燃烧系统培训

燃烧系统及加热炉培训苏州中门子科技有限公司主讲：蒋栋翔目录一、火焰燃烧技术二、典型燃烧控制系统三、环形加热炉三、步进式加热炉三、辊底式回火炉”四、燃气相关计算及换算公式一、火焰燃烧技术气体燃料：天然气燃料天然气：8000～10000kcal/Nm3×4.18kj/Nm3常用燃料燃烧所需空气量简易计算天然气L0=10Nm3/Nm3(即1Nm3天然气完全燃烧需要10Nm3空气)空燃比≈10氧化性气氛空燃比≤9.5还原性气氛爆炸的基本要素未达到着火点温度明火爆炸的混合比空气燃料1．可燃性气体的着火点：一般情况下在空气中着火点：（1）氢气(H2)的燃点是585℃。（2）一氧化碳（CO）的燃点是650℃。（3）甲烷（CH4）燃点500℃左右。2．可燃性气体浓度及极限：（1）H2爆炸极限为4％~72.4％，指的是H2在气体中的含量低浓度或纯的氢气都不会发生爆炸。（2）CO：一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%～80%。也就是说CO和空气混合时,CO少于12.5%或多于80%不会发生爆炸。空间允许最大浓度为30mg/m3。立即致死量为1500ppm。（3）甲烷：爆炸极限：5.3~15%；最易引燃浓度：7.5%；产生最大爆炸压力的浓度：9.8%爆炸燃烧系统的操作程序验明所有系统联锁吹扫燃烧室（炉膛）试点燃点火嘴检验点火火焰熄火时，关闭烧嘴系统联锁失效时关闭烧嘴监测所有烧嘴监测压力和温度由点火控制器、点火变压器、点火电极、火焰探测器几部分组成。自动点火系统自身预热式烧嘴自身预热式烧嘴间接（辐射管）加热自身预热式烧嘴间接加热-采用开关式脉冲自身预热式烧嘴直接（明火）加热1.必要的吹扫置换，3～4倍换气量。2.启动点火变压器,产生8KV的高压，点火电极放电，产生持续电火花，持续几秒钟。3.燃料电磁阀打开。4.如火焰探测器没有检测到火焰，即表明点火失败，燃料管路电磁阀应立即关闭并发生报警信号。如检测到火焰，则说明点火成功，系统正常燃烧。完整的点火过程点火系统常见故障助燃风、燃料供应及配比不满足线路连接变压器漏电、接地电极漏电或短路——表面附着物火焰脱出火检区外部干扰点火电极变形异物堵塞或附着器件损坏二、典型燃烧控制系统简介．总管计量及调整通常设有截止阀、过滤器、减压阀、流量计、安全快断阀、高低压开关。目的及作用：对燃烧所需的燃料、空气进行压力调整及监控，同时完成计量要求。调试所需做的工作：——设置介质供应压力参数，满足燃烧要求；——根据流量计参数标定烧嘴能力；——设置报警参数，确保燃烧安全；出口6000-8000Pa，减压阀按进口压力选型.通常顺时针调大，逆时针调小。低压30mbar放散120mbar高压120-130mbar比例控制系统天然气总管空气总管EC变频控制比例控制优点：1、单区多个烧嘴同时控制，烧嘴前管路简单。2、适用于气氛调节。比例控制缺点：1、单区烧嘴越多控温精度越低例：单区８个烧嘴，单个烧嘴调节范围20～100%采用比例控制时调节范围为8*20～8*100%脉冲控制系统EC脉冲控制时序图：脉冲控制优点：1、单个烧嘴独立控制2、控温精度高例：单区８个烧嘴，单个烧嘴调节范围20～100%采用脉冲控制时调节范围为1*20～8*100%脉冲控制缺点：1、气氛调节困难，手动调节，难以自动控制。2、只通固定一种气氛，一般为氧化性气氛。脉冲+比例控制系统特点：1、脉冲模式----每个烧嘴单独控制。2、比例模式----单区多个烧嘴同时控制。3、根据需要两种模式任意切换，多种气氛自动控制。