[实用新型]热处理炉的燃烧控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热处理炉的燃烧控制系统。

背景技术

空燃比的控制对于加热炉和热处理炉至关重要，不仅关系到炉子的能耗指标，还关系到热处理的质量及钢材加热的损耗。当空气过剩系数过大，大量的过剩空气不仅带走炉膛中的有用热量，还会造成炉膛气氛氧含量过剩，导致钢材氧化烧损厉害。不仅浪费了能源，还增加了钢材的损耗。而当助燃空气量不足时，导致燃料无法完全燃烧，不仅会造成能源的浪费，还会造成钢材的脱碳。当产生的大量还原型气氛在烟囱中燃烧时，还会造成设备的损坏。

空气系数α的控制对于燃料燃烧至关重要。当α＜1时，会导致燃料不完全燃烧，必然造成能源浪费；而当α＞1时，燃烧生成气量会增多，烟气带走的物理热也会增多。另外，空气系数α的变化还会影响燃料的燃烧温度。所以，如何将α控制在一定的范围内是很关键的技术。

空气系数α控制的理论依据：燃料是通过烧嘴实现能量释放的，烧嘴均设置空气和燃料管道。当燃料量确定后配置相应的助燃空气量便可达到空燃比的控制。通过以上分析看出，对于空燃比控制仅需要检测燃烧生成的烟气成分即可。当α＞1时，烟气成分中含有过剩的O2，而当α＜1时，烟气成分中含有因不完全燃烧产生的CO。

目前国内的工业炉燃烧控制方式很多采用脉冲或连续控制方式。

对于脉冲燃烧方式

脉冲燃烧方式燃料分为大小两路，助燃空气采用双位蝶阀进行控制。在使用过程中，当烧嘴小火状态时，小火电磁阀接通，同时双位蝶阀处于小风状态，保证燃料和助燃空气的配比。同样在大火时，大火电磁阀接通双位蝶阀处于大风状态。由于助燃空气和燃料是完全独立的两套系统，烧嘴的大小火状态下阀门的开度是固定的。当燃料或助燃空气管道压力发生变化时，会导致空气系数的变化。而脉冲燃烧烧嘴的大小火切换比较频繁，管道的压力波动也比较大，所以空燃比控制极不精确。另外，当助燃空气温度发生变化时，助燃空气的体积会产生膨胀，同样体积的助燃空气的氧含量也发生了改变，也会影响空气系数。由此可以看出，采用该方式燃烧无法保证正常的空燃比。

比例阀控制方式

该方式燃料管道设置比例调节阀，在助燃空气官道上设置电动调节阀。当烧嘴输出功率发生变化时，助燃空气调节阀根据控制系统的输出调节电动调节阀，进入烧嘴的助燃空气量会发生变化。由于进入烧嘴的管径不变，实际上是进入烧嘴的助燃空气压力发生了变化。通过信号管取样反馈到燃气比例阀，实现助燃空气和燃料的联动调节。该方式在助燃空气没有预热的前提下是可以保证空燃比的，但由于助燃空气温度的改变，导致空气体积变化，该方式就无法精确的控制空燃比了。还有比例阀阀芯压力的调节都为现场人工调试，本身就不是很精确，所以精确控制空燃比就变得很困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热处理炉的燃烧控制系统，其能精确的控制空气与天然气的流量以及炉内气氛。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种热处理炉的燃烧控制系统，包括炉体、天然气总管、助燃风机和控制终端；

助燃风机连接空气总管，空气总管通过空气预热器连接热风管，热风管连接若干热风支管，热风支管连接烧嘴，连接至同一热风管的各热风支管还连接均压管，热风管上设有热电偶；空气总管上设有第一孔板流量计、第一电动调节蝶阀；

天然气总管连接有若干天然气支管，天然气支管连接烧嘴；天然气总管上设有第二孔板流量计、第二电动调节蝶阀；

烧嘴配有烧嘴控制器，烧嘴设于炉体上，炉体上还设有炉内压力检测装置、炉内气氛检测装置和烟气阀；

第一孔板流量计、第一电动调节蝶阀、第二孔板流量计、第二电动调节蝶阀、炉内压力检测装置、炉内气氛检测装置和烟气阀分别连接至控制终端。

优选的，所述空气总管上还设有压力开关。

优选的，所述热风支管上设有蝶阀。

优选的，所述天然气总管上还设有第一膜盒压力表、手动截止阀、燃气稳压阀、第二膜盒压力表、压力开关、压力变送器、快速切断阀、第三膜盒压力表。

优选的，所述天然气支管上设有针型阀和快切阀。

本实用新型的优点和有益效果在于：提供一种热处理炉的燃烧控制系统，其能精确的控制空气与天然气的流量以及炉内气氛。

通过自动控制炉内压力保证炉内温度稳定，时时控制空气燃烧系数保证燃料完全燃烧，检测炉内气氛参与控制。以上方式，可以让加热炉处于最佳的燃烧状况，达到节能与提高产量的目的。