陶粒雙筒回轉(zhuǎn)窯使用煤氣長(zhǎng)管式風(fēng)冷燃燒器技術(shù)配制

【關(guān)健詞】陶粒 節(jié)能 人工煤氣 長(zhǎng)管式 燃燒器

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)陶粒廠仍然采用煤粉做燃料生產(chǎn)陶粒，它耗能、污染環(huán)境，為了使用清潔能源，減少環(huán)境污染，節(jié)約能耗，筆者公司技術(shù)人員通過(guò)多方調(diào)研，首次選用結(jié)構(gòu)獨(dú)特、燃燒先進(jìn)及有顯著節(jié)能效果和減少環(huán)境污染并獲得“國(guó)家環(huán)保產(chǎn)品金獎(jiǎng)”的長(zhǎng)管式風(fēng)冷式燃燒器，經(jīng)過(guò)一年的實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果。

1 長(zhǎng)管式風(fēng)冷式燃燒器特點(diǎn)

“長(zhǎng)管式風(fēng)冷式燃燒器”，主要特征為將燃燒器伸入轉(zhuǎn)窯內(nèi)，并將純凈的高溫火焰直接噴入爐內(nèi)高溫區(qū)域，從而解決窯頭溫度過(guò)高的問(wèn)題。它具有冷爐點(diǎn)火升溫快、燃燒完全等特點(diǎn)，負(fù)荷調(diào)節(jié)從30%—100%可調(diào)。另增加了電子點(diǎn)火、火焰檢測(cè)、熄火報(bào)警等功能，是一種新型的燃燒裝置。

本煤氣燃燒器自動(dòng)前后吹掃、手動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)運(yùn)行及熄火保護(hù)控制。燃燒器燃用煤氣，采用二次點(diǎn)火方式，由高能點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃點(diǎn)火氣，產(chǎn)生點(diǎn)火火焰，再由點(diǎn)火火焰來(lái)引燃主火。它包含燃燒器本體選型及燃?xì)庀到y(tǒng)控制閥組，電子點(diǎn)火裝置，燃燒控制系統(tǒng)PLC操作控制柜等。

它通過(guò)煤氣主管到各爐前的支氣管、調(diào)壓裝置、安全保護(hù)裝置等設(shè)施來(lái)完成，其設(shè)施均符合國(guó)家燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

2 技術(shù)參數(shù)

2.1 發(fā)熱量：750萬(wàn)千卡/小時(shí)。 配長(zhǎng)管式風(fēng)冷燃燒器型號(hào)：YSZC-750M

2.2 燃料：熱煤氣、溫度：60-70℃ 熱值：1450Kcal/ m3壓力： 1OOOPa。

2.3 耗氣量；5000m3/h可調(diào)

2.4 外型尺寸；長(zhǎng)3000mm×Φ600。伸入爐門罩內(nèi)1800mm（見安裝示意圖）

2.5 進(jìn)氣管采用法蘭DN300連接。

2.6 配風(fēng)壓：3000CPa 風(fēng)量：10000Nm3/h 配鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)：4-68-5A 電機(jī)功率：15KW-2P

2.7 燃燒穩(wěn)定、負(fù)荷調(diào)節(jié)從30%—100%可調(diào)。

2.8 火焰長(zhǎng)度1500-2000mrn。（在爐外燃燒時(shí)）火焰直徑450mm。火焰形狀： 橄 欖型

2.9 冷卻方式：采用風(fēng)冷卻。

3 燃燒器性能及控制系統(tǒng)

3.1 PLC程序控制器

該燃燒器運(yùn)行方式設(shè)計(jì)在主控室內(nèi)采用手工調(diào)整，自動(dòng)運(yùn)行模式，自動(dòng)電子點(diǎn)火、風(fēng)/氣比例調(diào)節(jié)、自動(dòng)熄火報(bào)警，自動(dòng)關(guān)閉氣動(dòng)球閥。控制系統(tǒng)采用嵌入式PLC作為主控器，主要監(jiān)控對(duì)象為點(diǎn)火系統(tǒng)、快速截?cái)鄽鈩?dòng)球閥、調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥、電動(dòng)風(fēng)門執(zhí)行器等設(shè)備或元件的運(yùn)行、故障報(bào)警等參數(shù)，完成現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)控制功能，在運(yùn)行中采用手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)和進(jìn)氣量，可以對(duì)物料溫度適時(shí)調(diào)節(jié)，自動(dòng)進(jìn)行比例調(diào)整。在主控室內(nèi)既可單獨(dú)調(diào)節(jié)風(fēng)門，也可以單獨(dú)調(diào)整氣閥，具有手動(dòng)調(diào)整，自動(dòng)運(yùn)行功能。

