神马文学网热风炉节能燃烧智能控制系统的应用及效益分析报告
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 20:31:07
热风炉节能燃烧智能控制系统的应用及效益分析报告
一、概述热风炉是冶金行业生产制备热风的重要设备，为了配合冶炼工艺需用，要求必须不间断供给热风，同时风温需保持不低于一定的温度。一般在生产上设三座热风炉，炉内砌耐热格子砖。热风炉生产分为燃烧、焖炉、送风三个循环状态：
燃烧时煤气和空气以一定比例在炉内混合燃烧产生热量，格子砖吸热蓄能;当炉顶温度上升到1300℃左右时停止燃烧。完成燃烧的热风炉从炉底通入冷风，冷风在炉内与格子砖进行热交换将冷风加热成具有一定风温的热风后从炉顶流出，供给需要的工艺设备，这一过程为送风。同一时间只有一座热风炉进行送风，此时若另有一座炉燃烧达到设定温度先停止燃烧，关闭该炉的所有进、出口，进行焖炉;待需要送风时才开启送风口和进风口。每座热风炉送风进行一段时间后，格子砖的热能逐渐减少，送出的热风温度降低，当风温降低到一定值时停止送风，切换到燃烧状态，由其他燃烧或焖炉状态的热风炉切换到送风状态。如此循环。热风炉生产主要是操作各个阀门的开闭来实现三种工作状态的切换，涉及的阀门有30多个，阀体体积较大、分布分散、处在户外、操作不便，现场兼有工业煤气等有毒气体的危害，工作条件恶劣。同时还要监控风温、炉温、烟道温度，原先运行人员均在现场观测，工作量大、效率低，且有高温伤害等危险。故在原工作方式下岗位人员需求大、换炉时间长、工作条件恶劣、效率低下。燃烧过程也存在按经验燃烧，存在燃烧不完全、燃料利用率低、有害气体如CO等排放量较大等问题。
随着PLC技术的成熟、为适应现代工厂自动化发展需要，运用PLC+CRT的方式，实现热风炉燃烧智能控制，所有设备的状态监测、阀门的切换操作均通过上位机监控完成，燃烧比例采用自动控制，替代传统的现场操作模式。
二、运行情况
阀门操作全部改为电动执行机构，通过程控系统发出开、闭控制指令，操作员只需点击鼠标，用键盘给出阀门开度信号，轻松完成。
各处温度监视通过热电阻、热电偶等传感器将温度信号变送输入到程控系统，集中在上位机画面显示，替代人眼观测，实时、高效、安全。
换炉过程既可选择逐一操作单台设备，也可采用程控自动操作;自动换炉时只需选择该座热风炉需要切换的状态，便可由程序控制按工艺顺序自动完成整个换炉的设备操作。
高炉冶炼产生的废气——高炉煤气中含有大量CO经回收处理后供热风炉作为主燃料，既减少废气排放污染，又燃料节约成本。经工艺计算得出与空气燃烧的最佳比值，通过程序控制煤气与空气管道的流量，使之按此比例混合燃烧，提高了燃料的利用率和能效。
程控系统还增加了报警、趋势显示、报表等功能，进一步增加了生产的安全性;自动的报表功能替代人工抄表，减少工作量，生产记录更准确、及时。在传统操作模式下一个运行班组需要10来人左右，在程控操作下，最低只需2人即可完成生产运行的操作;运行人员不用在现场频繁奔走，只需在上位机操作台前工作即可，生产环境得到极大改善，劳动安全性和效率大大提高。
三、效益分析
结合了先进的工业计算机监控技术及现场总线技术，对工矿企业中使用的热风炉进行智能控制的专业系统。具有集中控制、实时监控、自动燃烧等特点。可以使燃料按最佳比值燃烧、燃烧更充分，提高燃料利用率、减少污染物排放、保护环境，并使加热炉温度进一步提高。2003年在广东韶关冶炼厂一系统热风炉改造中成功应用该智能控制系统后，取代了原有纯手动操作的生产模式，极大提高了整个热风炉系统生产自动化水平和生产效率，热风炉换炉周期缩短近1小时、风温提高 50℃以上，产效提高50﹪，充分挖掘出原设备潜力，实现了企业生产的高效、安全、环保、节能，由此带来可观的综合效益。
四、结论
热风炉采用上述中智能燃烧控制技术后，产生较大的经济效益和社会、环境效益：显著节约能源，大大降低企业的生产成本;提高产品质量;降低生产设备的故障率;延长设备的使用寿命;降低设备维修工作量;降低噪音;改善操作人员劳动环境。提高企业的综合竞争力和发展后劲，建议尽快大力推广应用。