒跳闸对应给煤机, 此时禁止不进行吹扫就投入大油枪点火;如两层或以上少油火检消失延时10s, 跳闸该角给煤机。

(3) 在少油PLC逻辑中增加二次点火功能, 防止燃烧不稳, 火检抖动时少油跳闸。

3.3 改进运行方式

(1) 机组停运时尽量烧空#2、6原煤斗内存煤, 锅炉点火前保证#2、6原煤斗上煤为优质褐煤。在机组启动之前进行各层小油枪试投, 保证所有小油枪都能够正常燃烧才能投粉;油枪故障需处理时要停运对应给煤机, 尽量不允许投粉情况下处理油枪缺陷。少油点火启动后, 给煤机投粉前, 使锅炉的总风量达到40%-60%, 保证把未燃尽煤粉带走, 使炉膛内不积聚过量煤粉, 同时连续运行排渣机、空预热器吹灰, 电除尘投入。

(2) 点火初期先投入烟道小油枪, 以利于磨出口温度顺利上升, 在投粉前, 先投入一支大油枪进行稳燃和提高炉膛温度, 锅炉投粉后调整风扇磨煤机的外循环挡板及下部返料挡板开度, 增加煤粉细度, 密切监视磨煤机出、入口温度变化情况, 保证磨煤机出口温度大于80℃, 当出口温度持续下降低于80℃时, 停止给煤机, 检查原因。

(3) 少油点火投入时, 运行人员加强监视炉膛沿程温度变化, 当升温不正常时立即检查锅炉着火情况, 必要时投入大油枪助燃, 同时加强监控少油磨煤层火检强度, 增派巡检人员就地观火, 随时掌握燃烧情况,

3.4 日常维护

定期拆下并清理少油燃烧器火筒, 防止油燃烧器积炭和积灰, 堵塞油燃烧器尾部进风孔;定期对燃油管路过滤器进行清理, 防止燃油管路堵塞。

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