8(5)m可变容燃气台车炉技术方案

1、8（5） *3.8*4.1m 可变容台车式燃气炉、设备用途1.1、 设备名称：8 （5） *3.8*4.1m 变容台车式燃气炉1.2、 设备用途：本台车式燃气炉主要用于焊接结构件的焊前预热、焊 后退火、保温处理。本设备采用天然气作燃料，与燃烧系统、温控系统及程序控制系统配 套使用，可自动控制燃烧工况、记录工作温度及燃气炉炉各种动作的自动 化（含手动）操作。、设备主要技术参数在舁 厅P类目技术参数1名称8 （5） *3.8*4.1m 变容台车式燃气炉2数量1台3有效工作尺寸（长X宽X图）8000 (5000) X 3800X4100mm4台车尺寸8300mme 4000mm乂 宽)5炉口标图41

2、00mm（垫铁上面）垫铁高度300mm6额定温度800 c7使用温度650 c8炉温均匀性肩效加热区内各点间温度偏差& ± 10c顶部加离心风机+导流板9炉衬结构全纤维轻型节能结构300mm10炉体表面温升040C+室温11控温精度各区温度控制系统精度0± 2c12升温速度30 150c /h 可调，？K 100c /h。13温度控制区6区，精密控制14控温热电偶6支控温、6支监控15炉车最大装载量< 150t（不含垫铁）半炉150吨16炉门升降方式电动助产垂直升降、6m /min17变谷形式后隔断炉门式，炉膛中部位5m长度变容18炉门密封方式四点气缸连杆+炉

3、门导向槽自重压紧机构密封19台车密封方式台车与炉体两侧气缸压紧软密封20炉车行走速度6m/min+$频器调速，启动停止平稳21燃料及热值天然气;35000KJ/ Nm3炉前压力0.07Mpa22烧嘴前进口压力6-8KPa23最大燃料量432m3/h24最大空气消耗量4350m3/h25最大烟气量5000m3/h26烧嘴布置方式炉顶两侧布置27燃烧方式连续比例燃烧28燃烧系统阀门控制方式电动阀门+手动调节阀29烧嘴型号、数量、型号12套高速自控烧嘴系统 SCEC 140 450kw31炉内热风循环方式高温离心风机+导流板组成热风循环装置32导流板材质2mnB 310S不锈钢板33排烟系统上排烟方

4、式35温度控制方式自动+手动+PLC空制36控温仪表横河UP35A37监控仪表厦门宇电AI51838上位机研华工控机39温度记录仪横河r R20000混合记录仪40炉子运行噪音0 85分贝（距炉子1米）41炉子热效率>50%42炉压控制及范围电动执行机构+微差压彳感器+控制仪表执行 保温工艺台车表面0 30Pa,炉压峰值波动050Pa43风压控制压力变送器+控制仪表+变频器44供电参数380V± 10% 50Hz± 2.5 3 相45排放NOxffi放< 30mg/n3三、设备组成本设备主要由炉体、炉衬、台车及台车驱动机构、炉门及炉门升降机 构、燃烧系统、供风系

5、统、排烟及余热回收系统、温度控制系统及电气控 制系统、降温系统、移动式后墙等组成。四、设备概述4.1 炉体炉体钢架由型钢和钢板焊接成整体，炉墙钢板按型钢框架分割，采用 分离式拼接并与型钢框架间断焊接，避免钢板受热后发生整体变形；侧墙 型钢立柱均按在受热情况下强度计算，选型恰当可靠；立柱下部与预埋钢 板在施工现场焊接，上部与炉顶圈梁连接，这样整个炉体钢结构形成一整 体框架结构，提高了强度，确保受力均衡。在设计时应充分考虑到热膨胀 的影响，使钢结构耐用不变形。炉门口耐热铸铁护板，S > 20mm并且为 了维修方便采用分段，通过镶嵌式螺丝安装固定在炉门口外边框之上，在 制作时分成多块制作，安装

