爐膛直燃節能熱剪爐的製作方法
2023-04-27 11:27:46 1
爐膛直燃節能熱剪爐的製作方法
【專利摘要】本發明一種爐膛直燃節能熱剪爐，設有一爐膛和一PLC控制系統，所述爐膛出棒側的牆壁上設有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統電路連接，所述爐膛上部設有煙道，所述煙道一側安裝一回收煙氣餘熱的板式換熱器；所述煙道內設有一氧化鋯氧含量測定儀，所述煙道頂部設有氣動缸和煙道擋板。本發明爐膛直燃節能熱剪爐能精確組織燃燒，回收煙氣餘熱，將燃燒器更換為高速燃燒器，直接安裝在爐膛內，利用高速燃燒器產生的150m/s的高速氣流攪動爐膛內氣體，使爐膛內溫度均勻，並減少了鋁棒盛裝量至7～9根，減小爐膛容積，提高爐膛容積熱強度。達到提高產品質量、降低燃氣消耗、減少汙染的目的。
【專利說明】爐膛直燃節能熱剪爐
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種加熱爐，其具體涉及一種爐膛直燃節能熱剪爐。
【背景技術】
[0002]目前，鋁型材行業擠壓工序的鋁棒加熱爐一般有三種，即單棒爐、短棒爐和多棒爐。其中多棒爐除了加熱鋁棒滿足擠壓要求外，還具有對鋁棒進行均質的作用。現在所採用的多棒爐有以下弊端:
[0003]1、單獨設立一個燃燒室，利用循環風機將熱量帶入爐膛以加熱鋁棒。在這個過程中有兩個問題，其一是燃燒器的燃燒是間斷性的，溫度達到設定溫度後，燃燒器熄火，溫度低於設定溫度時，燃燒器要先鼓冷風45秒左右進行吹掃，然後再點火。這個過程每小時大約有6?8次，降低了爐膛溫度，增加了能耗。其二是燃燒火焰與循環空氣在換熱過程中損失了很多熱量。
[0004]2、排煙溫度高，達到320°C以上，浪費能源。
[0005]3、爐膛溫差大，鋁棒在爐膛內加熱，一般分為三個區，由於循環風機的抽吸作用，使得II區溫度比1、III兩個區低30°C，甚至高達70°C，即影響了擠壓質量，又浪費了能源。
[0006]4、空燃比控制手段太簡單，無法精確組織燃燒，CO達到1200ppm，O2含量達到16 %，化學不完全燃燒損失大，煙氣量大，排煙損失高。
[0007]5、爐膛太大，裝棒太多，現在多棒爐一般都盛裝12根棒，蓄熱量大，多次反覆升降溫浪費燃氣。
[0008]所以現在急需解決上述問題。
【發明內容】
[0009]針對上述問題，本發明的目的是提出一種提高產品質量、降低燃氣消耗和減少汙染的爐膛直燃節能熱剪爐。
[0010]一種爐膛直燃節能熱剪爐，設有一爐膛和一 PLC控制系統，所述爐膛出棒側的牆壁上設有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統電路連接，所述爐膛上部設有煙道，所述煙道一側安裝一回收煙氣餘熱的板式換熱器；所述煙道內設有一氧化鋯氧含量測定儀，所述煙道頂部設有氣動缸和煙道擋板。
[0011]所述高速燃燒器一端連接燃氣管道和助燃風管道，所述助燃風管道另一端連接板式換熱器；所述燃氣管道和助燃風管道上分別設有減壓閥、高壓開關、低壓開關、電磁閥、t匕例調節閥、壓力表、電動執行助燃風蝶閥和氧含量控制蝶閥，所述減壓閥、高壓開關、低壓開關、電磁閥、比例調節閥、壓力表、電動執行助燃風蝶閥和氧含量控制蝶閥與PLC控制系統電連接。
[0012]所述板式換熱器中部還設有一助燃風機，所述助燃風機將助燃風送入板式換熱器內，與煙氣進行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C以下排出；所述助燃風加熱到180°C通過助燃風管道進入高速燃燒器內助燃。[0013]所述爐膛前、中、後的爐底部分別設有熱電偶，所述PLC控制系統通過高壓開關和低壓開關根據助燃風壓力按比例開啟電動助燃風蝶閥和燃氣比例調節閥，控制熱電偶的燃燒區域溫度。
[0014]所述爐膛一側還設有點火變壓器；所述高速燃燒器內設有與PLC控制系統點連接的火焰檢測器。
[0015]所述PLC控制系統內還設有人工手動點火控制器。
[0016]所述煙道3上還設有一用於精確組織燃燒的氧化鋯氧含量測定儀，根據煙道氧含量對助燃風管道上設有的氧含量控制蝶閥進行精確微調，使氧含量在合適的範圍之內。
[0017]所述爐膛內設有7?9根鋁棒。
[0018]本發明由於採取以上技術方案，具有以下優點:
[0019]本發明爐膛直燃節能熱剪爐能精確組織燃燒，回收煙氣餘熱，將燃燒器更換為高速燃燒器，直接安裝在爐膛內，利用高速燃燒器的高速(150m/s)氣流攪動爐膛內氣體，使爐膛內溫度均勻，並減少了鋁棒盛裝量至七根，減小爐膛容積，提高爐膛容積熱強度。達到提高產品質量、降低燃氣消耗、減少汙染的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明爐膛直燃節能熱剪爐的主視結構示意圖。
[0021]圖2是本發明爐膛直燃節能熱剪爐的側視結構示意圖。
[0022]圖3是本發明爐膛直燃節能熱剪爐的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
[0024]如圖1所示，為本發明一種爐膛直燃節能熱剪爐，設有一爐膛1，所述爐膛I出棒側的牆壁上設有一高速燃燒器2，所述爐膛I上部設有煙道3，所述煙道3 —側安裝一臺板式換熱器4，回收煙氣餘熱。在煙道3內設有一氧化鋯氧含量測定儀5，煙道3頂部設有氣動缸6和煙道擋板7。
