一、主要技術(shù)參數(shù)
1. 用途: .氧化鋁粉的高溫?zé)?/span>
2. 窯爐內(nèi)全容積: 37m3,
3. 預(yù)計(jì)產(chǎn)能:35-50噸
4. 窯爐內(nèi)有效裝載容積: 16.8m3
5. 窯爐內(nèi)尺寸:長(zhǎng)×寬×高=14300×1740×1500mm
5. 窯爐使用溫度: | 1250 ℃ |
6. 窯爐設(shè)計(jì)溫度: | 1300 ℃ |
7. 窯內(nèi)料垛數(shù)量: | 8 個(gè) |
8. 窯車(chē)數(shù)量: | 24 臺(tái)(窯內(nèi) 8 臺(tái),降溫8個(gè),窯外備用 8 臺(tái)) |
9. 窯門(mén)結(jié)構(gòu)形式: | 鉸鏈?zhǔn)礁G門(mén)結(jié)構(gòu) |
10. 燒嘴: | 高速燒嘴 |
11. 燒嘴數(shù)量: | 18 支,230kw/支; |
12. 窯爐燃料:天然氣,QDW>8600kcal/bm3,要求窯前燃?xì)饪偣軌毫υ?/span> 8000—12000 帕穩(wěn)定可調(diào);
13. 燃?xì)庾畲笏矔r(shí)耗氣量:130bm3/h
14. 燒成方式:燒嘴于窯體側(cè)墻兩排上下左右交叉布置,料垛周?chē)D(zhuǎn)氣流,料垛車(chē)底排煙;
15. 控制方式:集散(DCS)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)窯溫、窯壓、助燃風(fēng)壓自動(dòng)控
制,以及火焰檢測(cè)/自動(dòng)點(diǎn)火、機(jī)電設(shè)備連鎖報(bào)警保護(hù)等功能;
二、窯爐裝車(chē)
窯爐的裝車(chē)同窯爐內(nèi)的氣體流動(dòng)相互關(guān)聯(lián),相互影響,對(duì)窯爐的溫度均勻性影響較大。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的規(guī)格形狀和窯爐的內(nèi)腔尺寸,做到合理裝車(chē),以提高窯爐的裝載量,減少窯內(nèi)溫差,提高產(chǎn)品的燒成合格率。
三、設(shè)備描述
該窯爐由窯體、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、窯門(mén)及軌道線(xiàn)、測(cè)控系統(tǒng)等
幾部分組成。
1、窯體
窯體內(nèi)襯選材滿(mǎn)足最高燒成溫度要求。內(nèi)層為 10mm 多晶氧化鋁纖維毯,中間層為含鋯纖維模塊,最外層為優(yōu)質(zhì)硅酸鋁纖維保溫。采用復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)能夠減薄窯爐的爐墻厚度,并能夠大大減輕窯爐的重量,同時(shí)極大地降低窯體蓄散熱量,減少蓄散熱量,具有顯著的節(jié)能效果。復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)的爐襯,使梭式窯具有熱惰性小,有利于窯爐自動(dòng)控制。
窯頂結(jié)構(gòu)為同爐墻結(jié)構(gòu)一致,錨固件為 310S 耐熱鋼材料,技術(shù)上成熟可靠。采用平頂結(jié)構(gòu)方便裝窯,減小窯內(nèi)上部空隙,有利于減小上下溫差。窯體次外層保溫材料選用10mmAC650氣凝膠材料,該材料以玻璃纖維為基材,通過(guò)納米復(fù)合工藝制備而成,能在650℃以下提供最佳保溫效果,在本窯爐中該材料起到很好的阻擋熱氣流的效果,在使用溫度下的隔熱效果相對(duì)傳統(tǒng)材料會(huì)更加明顯,可大大減低熱損失,更好的改善爐體周邊環(huán)境的舒適度與安全性。
窯體外殼為方鋼扣板結(jié)構(gòu),外掛裝飾板全部采用噴塑處理,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,外表溫度低,外型美觀(guān)。
2、燃燒系統(tǒng)
選用高速調(diào)溫燃?xì)鉄欤蜏仉A段燒嘴出口速度大,有利于席卷窯內(nèi)氣體循環(huán),加強(qiáng)窯爐的對(duì)流換熱,均勻窯內(nèi)溫度,而且入窯煙氣溫度與制品溫度差別小,有利于減少制品在低溫階段的開(kāi)裂。
燒嘴噴頭為 310S 材質(zhì),抗高溫氧化性能好,燒嘴殼體碳鋼材質(zhì),內(nèi)表面噴涂高溫漆,可以有效防止燒嘴的高溫?zé)g現(xiàn)象發(fā)生。
該窯爐窯內(nèi)存車(chē) 8 部,設(shè) 9 火道,每道火道安裝 2 支燒嘴,共 18 支燒嘴,于側(cè)墻分兩排上下布置,在每支燒嘴的對(duì)面設(shè)有觀(guān)火孔,便于觀(guān)察燒嘴的燃燒狀況。
