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技術(shù)文章

天然氣化鋅爐燃燒控制系統(tǒng)

閱讀:704發(fā)布時(shí)間:2017-11-18

    熱鍍鋅生產(chǎn)工藝中鋅鍋加熱爐是關(guān)鍵部分,鋅鍋的加熱系統(tǒng)對鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量好壞,鋅鍋的使用壽命,能源的消耗及加熱效率都有很大影響。
    在熱浸鍍鋅工藝中,鋅鍋的操作影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素是鍍鋅件入鍋時(shí)的溫度、鋅液溫度、浸鋅時(shí)間及鋅鍋中鋁的含量。其中鋅液的溫度控制是保證鍍鋅質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。控制鋅液溫度的源頭要從鋅鍋加熱爐的燃燒系統(tǒng)和構(gòu)造來著手。
    鋅鍋加熱爐現(xiàn)在使用較多加熱方式是燃?xì)馔饧訜?,主要是煤氣和天然氣,近幾年以天然氣為主,天然氣加熱系統(tǒng)自動控溫易實(shí)現(xiàn),污染物排放達(dá)標(biāo),因此在企業(yè)中應(yīng)用廣泛,天然氣化鋅爐燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要從以下幾方面考慮。
    1.燃?xì)鉄斓倪x型
    高速燒嘴和平焰燒嘴居多,兩種燒嘴各有其特點(diǎn):高速燒嘴產(chǎn)生火焰速度達(dá)100m/s,高速氣流可以使?fàn)t膛內(nèi)部氣溫均勻,可提高鋅鍋傳熱效率;平焰燒嘴燃燒火焰直徑大,火焰長度較短,火焰呈圓盤形狀噴出,火焰中心溫度降低,輻射傳熱為主。選用哪一種燒嘴要根據(jù)實(shí)際情況決定,這一點(diǎn)也可以與大科公司進(jìn)行交流探討。
    2.燒嘴布局方式
    高速燒嘴布局:采用高速噴嘴時(shí),燒嘴在爐膛兩端對角布置,另一端布置排煙口,爐膛內(nèi)煙氣流動通暢,燃燒效果;條件不允許時(shí)候也可以在同側(cè)布置燒嘴,但煙道布局要設(shè)計(jì)合理,在中心底部排煙為好。
    平焰燒嘴布局:采用平焰燒嘴的鋅鍋加熱爐一般以燃煤爐改造天然氣爐為主,在鋅鍋兩側(cè)布局,這類加熱爐的使用年數(shù)較長,爐膛耐火材料受損嚴(yán)重,如果采用高速燒嘴直接對鋅鍋進(jìn)行噴射,長期使用會損壞鋅鍋。
    3.燒嘴功率計(jì)算
    燒嘴功率確定要結(jié)合鋅鍋的尺寸及鋅鍋熱平衡來計(jì)算。根據(jù)鋅鍋及爐膛尺寸初步選定燒嘴數(shù)量,列出鋅鍋熱收支平衡,鋅鍋熱平衡計(jì)算時(shí)候需注意鋅鍋熱損失去處,主要有鋅液對流,鋅液表面輻射散熱,鍍鋅件出鍋時(shí)帶出熱量及鋅錠熔化耗熱等,大科公司目前用到的化鋅爐噴嘴一般在150kw-630kw之間居多。
    4.控溫方式
    熱鍍鋅工藝中鋅液的溫度非常重要,生產(chǎn)中鋅液溫度控制在450℃-455℃范圍內(nèi),鋅液溫度波動過大將會嚴(yán)重影響鍍鋅層的厚度。當(dāng)鋅液溫度超過480℃時(shí),合金層生長速度迅速加快,合金層剝落到鋅液中,形成鋅渣沉入鍋底,對鋅鍋壽命及產(chǎn)品質(zhì)量都將有很大影響。
    天然氣化鋅爐的自動控溫系統(tǒng)穩(wěn)定性尤為重要,現(xiàn)在應(yīng)用在生產(chǎn)中的控溫方式主要以PID控制和PLC控制為主,PID控制已經(jīng)屬于很成熟的技術(shù),廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制系統(tǒng)中,它能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)自適應(yīng),省去了人為設(shè)定參數(shù)的不確定性,成本較低、操作簡單,一般工人簡單培訓(xùn)即可完成。PLC控溫系統(tǒng)功能更為強(qiáng)大,在觸摸屏上可以完成對控制系統(tǒng)的參數(shù)的設(shè)定和實(shí)時(shí)監(jiān)測,極大的方便了現(xiàn)場操作人員進(jìn)行安全使用,但就針對鋅鍋加熱爐來說,輸入點(diǎn)主要有爐膛溫度,鋅液溫度,爐膛壓力等基本參數(shù),如果能結(jié)合生產(chǎn)線其他工藝一同使用會充分節(jié)約資源。
    天然氣化鋅爐燒嘴的選用、噴嘴布局方式、煙道的布設(shè)及控溫方式都要根據(jù)實(shí)際情況來確定,不可以偏概全,進(jìn)行新建及改造設(shè)計(jì)燃燒系統(tǒng)時(shí)候,必須綜合考慮才能確定,這樣才能實(shí)現(xiàn)zui高的性價(jià)比。
 


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