[0025]為了減少阻力，板式換熱器4中部還設有一助燃風機18，所述助燃風機18將助燃風送入板式換熱器4內，與煙氣進行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C左右排出。助燃風加熱到180°C進入高速燃燒器2助燃。
[0026]所述高速燃燒器2 —端連接燃氣管道8和助燃風管道9，所述燃氣管道8和助燃風管道9上分別設有減壓閥10、高壓開關11、低壓開關12、電磁閥13、比例調節閥14、壓力表15、電動執行助燃風蝶閥16和氧含量控制蝶閥17。
[0027]所述爐膛I 一側設有PLC控制系統20，所述爐膛I前、中、後的爐底部分別設有熱電偶19，利用前部熱電偶(I區溫度)作為控制對象，設定某一溫度(一般在460?520°C之間)，當爐膛I溫度低於設定溫度5°C時，PLC控制系統20經過PID運算啟動風機，根據高壓開關11和低壓開關12的檢測信號，控制電動助燃風蝶閥16動作，燃氣比例調節閥14根據助燃風壓力按比例開啟，此時，輸出點火信號，爐膛I 一側的點火變壓器21開始點火，火焰點燃後，如果火焰不穩定，高速燃燒器2內的火焰檢測器22會通知PLC控制系統20點火不成功，這時需人工對PLC控制系統20內的點火控制器23進行復位，再次點火，點火完成後，根據溫度的變化，適度調整電動執行器16改變助燃風閥的開度，使其穩定在設定的溫度範圍內。如果爐膛溫度過高，即可立即熄火。
[0028]為了精確組織燃燒，在煙道3上安裝了一臺氧化鋯氧含量測定儀5，根據煙道3氧含量對助燃風管道9上安裝的氧含量控制蝶閥17進行精確微調，使氧含量在合適的範圍之內。
[0029]為了減少爐體蓄熱量，將爐膛I盛棒量減少到7~9根，爐膛I容積減少30%左右。7~9根棒在爐內的加溫時間大約為2.5小時，足以達到均質的目的，但可以減少設備投資以及能耗。
[0030]為了保證安全生產，設置了燃氣壓力高低壓保護、助燃風壓力高低壓保護、爐溫高限保護等手段，對高速燃燒器單獨設置了火焰檢測，火焰穩定性檢測手段，熄火後，對爐膛進行吹掃，確保生產安全性。
[0031]本發明的優點是:精確組織燃燒，使過剩空氣係數α保持在1.05左右，節約燃氣；減少盛棒量，使得多棒爐佔地面積縮小，設備投資減少；高速燃燒器能攪動爐內氣氛，溫度均勻；板式換熱器回收煙氣餘熱，減少了排煙損失；節能降耗，與傳統多棒爐相比，燃氣節約率達到40~50 %，同時減少排放近50 %;由於採取了多項安全保護措施，生產更加安全。與傳統爐型的數據對比參見表1。
[0032]表1爐型參數對比
[0033]
【權利要求】
1.一種爐膛直燃節能熱剪爐，設有一爐膛和一 PLC控制系統，其特徵在於:所述爐膛出棒側的牆壁上設有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統電路連接，所述爐膛上部設有煙道，所述煙道一側安裝一回收煙氣餘熱的板式換熱器；所述煙道內設有一氧化鋯氧含量測定儀，所述煙道頂部設有氣動缸和煙道擋板。
2.如權利要求1所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述高速燃燒器一端連接燃氣管道和助燃風管道，所述助燃風管道另一端連接板式換熱器；所述燃氣管道和助燃風管道上分別設有減壓閥、高壓開關、低壓開關、電磁閥、比例調節閥、壓力表、電動執行助燃風蝶閥和氧含量控制蝶閥，所述減壓閥、高壓開關、低壓開關、電磁閥、比例調節閥、壓力表、電動執行助燃風蝶閥和氧含量控制蝶閥與PLC控制系統電連接。
3.如權利要求1或2所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述板式換熱器中部還設有一助燃風機，所述助燃風機將助燃風送入板式換熱器內，與煙氣進行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C以下排出；所述助燃風加熱到180°C通過助燃風管道進入高速燃燒器內助燃。
4.如權利要求1所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述爐膛前、中、後的爐底部分別設有熱電偶，所述PLC控制系統通過高壓開關和低壓開關根據助燃風壓力按比例開啟電動助燃風蝶閥和燃氣比例調節閥，控制熱電偶的燃燒區域溫度。
5.如權利要求1或4所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述爐膛一側還設有點火變壓器；所述高速燃燒器內設有與PLC控制系統點連接的火焰檢測器。
6.如權利要求1或4所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述PLC控制系統內還設有人工手動點火控制器。
7.如權利要求1或2所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述煙道3上還設有一用於精確組織燃燒的氧化鋯氧含量測定儀，根據煙道氧含量對助燃風管道上設有的氧含量控制蝶閥進行精確微調，使氧含量在合適的範圍之內。
8.如權利要求1所述的一種爐膛直燃節能熱剪爐，其特徵在於:所述爐膛內設有7?9根鋁棒。
【文檔編號】C22F1/04GK103968667SQ201310032699
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2013年1月29日
【發明者】榮諮海 申請人:榮諮海