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东胜蓄热式加热炉脉冲燃烧控制的原理和优势

2022-12-10 10:43:24

  顾名思义,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。

蓄热式加热炉脉冲燃烧控制的主要优势:

1、传热效率高,大大降低能耗。 

2、可提高炉内温度场的均匀性。 

3、无需在线调整,即可实现燃烧气氛的精确控制。 

4、可提高烧嘴的负荷调节比。 

5、系统简单可靠,造价低。 

6、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 Z 佳状态,但当烧嘴流量接近其 Z 小流量时,热负荷 Z 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 Z 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。 

      燃烧气氛的调节是提高蓄热式加热炉性能必不可少的一个环节,而传统的连续燃烧控制只能通过在线测量烟气残氧量,反馈给燃烧气氛控制器,然后实时调节控制助燃空气流量执行器的输出,才能精确控制炉内的燃烧气氛。由于检测烟气残氧的氧化锆传感器的可靠性、寿命和价格的原因,在工业现场的使用往往不理想。有些窑炉自控系统干脆采用一台比例跟随器,使助燃空气的流量与燃料的流量成固定的比例,但这种方法不得不将助燃空气的富余量留得很大,达不到 Z 佳的节能和控制过剩氧含量(或过剩空气系数)的要求。采用脉冲燃烧控制方式,可以将油压和风压一次性调整到合适值,在系统投人运行后,只需保持这两个压力稳定即可。对压力进行测量和控制要比流量简单得多,可以根据系统的实际情况采取全自动控制,也可以采取人工手动控制。 

      与连续燃烧控制相比,蓄热式加热炉脉冲燃烧控制系统中参与控制的仪表大大减少,仅有温度传感器、控制器和执行器,省略了大量价格昂贵的流量、压力检测控制机构。并且,由于只需要两位式开关控制,执行器也由原来的气动(电动)阀门变为电磁阀门,增加了系统的可靠性,大大降低了系统造价。 


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