6、时留余量作为膨胀缝防止热变形两块间预留高 温膨胀量，安装间隙10mm此种方式方便维修、维护，使用寿命长。炉门框立柱采用型钢组合，截面为矩形的框架式结构，这样，钢结构整 体重量较轻，抗弯强度高，钢性好，炉门柱上横梁根据承载负荷放大系数 选定型钢，确保抗弯强度，并与立柱形成钢性框架，承载炉门升降的负荷 和冲击。炉顶采用型钢横梁结构，即炉顶周围采用型钢做出整体圈梁，横向排列的受力横梁端部与圈梁连接，承载整个炉顶耐火材料的重量，炉顶横梁 型钢一律经过强度校算。炉体钢结构在厂内分片制作，现场拼对组焊，运输便捷、安装方便、只需按预先设计的位置安装即可，现场工作量小，安装周期短。整个炉体具有较强的刚性，外形

7、美观、牢固可靠、长期使用不易变形等特点。炉壳焊接检验后，再进行防锈处理，先除氧化皮，再刷二次红丹底漆，然后进炉筑炉、安装完成后外表采用光亮银粉漆喷涂（根据客户要求制定喷漆颜 色） 。炉门两侧设窥视孔，窥视孔视野覆盖全炉所有区域，便于操作人员了解炉内情况。炉体上所有需要检查、检修、操作和维护的地方，均设有相应的平台和安全扶梯。平台和安全扶梯符合国家相关标准，布置合理，便于设备操作 与维护。后再制作二次面漆采用高温银粉漆喷涂（根据客户要求制定喷漆颜色）4.2 炉衬4.2.1、 炉墙、炉顶内衬均采用全纤维复合结构，保温层为300mm采用山东鲁阳高铝陶瓷耐火纤维结构，通过平铺与叠铺的方法制成300m由

8、300mm 250miff的模块，内铺设三层20mm?纤维毯棉。然后用标准锚固件 收紧固定在钢骨架上。纤维层叠模块具有优良的弹性，由于纤维折叠模块处于预压缩40%状态，安装时拆掉预压固定木板其膨胀可使块与块之间的间隙紧密贴合和补偿纤维收缩，提高纤维炉衬的绝热气密性能。贴靠钢板处层铺错缝粘结有利于炉墙密封；交错的内层叠铺便于上下、左右方向的压紧，增大纤维受力强度；结合处以迷宫式结构有利于密封，由于纤维模块 相互挤压形成整体，可以整体浮动吸收热应力引起的变形。陶瓷纤维毯棉主要技术性能指标:分类温度（C）1260 （本炉使用）检测标准产品代码LYGX-212LYGX-312加热永久线变化（%1000

9、cx 24h<-31100 cx 24h<-3GB/T17911理论导热系数W/ (m.k) (128kg/m3)平均500 c<0.153YB/T4130抗拉强度（MPa （厚度25mm>0.05GB/T17911理论体积密度（kg/m3）64/96/128/160GB/T17911化 学 成 份 （%）AL2O3>45>45GB/T6900GB/T4984SiO2>52>54ZrO2FezQ<0.8<0.2AL2Q+SQ2>97>99ALzO+Sid+ZrQ产品规格（mm3600/7200 X 610X 20/30/5

10、0陶瓷纤维折叠模块主要技术性能指标:分类温度（）1260 （本炉使用）检测标准产品代码LYGX-289LYGX-389加热永久线变化（%1000cx 24h<-31100 cx 24h< -3GB/T17911理论体积密度（kg/m3）220GB/T17911AL2O>45>45化SiO2>52>54学ZrO2成Fe2O<0.8<0.2GB/T6900份AL2Q+SQ2>97>99GB/T4984(%)ALQ+SQ+ZrQ产品规格（mm300X 300X 250/300纤维导热率下的热流计算:热面温度内衬截回纤维厚度mm1522032

11、54305C冷CCCC1149面134114103941260温1541321181091316度1651411271164.2.2、在纤维表面喷涂一层高温固化剂，可以提高纤维衬层表面的强度，增强抗气流冲刷能力，可以防止纤维析晶粉化的粉尘逸出炉外。高温 固化剂是由硅酸盐衍生物及 Al 2Q胶体以无定型高温氧化物等按一定比例配 置而成的一种快速胶结的粘稠状液体，最高使用温度1300度，Al 2Q质量分数65%抗气流冲刷速度30m/s,加热永久线变化-0.2 (135OC, 12h)。根据我们在其他设备使用的经验，喷涂此固化剂后，可以有效降低陶 瓷纤维经高温烧结后产生的缝隙，增强陶瓷纤维的抗冲刷能

