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本文介绍了加热炉控制系统的设计，其中重点介绍了蓄热技术的原理和加热炉温度控制系统的设计。借助于两个原理圈来(阐)述蓄热技术，借助于一个方框图来描述温度控制系统。
蓄热式加热炉温度控制系统的研究
【摘 要】
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本文介绍了加热炉控制系统的设计，其中重点介绍了蓄热技术的原理和加热炉温度控制系统的设计。借助于两个原理圈来(阐)述蓄热技术，借助于一个方框图来描述温度控制系统。
【机 构】
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College of Electrical Engineering,Xinjiang University,Urumqi 830000,China
【出 处】
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华西冶金论坛第25届(北京)会议暨全国冶金节能减排暨工业炉节能技术研讨会工业炉技术研讨会——蓄热式燃烧技术
【发表日期】
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2010年10期
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由于钢包烘烤周期太长，以至钢包周转不开，成为制约钢厂创效的瓶颈。本文为了提高炼钢厂钢包的烘烤效率、完好率以及减小环境热污染，设计了PLC控制的双蓄热式钢包烘烤器。先后为唐山淞汀钢厂安装2套设备，已投入使用近2年，运行良好。该技术可以广泛应用于炼钢等行业。
介绍了新型蓄热式钢包烘烤装置自动化系统的构成，重点叙述了其控制功能。针对首钢炼钢厂原有自身预热式钢包烘烤器存在燃气消耗量大、废气污染严重、烘烤效率低等问题，新型烘烤装置采用由西门子S7-200控制器及现场仪表组成的控制系统，通过逻辑顺序控制实现烧嘴自动交替加热及加热温度调节功能。系统自投入以来，运行稳定可靠，提高了生产线的自动化水平，达到了节能减排的目的。
针对常用蜂窝陶瓷蓄热体正方形格孔直折角应力集中与表面黑度系数低的不足，研制了一种低应力蜂窝陶瓷蓄热体，通过圆角正方形格孔的结构设计，保持了蓄热体高换热比表面积的特点，避免了格孔直折角的应力集中；通过蓄热体浸涂红外辐射涂料，强化蓄热体表面辐射换热性能。根据格孔结构参数的计算分析与蓄热体试制结果，圆角正方形格孔的低应力化结构改善了蓄热体的综合力学指标，能够与常规蓄热体互换安装。
利用计算流体力学(CFD)软件，结合正交实验，研究了空气高温燃烧中蜂窝陶瓷的孔径、壁厚、高度以及烟气、空气的流速、温度、切换时同等各参数对换热性能和压力损失的影响，提出了一个最优方案，并对最优方案进行了详细分析.最优方案的加热期温度效率为94.6％，冷却期温度效率为93.7％，压力损失为457.7 Pa.
提出了一种蜂窝型蓄热室热交换过程中温度场的计算方法，通过算例得出了模型的解析解，分析了整个过程温度的变化规律，可为理论研究和工程设计提供依据。
论文讨论了高温空气燃烧技术的优势，即预热空气的节能效果及低NOx生成特性；而高效热交换器是高温低氧空气燃烧技术的一个关键，论文计算了空气、烟气在其关键设备——蜂窝状蓄热式热交换器中的换热系数、阻力及总传热系数，证实了其在热能回收利用方面的优越性。
本文通过采用空气、煤气双蓄热全分散换向的燃烧控制技术，有效地提高能源的利用率；应用模糊逻辑来控制烧嘴换向，可以达到预估换向的效果，这样在控制温度的同时，进一步有效地提高能源的利用率。
本文针对宝日汽车板有限公司2CGL烘烤炉改造中基于蓄热式烧嘴炉温控制的新课题进行了探索。与传统烧嘴不同，蓄热式烧嘴的废气温度与燃气流量是成反比的，针对这个特点，提出了模拟连续控制和离散数字控制相结合的控制策略，从而避免了因燃气流量过低造成废气温度超高的问题，同时也充分利用了原系统的功能，实现了蓄热式烧嘴的炉温稳定控制。