4、控温精度较高。PID实测温度设定温度空气执行器开度调节火焰大小开度越大，火焰越大，反之火焰变小火焰20～100%可调。燃气执行器根据气氛要求设度开度1.氧化性气氛时60%2.还原气氛时60-100%（按要求设定）比例控制模式PID实测温度设定温度脉冲控制程序大小火脉冲控制空气脉冲阀的开关来实现大小火1.打开为大火2.关闭为小火空气和燃气执行器角度固定1.空气固定100%2.燃气固定60%脉冲控制模式烧嘴调节SIC/SIO系列烧嘴调试参数小火参数大火参数单位空气2.8-3.030-36mbar燃气0.8-1.026-32mbar空气总管烧嘴前空气管燃气总管烧嘴前燃气管燃气电磁阀空气脉冲阀空燃比阀空气手阀燃气手阀燃气手阀烧嘴1.测燃气压力2.测空气压力燃嘴前空气手阀全开（尽可能全开，可进行微调）使用测压表测试烧嘴前空气压力，通过调节空气脉冲阀的小火位，将空气压力调至2.8-3.0mbar燃嘴前燃气手阀全开（尽可能全开，可进行微调）使用测压表测试烧嘴前燃气压力，通过调空燃比阀，将燃气压力调至0.8-1.0mbar设定助燃空气总管压力5000-8000Pa,通常设6000Pa设定天然气总管压力5000-8000Pa,通常设6000Pa打开保护盖当顺时针调节时，燃气增大。当逆时针调节时，燃气减小。安装时弹簧腔向下，水平安装。序号名称检测项目及方法检漏项目方法1未通气前检漏天燃气总管天然气总站检测：减压阀进口处，通入0.5bar压缩空气，减压阀出口压力调节至60mbar.在总切断阀处及各连接处理用肥皂水进行检测，确保无泄露2整体燃气管路脱开电磁阀、压力开关，关闭手动球阀，对总管和确前管路进行打压0.2bar，肥皂水检测，确保所有节点无泄露。3通气后检漏整体燃气管路方法一：在正式通气前先通入压缩空气，减压阀进口压力设为0.5bar，减压阀出口压力设为60mbar。关闭所有烧嘴前电磁阀，打开天然气总电磁阀，脱开烧嘴前电磁阀出口端管路，电磁阀出口端管路浸入水中，如果水冒泡说明电磁阀有泄露需要更换（正常情况使用该方法）。方法二：在正式通气前先通入压缩空气，减压阀进口压力设为0.5bar，减压阀出口压力设为60mbar。关闭所有烧嘴前电磁阀，打开天然气总电磁阀，实时观察总站流量计1小时，如果发现烧嘴不点火时流量计有读数，则立即切断总天然气，并且对所有烧嘴前天然气电磁阀进行检漏。必须确保烧嘴前天然气电磁阀正常。4用天然气泄露仪检测，确保无天然气泄露。（正式通入天然气后检测）天然气管路检漏天然气总管安全联锁序号名称初始设置检测形式联锁报警形式1助燃空气压力低压力开关切断天然气总电磁阀、停止加热声、光报警，上位机记录及显示２燃气压力低压力开关切断天然气总电磁阀、停止加热声、光报警，上位机记录及显示３燃气压力高压力开关切断天然气总电磁阀、停止加热声、光报警，上位机记录及显示注：如果采用自身预热器烧嘴，则助燃风机与排烟风机联锁。即排烟风机未打开，不允许开助燃风机。三、环形加热炉旋转炉底水封刀水封槽传动减速机装料机械手取料机械手加热烧嘴出料补温烧嘴控制方式采用：大小火脉冲控制，顶部平焰烧嘴采用比例控制。开炉流程１、确认冷却水供应是否正常２、确认供电系统是否正常３、天然气供应是否正常４、热电偶是否正常５、所有传动、风机是否正常6、报警及安全联锁是否正常７、以上项目都正常后进行炉膛吹扫，并进行开炉。（明火加热，开炉时助燃风机需要提前10-30分钟打开，利用助燃空气进行炉膛吹扫。）８、吹扫完成后开始点火并升温。停炉流程１、确认料是否全部出完２、停止加热（关闭烧嘴及天然气总电磁阀）３、助燃风机延时30分钟关闭（炉膛吹扫）。