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镀锌炉燃烧系统设计与应用

 

       根据最新的欧洲镀锌工艺,镀锌炉作为整个镀锌生产线的“心脏”,在整个镀锌生产线中占据了非常重要的地位。镀锌炉设计的好坏不仅关系到炉体的保温性能,而且还影响到小时镀锌产量和镀件表面质量,长期还会影响到锌锅的使用年限。因此国内外对镀锌炉这部分的设计越来越关注,而且也越来越完善。钢结构镀锌炉不仅在强度上能满足生产的需要,而且大大缩短了建设周期,为尽快投产提供了可能。

 

在设计方案中,我们意科莱热能科技有限公司充分考虑了以下问题:

(1)长期加热时锌锅的变形问题:给出了锌锅长边多点二重侧支撑的解决方案;

(2)针对锌液温度的不稳定问题:给出了特殊设计的高效炉膛多层保温结构和多点式脉冲加热与PLC控制的解决方案;

(3)针对锌锅检修不方便和炉膛实际使用状态不清楚问题:给出了锌锅厚度检测预留口和锌锅炉膛与烧嘴火焰状态的观察孔的设计方案,可以非常清晰的看到烧嘴的工作状态和非常方便的检测锌锅的腐蚀状况。

(4)针对炉膛实际控制温度不清晰,锌液不同深度温度不清楚的问题:给出了在炉膛内安装多个测温热电偶,在锌锅中安装多点测温的特殊热电偶,并把这些数据采集点所得到的数据在PLC控制终端的数显屏上体现出来,显示出实时的温度高低。

(5)镀锌炉采用了目前国内外先进的燃烧控制技术,全自动PLC控制,大大延长了锌锅的使用寿命。

(6)镀锌炉整体结构采用钢结构形式,具有尺寸精度高,无维修量,施工快等特点。

基于以上的考虑,我们在实际设计中,会考虑尽量缩小投资规模,使客户能以最佳的性价比,在最短的时间内收回投资。

 

我司在镀锌炉上设计的高速脉冲燃烧系统

       在燃烧系统设计上采用两端对角布置、均匀供热的方案,燃烧系统配有多个高速燃气烧嘴,火焰最高出口速度可达150m/s。烧嘴采用通、断交替的脉动方式进行控温。脉动燃烧技术是通过改变烧嘴开闭的频率来调节炉子燃料消耗量的,这样每个烧嘴在燃烧时都是在最佳燃烧状态下工作,燃烧完全、出口气流速度高达150 m/s,瞬间迅速循环升温。热量将被快速地传送到镀锌炉的每一点,实现均匀地热传递,避免了局部高温的出现,以辐射状均匀环绕于镀锌炉外壁,避免镀锌炉局部高温造成炉壁过度侵蚀。不仅增加了燃烧系统的加热效率,而且可有效延长镀锌炉的使用寿命,并且大大改善了镀锌炉内温度的均匀性。镀锌炉的最长使用寿命可以超过十年, 正常使用年限可达4~8年。

 

我司设计的镀锌炉燃烧系统具有以下效率

       采用高速燃气烧嘴有着极佳的过量空气工作能力,无需很多过量空气即可完成完全燃烧,过量空气量控制在10%范围内,避免了大量过量空气带入锌锅炉降低燃烧空气温度。 热效率比平焰燃烧系统和其他燃烧系统高 15-20%. 有效地节约了运行成本。

 

镀锌炉燃烧系统的安全性

       我司设计的镀锌炉在天然气和空气管路均装有控制阀和安全装置。在天然气总管上设有燃气高低压检测及安全关断阀门,并在天然气总管道上配置有过滤器、减压阀和放散阀以及有总电磁阀;每个支管道都装有手动球阀和电磁切断阀。此外,每只烧嘴均设有一个IFT点火控制器以及火焰监测装置实现燃烧全过程连续监视,一旦没有测到火焰,装置便会自动关闭天然气主管路上的安全关断阀,并及时发出熄火报警信号。天然气管路的配置完全符合美国 NFPA 86 C (美国国家消防协会)安全标准和国内工业炉相关标准规定。