每支燒嘴裝有火焰檢測(cè)裝置,燒嘴一旦火焰熄滅,可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警,燃?xì)怆姶砰y自動(dòng)切斷燃?xì)夤?yīng)。經(jīng)操作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況檢查確認(rèn)后,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程自動(dòng)點(diǎn)火。
窯內(nèi)氣流圍繞料垛旋轉(zhuǎn),煙氣由料垛四周及底部空隙進(jìn)入窯車(chē)臺(tái)面排煙口后進(jìn)入地下煙道,窯內(nèi)火焰呈旋焰形式,窯溫均勻。
助燃風(fēng)由單獨(dú)的高壓風(fēng)機(jī)供給,助燃風(fēng)管路采用碳鋼材質(zhì),保證產(chǎn)品的使用性能。窯前燃?xì)夂涂諝夤苈肪扇…h(huán)形管路設(shè)計(jì),以使燒嘴前介質(zhì)阻力平衡。助燃風(fēng)出口全部采用軟連接,助燃風(fēng)機(jī)底座裝有橡膠減震墊,以減少風(fēng)機(jī)的震動(dòng)和噪音。高壓風(fēng)機(jī)為了減少噪音,可置于單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)。
天然氣具有易燃易爆的特點(diǎn),為此,燃?xì)夤苈吩O(shè)有燃?xì)獬瑝鹤詣?dòng)安全放散系統(tǒng),燃?xì)夤苈烦瑝簳r(shí),放散系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)放散閥,進(jìn)行燃?xì)獾姆派ⅲ乐谷細(xì)鈮毫Τ瑝簳r(shí),損壞自控系統(tǒng)的電磁閥等自控元器件,防止意外事故的發(fā)生。
燃?xì)夤苈房偝桑?/span>
3、排煙系統(tǒng)
煙氣由窯車(chē)臺(tái)面排煙孔進(jìn)入窯車(chē)下部支煙道,匯總后由總煙道引入排煙機(jī)排空。在排煙機(jī)入口前裝有熱電偶,檢測(cè)煙道溫度,并設(shè)有冷風(fēng)配入口,根據(jù)煙氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)配風(fēng)量,使排煙機(jī)在安全工作溫度下運(yùn)行。
4、窯門(mén)及軌道線(xiàn)
窯爐采用鉸鏈?zhǔn)礁G門(mén),窯爐外側(cè)設(shè)有存車(chē)線(xiàn),進(jìn)行窯車(chē)的裝卸車(chē)操作。窯門(mén)為鉸鏈?zhǔn)礁G門(mén)結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)緊湊,密封性好,節(jié)省占地面積。窯車(chē)車(chē)盤(pán)為型鋼焊接結(jié)構(gòu),窯車(chē)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料選擇滿(mǎn)足該窯爐使用溫度和荷重的要求。窯車(chē)砌體與窯體密封采用曲折密封結(jié)構(gòu)。
窯門(mén)與窯體采用曲折密封,密封深度大,窯爐整體密封效果好。
窯爐配有手動(dòng)拖車(chē)一臺(tái),該系統(tǒng)完成窯車(chē)進(jìn)/出窯,同時(shí)可在軌道之間中轉(zhuǎn),窯車(chē)進(jìn)/出窯和中轉(zhuǎn)車(chē)的運(yùn)動(dòng)。
5、測(cè)控系統(tǒng)
5.1、窯爐測(cè)控點(diǎn)布置:
a、溫度測(cè)控:熱電偶 10 支(S 偶 9 支,K 偶 1 支;),分布于窯體側(cè)壁及排煙機(jī)前,用于測(cè)量窯爐內(nèi)及煙道各點(diǎn)溫度。
b、窯爐壓力測(cè)控: | 1 點(diǎn) |
c、助燃風(fēng)測(cè)控: | 1 點(diǎn) |
d、燃?xì)獍踩珳y(cè)控: | 11 點(diǎn)(9 點(diǎn)火焰、2 點(diǎn)壓力;) |
5.2、控制方案:
為了滿(mǎn)足新型間歇式高溫燃?xì)馑笫礁G對(duì)產(chǎn)品品種、質(zhì)量、節(jié)能降耗諸多方面的要求,所以必須有一套相適應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)窯爐進(jìn)行全面自動(dòng)控制。并在系統(tǒng)中留有充分地?cái)U(kuò)展能力,以備進(jìn)行工廠(chǎng)級(jí)企業(yè)管理時(shí)聯(lián)網(wǎng)需要。為此,我們采用國(guó)際推崇的集散控制系統(tǒng)方案對(duì)窯爐實(shí)施全面自動(dòng)化控制。
