工业燃烧器控制系统解决方案

工业燃烧器是每条热处理生产线的核心，较终产品质量主要取决于燃烧器的可靠性和性能。维护任务少、使用效率高、高水平的能源效率及与现有自动化系统的无缝集成是**燃烧系统的主要要求。下面坜合博小编就给大家来讲解一下工业燃烧器控制系统解决方案。

其中对工业炉的基本要求是：滿足产品的质量和产量要求，能耗低，运行费用低，安全、可靠、操作强度低、自动化程度高，污染物排放符合环保要求。

以低位热值8600kcal/Nm的天然气，按化学当量比状态燃烧，炉温1100℃，排烟温度1000℃为例计算：

结果表明单单排烟损失就高达49.5%，十分惊人。

如果我们设法将烟气中的热量回收返回炉内，如图2所示。将会极大地提高热量利用率。

回收利用烟气热量较简单的方法就是采用换热器对助燃空气进行预热。这种方法既可以提高助燃空气温度增加空气带入的物理显热还可以降低烟气排放温度，改善烟气对环境的影响。

按上述天然气燃烧条件，炉温1100℃，采用空气预热器回收烟气热量，通过换热将空气温度由室温提高至350℃，排烟温度降至500℃为例进行理论计算：

结果表明有效热利用可以高达82.7%，节能39%。效果十分显著。

我们这个系统方案要确定的有效措施首先就是采用换热器对助燃空气进行预热，极大限度的回收烟气热量。

一、换热器的选择

空气预热器选用能够承受入口烟气1250℃，空气预热温度400℃的高效金属换热器。

二、空燃比控制

为了降低能耗，必须尽可能保障空气与燃气的混合比例接近化学当量比。

以上计算结果表明，在相同条件下，空燃比偏差10%就可以增加6.7%的能耗。

由于采用预热助燃空气，而空气温度会影响空气密度，为保证空燃比的恒定，还必须对空气温度进行修正。因此，我们采用带空气温度补偿的空燃比例控制系统。

三、燃烧器选择

高速燃烧器为热处理工艺创造了**的加热解决方案。燃烧器高出口速度可以导致炉气的强烈循环，因此确保了被加热材料的温度均匀性。与其他类型燃烧器相比，高速燃烧器的NOx排放也较低，这是因为高出口速度直接导致炉内大量烟气被吸入火焰形成低氧燃烧并且降低火焰温度从而大大减少了NOx的生成。

为了进一步降低NOx排放，采用BCU（燃烧控制装置）控制，允许在两种操作模式之间切换：低炉温下的传统火焰模式和在较高炉温（850℃）以上的无焰燃烧低NOx模式。

四、过程控制部分

系统结构如下

过程控制设备是整个系统的控制中枢，系统所有控制过程均由其完成。过程控制设备的核心是PLC系统。

系统主要实现以下功能：

1、安全监测

接受来自燃气、空气输配管路检测元件信号实时对Gas-min,Gas-max,Air-min.和燃气切断阀气密性、炉温进行监测。

2、实时控制

系统吹扫，向燃烧器控制单元发出启动启用信号。实现燃烧器控制单元的启动控制。根据炉温信号通过电动调节阀或电磁阀实时对炉膛温度进行控制。空燃比恒值控制，

全部控制系统分为燃气主管、燃气支管、燃烧控制、空气主管、空气支管、过程控制几大部分组成。

燃气主管设备主要用于完成为燃烧器稳定燃烧提供所必须的稳定的燃气压力，确保燃气压力发生异常时系统依据燃气规范对燃气进行快速无泄漏的切断、报警。

燃气支管设备主要用于实现工艺过程和燃烧过程的控制。

燃烧控制设备主要用于实现燃烧和安全燃烧控制。

空气主管设备主要提供稳定的助燃空气和保证在助燃空气压力出现异常时立即中断燃烧、报警以确保设备和操作人员的安全。

空气支管设备与燃气支管设备相同主要用于实现工艺过程和燃烧过程的控制。

系统设计满足EN746-2工业热处理设备燃烧系统安全规范。全部设备均采用进口或具有品质保障的产品。燃烧器管理系统在其基本单元中集成了燃烧器控制系统、电子空燃比控制系统和燃气阀门检验系统。通过使用燃烧器控制系统，也可以集成外部火焰保护装置。从而确保燃烧器在出现不利火焰比时能够正常运行。