４、炉温降至100℃可停止冷却水。５、关闭电源，完成停炉。装料装料工位空料（激光检测）打开进料炉门装料机械手自动将料送入炉内装料机械手退回原位等待下次装料取料出料工位有料（激光检测）打开出料炉门取料机械手自动到料内取料取料机械手退回原位等待下次取料装料及取料流程等待间隔时间到炉底旋转一工位序号项目名称信号I/O类型1温度检测加热区S偶AI2热空气温度检测K偶AI3烟气温度检测K偶AI4流量检测燃气瞬时/累积流量RS485通信5压力检测燃气出口压力4-20mAAI6空气压力4-20mAAI7燃气低压ON/OFFDI8燃气高压ON/OFFDI9空气低压ON/OFFDI10炉门冷却水检测炉门冷却水检测1ON/OFFDI11炉门冷却水检测2ON/OFFDI12烧嘴检测烧嘴状态(正常/故障)ON/OFFDI信号检测序号项目名称信号I/O类型13限位检测进料炉门开到位ON/OFFDI14进料炉门关到位ON/OFFDI15出料炉门开到位ON/OFFDI16出料炉门关到位ON/OFFDI17装料机械手前进到位ON/OFFDI18装料机械手后退到位ON/OFFDI19装料机械手上升到位ON/OFFDI20装料机械手下降到位ON/OFFDI21装料机械手夹紧到位ON/OFFDI22装料机械手松夹到位ON/OFFDI23取料机械手前进到位ON/OFFDI24取料机械手后退到位ON/OFFDI25取料机械手上升到位ON/OFFDI26取料机械手下降到位ON/OFFDI27取料机械手夹紧到位ON/OFFDI28取料机械手松夹到位ON/OFFDI29进料工位有料检测ON/OFFDI30出料工位有料检测ON/OFFDI31旋转一工位检测ON/OFFDI四、步进式加热炉动梁定粱步进传动系统进料辊臂辊出料辊臂辊热交换器烧嘴控制方式采用：脉冲控制开炉流程1、确认供电系统是否正常2、冷却水、天然气供应是否正常3、热电偶是否正常4、所有传动、风机是否正常5、报警及安全联锁是否正常6、以上项目都正常后进行炉膛吹扫，并进行开炉。（明火加热，开炉时助燃风机需要提前10-30分钟打开，利用助燃空气进行炉膛吹扫。）7、吹扫完成后开始点火并升温。停炉流程１、确认料是否全部出完２、停止加热（关闭烧嘴及天然气总电磁阀）３、助燃风机延时30分钟关闭（炉膛吹扫）。４、炉温降至100℃可以停冷却水。５、关闭电源，完成停炉。五、辊底式回火炉开炉流程1、确认供电系统是否正常2、天然气供应是否正常3、热电偶是否正常4、所有传动、风机是否正常5、报警及安全联锁是否正常6、以上项目都正常后进行炉膛吹扫，并进行开炉。（明火加热，开炉时助燃风机需要提前10-30分钟打开，利用助燃空气进行炉膛吹扫。）7、吹扫完成后开始点火并升温。控制方式脉冲控制----1#回火炉控制方式比例控制----2#回火控制方式停炉流程１、确认料是否全部出完２、停止加热（关闭烧嘴及天然气总电磁阀）３、助燃风机延时30分钟关闭（炉膛吹扫）。４、炉温降同时可停止传动５、关闭电源，完成停炉。序号项目名称信号I/O类型1温度检测加热区S偶AI2流量检测燃气瞬时/累积流量RS485通信3压力检测燃气出口压力4-20mAAI4空气压力（控制风压）4-20mAAI5燃气低压ON/OFFDI6燃气高压ON/OFFDI7空气低压ON/OFFDI8烧嘴检测烧嘴状态(正常/故障)ON/OFFDI信号检测四、燃气相关计算及换算公式1Nm3天然气完全燃烧相当于10KW1bar=0.1Mpa=1kgf/cm21mbar=100pa感谢您的观看！