燃烧系统配有空气/天燃气比例阀,确保高速烧嘴无论是处于大火还是小火状态,均能保持最佳的空气/天然气比例,实现洁净燃烧,提高燃料利用率。在整个生产周期以镀锌炉内的锌液温度及炉膛温度为检测点进行全过程闭环控制。可实现炉膛温度和锌液温度自动调节控制。

 

PLC 燃烧和脉冲温度控制系统

       控制系统主要由马达斯阀门和IFT燃烧安全点火控制器,以及可编程控制器( PLC )组成,并配有动态人机界面( HMI/Operator Interface, 10”的彩色触摸屏 )以方便用户操作。

在生产过程中可使工件表面均匀附着锌层,从而起到防腐的目的,镀锌效率高,锌耗低、能耗低。天然气热镀锌炉有效解决了长期加热锌锅易变形、锌液温度不稳定、锌锅检修不方便、炉膛实际使用状态不清楚、炉膛实际控制温度不清晰、锌液不同深度温度不清楚等业内棘手问题,采用了先进的燃烧控制技术、全自动PLC控制技术,热镀锌炉整体结构采用钢结构形式、施工快、寿命长等优点。

 

我司设计的天然气热镀锌炉节能环保、控温度高、操作简单、受用寿命长、安全可靠,具有以下特点:

1、高速蓄热式脉冲燃烧系统:天然气热镀锌炉燃烧系统采用两端对角布置,均匀供热的方案,燃烧系统配有多个高速燃气蓄热式烧嘴。烧嘴采用通、断交替的脉动方式进行控温。脉动燃烧技术是通过改变烧嘴开闭的频率来调节炉子燃料消耗量的,这样每个烧嘴在燃烧时都是在燃烧状态下工作,燃烧完、出口气流速度高达150 m/s,瞬间迅速循环升温。热量将被快速地传送到锌锅炉上,实现均匀地热传递,避免了局部高温的出现,以辐射状均匀环绕于锌锅外壁,避免锌锅局部高温造成锌锅那壁过度侵蚀。不仅增加了燃烧系统的加热效率,而且可有效延长锌锅的使用寿命,并且有效改善了锌锅内锌液温度的均匀性。

2、PLC智能燃烧控制系统:天然气热镀锌炉采用高速脉冲火焰烧嘴,全自动PLC控制,系统从安全、性能、节能和环保等方面。

3、天然气热镀锌炉锌锅炉效率高:采用高速燃气烧嘴有着很好的过量空气工作能力,燃烧充分,所需空气少,避免带入大量空气降低锌锅炉内温度,节约运行成本;

4、安全可靠:控制阀和安全控制装置,控温度高、联锁安全控制,高温保护等多项安全措施,燃烧系统配有马达斯空气天燃气比例阀,全过程都是比例式燃烧,高速烧嘴无论是处于大火还是小火状态,均能保持合理的空气天然气比例,实现洁净燃烧,提高燃料利用率,节能环保。在整个生产周期以锌锅内的锌液温度及炉膛温度为检测点进行全过程闭环控制。可实现炉膛温度和锌液温度自动调节控制。

5、 PLC 燃烧和温度控制系统:控制系统主要由燃烧安全控制装置,以及可编程控制器PLC组成,并配有动态人机界面以方便用户操作。

 

总结

      镀锌炉是涉及铁锅法镀锌炉结构的改进。本实用新型炉就是解决目前铁锅法镀锌炉加热火焰不稳定,砖砌保温层不易维修的问题,提供一种火焰稳定,保温层易于维修的镀锌炉。本实用新型炉包括炉体,炉体的内侧、底部分别为火道,炉体的外部为钢板护壳,其结构要点是炉体的前方、后方的内侧火道外的炉体内设置有捣制块体的保温层,炉体的两侧分别设置有由格子砖所填充的燃烧蓄热室。系统采用高速脉冲火焰烧嘴,全自动PLC控制,系统从安全、性能、节能和环保等多方面的综合性能均达到国内外先进水平。

 

镀锌炉燃烧控制系统
镀锌炉燃烧控制系统
镀锌薄板线
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镀锌炉燃烧控制系统
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镀锌炉
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