本系統(tǒng)采用PLC完成現(xiàn)場(chǎng)控制功能，控制流程如下：

圖1 控制流程圖

3.2 控制流程方框圖如圖2

燃燒控制器與主控制器連接如圖3：

3.3 PLC操作控制柜

本系統(tǒng)可采用溫度控制模式，將溫度信號(hào)送到燃燒控制器運(yùn)用PLC較強(qiáng)的邏輯運(yùn)算功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和聯(lián)鎖，并分別把處理后的結(jié)果送現(xiàn)場(chǎng)各單元執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒器的火焰、燃燒狀態(tài)的控制及運(yùn)行/停止，并將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)在操作照示屏上顯示。另可將燃燒器運(yùn)行情況送到上位機(jī)系統(tǒng)，監(jiān)控燃燒器的運(yùn)行狀態(tài)，可以在上位機(jī)的組態(tài)界面即時(shí)顯示。PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行信號(hào)完成燃燒自診定后，將接受上位機(jī)傳送的信號(hào)，自動(dòng)執(zhí)行和控制燃燒器的運(yùn)行及停止，及根據(jù)所檢測(cè)溫度進(jìn)行自動(dòng)比例調(diào)節(jié)。

圖2 控制流程方框圖

控制柜上設(shè)燃燒器自動(dòng)/手動(dòng)切換按鈕，燃燒器系統(tǒng)可在操作面板上實(shí)現(xiàn)單步操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟?？刂啤?/p>

3.4 電子點(diǎn)火、火焰檢測(cè)、熄火報(bào)警，自動(dòng)關(guān)閉氣動(dòng)球閥

燃燒器設(shè)點(diǎn)火槍和進(jìn)氣槍，以煤氣作為點(diǎn)火源，在點(diǎn)火槍上設(shè)置點(diǎn)火電磁閥，用于點(diǎn)火槍點(diǎn)火及點(diǎn)火時(shí)間控制及點(diǎn)火氣源關(guān)閉，點(diǎn)火槍火焰建立穩(wěn)定后，方允許主氣及助燃空氣進(jìn)入燃燒火焰筒，在火焰筒上安裝有紫外光敏火焰檢測(cè)裝置，主火焰穩(wěn)定后即將點(diǎn)火槍關(guān)閉。

3.5 燃?xì)饪刂乒芫€

3.5.1 包括快速截?cái)鄽鈩?dòng)閥l臺(tái)、電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥2臺(tái)、煤氣外泄檢漏裝置l臺(tái)、燃?xì)獾蛪罕Ｗo(hù)開關(guān)、壓力表、調(diào)溫管線、點(diǎn)火管線、手動(dòng)放散閥等附件，由PLC控制柜控制燃料調(diào)節(jié)閥和助燃空氣閥。

3.5.2 控制管線采用三路供氣，第一路為主管線；進(jìn)氣為正常燃燒氣源70-80%，采用電動(dòng)調(diào)節(jié)方式。第二路為溫度調(diào)節(jié)氣源10-20%，采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)。以減小自動(dòng)控溫時(shí)溫度的波動(dòng)范圍，保證溫度控制的準(zhǔn)確性。第三路為點(diǎn)火管線用于自動(dòng)點(diǎn)火，點(diǎn)火后約30秒后自動(dòng)關(guān)閉點(diǎn)火氣源。

3.5.3 煤氣放散

在控制管線上安裝有煤氣放散閥，當(dāng)停爐或故障停機(jī)時(shí)手工將放散閥即打開，管道內(nèi)余氣、余水或微量雜質(zhì)可通過(guò)放散閥排放。

4 主要配套設(shè)備、電氣元件技術(shù)規(guī)范及參數(shù)

4.1 電動(dòng)風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)：EA-100PIU30；工作電壓220VAC 50Hz；輸出信號(hào)：0-1 KΩ。

4.2 高能點(diǎn)火裝置：工作電壓220VAC 50Hz；輸出：2×4000V；火花頻率10±2 SPS。

4.3 紫外火焰檢測(cè)器：型號(hào)HJK-12；工作電壓220VAC 50Hz；見火響應(yīng)0.8S；熄火響應(yīng)0.8S；輸出方式：無(wú)源觸點(diǎn)（一常開，一常閉）。

4.4 電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥：工作電壓220VAC 50Hz；輸出信號(hào)：0-1KΩ。

4.5 快速截?cái)鄽鈩?dòng)球閥：工作電壓220VAC 50Hz。

4.6 點(diǎn)火電磁閥：型號(hào)DN15；工作電壓220VAC 50Hz；工作溫度-20℃～80℃。

5 實(shí)際使用效果

通過(guò)試用這種燃燒器，它是一種新型的能獨(dú)自噴出火焰的噴火裝置。通過(guò)氣槍將氣體燃料送于火焰混合筒內(nèi)，經(jīng)均勻混合后噴出高溫高速燃燒完全的火焰，直接送入爐內(nèi)高溫區(qū)，也可通過(guò)移動(dòng)長(zhǎng)管位置達(dá)到最佳效果，從而達(dá)到燃燒充分、完全的效果。

它成功的將鼓風(fēng)機(jī)、電機(jī)、風(fēng)閥、風(fēng)管緊湊地、有機(jī)地、科學(xué)地融合在外面一個(gè)外形簡(jiǎn)單的圓筒內(nèi)，安裝維護(hù)十分便捷。該燃燒器結(jié)構(gòu)獨(dú)特，具有先進(jìn)的燃燒機(jī)理及顯著的節(jié)能效果，且減少環(huán)境污染。

圖3 燃燒控制器與主控制器連接圖