集散控制系統(tǒng)自從問(wèn)世來(lái),始終圍繞著功能結(jié)構(gòu)靈活的分散性和安全維護(hù)的可靠性來(lái)進(jìn)行發(fā)展。它從系統(tǒng)工程出發(fā),采用了“分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)”來(lái)考慮系統(tǒng)的功能分散、危險(xiǎn)分散,提高可靠性、減少設(shè)備的復(fù)雜性與投資成本,并便于維修和技術(shù)更新。其主導(dǎo)思想就是把復(fù)雜的對(duì)象劃分為幾個(gè)子對(duì)象,然后用局部控制器作為第一級(jí),直接作用于控制對(duì)象。第二級(jí)是操縱各局部控制器的協(xié)調(diào)控制器,它使各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合,共同完成系統(tǒng)的總?cè)蝿?wù)。第三級(jí)則以?xún)?yōu)化控制、管理系統(tǒng)為重點(diǎn)。
具體到窯爐控制系統(tǒng),我們將其分解成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分散控制,然后再由第二層控制器將系統(tǒng)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)。
根據(jù)該高溫燃?xì)馑笫礁G的設(shè)計(jì)方案,我們將依據(jù)其功能和要求將系統(tǒng)劃
分為 2 個(gè)子系統(tǒng)和1個(gè)控制管理層進(jìn)行自動(dòng)控制。
5.2.1、窯爐熱工參數(shù)控制子系統(tǒng):
實(shí)現(xiàn)窯爐溫度、壓力的多變量解耦控制和局部?jī)?yōu)化控制。
5.2.2、窯爐機(jī)電設(shè)備控制和安全控制子系統(tǒng):
實(shí)現(xiàn)窯上風(fēng)機(jī)、閥門(mén)的邏輯順序控制,以及為適應(yīng)燃?xì)馊剂系奶厥庑远O(shè)計(jì)的安全生產(chǎn)聯(lián)鎖控制。該系統(tǒng)可保證在正常工作、設(shè)備異常和人為錯(cuò)誤操作(非破壞性操作)等狀態(tài)下,窯爐設(shè)備及人員的安全,例如,當(dāng)燃?xì)狻⒅硷L(fēng)壓力偏低或窯爐溫度異常升高時(shí)均可報(bào)警并及時(shí)切斷燃?xì)夤┙o,當(dāng)排除故障后經(jīng)操作人員確認(rèn)方可恢復(fù)運(yùn)行。又如,操作人員未按操作規(guī)程順序啟動(dòng)排煙、助燃等風(fēng)機(jī)時(shí),系統(tǒng)將不予承認(rèn)該操作,以保證安全。每支燒嘴前設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火及火焰檢測(cè)裝置,低溫階段一旦火焰熄滅,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火,點(diǎn)火失敗系統(tǒng)立即報(bào)警,燃?xì)饪偣芫o急切斷閥切斷燃?xì)夤?yīng)。
5.2.3、控制管理層:
實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理,提供人、機(jī)對(duì)話(huà)界面。
本窯爐可運(yùn)行多條(最大設(shè)定燒成曲線(xiàn) 30 條)燒成制度,有系列機(jī)械控制動(dòng)作、溫度控制、壓力控制等。采用觸摸屏、可編程序控制器、人工智能儀表、傳感器及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成分級(jí)控制,通過(guò)觸摸屏通訊和組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)使用,形成一個(gè)穩(wěn)定可靠、功能全面、便于工廠(chǎng)集中管理的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)、生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)處理、燒成工藝選擇、窯內(nèi)外溫度及壓力數(shù)據(jù)記錄、歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)顯示、數(shù)據(jù)報(bào)表生成、報(bào)警信息提示等多種功能,并以多個(gè)動(dòng)態(tài)畫(huà)面直觀(guān)、形象地
表現(xiàn)出來(lái)。