12、力；避免了因 纤维析晶出现的收缩缝隙的热气外溢和因纤维粉化引起的生产人员的粉尘 吸入肺部的危害。喷涂厚度在1mmW上。耐火纤维高温固化剂理化指标使用部位纤维表面质量分数ALO >65%使用温度1500 c加热永久线变化-2% (1300C X 12h)抗压强度500 C, 1.5; 800 c , 3.2; 1100c , 6抗气流冲速度30m/s14.2.3、 纤维与固化剂结合使用的特点4.2.3.1 、减少热气通过纤维缝隙向炉壁外溢，降低能耗。4.2.3.2 、减少蓄热损失，热容量小，吸收热量少，升温速度快，尤其对间歇式炉的启炉、停炉起到非常显著的节能效果。4.2.3.3 、抗热震及

13、机械震动性能好。4.2.3.4 、减少烘炉时间，节约烘炉成本。4.2.3.5 、化学稳定性及急冷急热性能好。4.3 、台车及其驱动机构（重载台车， 5米容积承重150t ）台车由车轮装置、牵引装置、钢结构车架、耐热铸铁边框和耐火保温材料组成。4.3.1 、台车车架钢结构为型钢复合焊接的双层车架预应力结构，两层车架之间采用单膨胀方向焊接方式，保证了上下车架在受热均匀的情况能吸收应力，消除变形。台车边框材质采用RQTSi5.5耐热铸件，S A 20mm 并且为了维修方便采用分段，通过镶嵌式螺丝安装固定在台车底部钢板上，在制作时分成多块制作， 安装时留余量作为膨胀缝防止热变形两块间预留高温膨胀量，安

14、装间隙w 10mm此种方式方便维修、维护，使用寿命长。台车边框由耐热铸钢构成密封，考虑结构的互换性。4.3.2 、台车车体耐火材料采用复合砌筑结构，炉底钢板采用Q235厚度为10mm卯焊在台车型钢框架上。底部为保温层，选择耐火材料时考虑到 工件对台车表面的冲击和重荷，台车上表面砌体形式采用专用台车边框砖及中部重质耐火粘土砖填充结构。4.3.3 、台车垫铁台车衬体上设有垫铁将工件架空在一定高度上进行热处理H=300 ，并组成火道。从而更好地保证工件的温度均匀性。4.3.4 、台车采用减速电机传动方式驱动，驱动机构固定在台车车架的下部，驱动台车前进和后退。电机供电采用电缆卷筒供电。驱动机构的设置应

15、充分考虑安装维修方便。进出炉设声、光讯号及双保险限位机构，并与侧密封及炉门连锁， 确保安全操作。 台车进出应灵活、 平稳、 定位准确。炉车行走可用手控器操作， 也可通过控制柜操作。 与炉门有连锁控制装置，炉后装防止台车失控撞击炉后墙的呆板缓冲器安全保护装置。形成双保险 限位机构，确保台车进出灵活、定位准确。采用12套承重车轮，材料为50Mn (ZG5§，轮缘表面淬火硬度HRC45-55淬火深度5-8mm轴承座采用铸钢、轴承采用双列滚柱轴承。台车移动速度 6m/min,台车驱动功率30kw。4.3.5 、台车的密封炉体和台车两侧的结合部：采用自动迷宫式结构和软接触双密封结构， 因为炉体

16、和台车有相对进出，考虑到加热后的膨胀，这一部位应有相当大 的间隙，所以此部位采用耐火纤维软密封，通过气缸带动臂杆将密封梢托 起和放开，使台车与炉体间能完好的密封。4.4 、炉门及其升降机构由钢结构、炉门架、炉门内衬、升降机构等部分组成。4.4.1 、炉门钢结构：钢骨架采用钢板及型钢焊接而成，同时设计中充分考虑受热后的膨胀和变形因素，使炉门耐高温，长期使用不易变形。炉门边框材质采用RQTSig S n 20mm并且为了维修方便采用分段，通过镶嵌式螺丝安装固定在炉门边框之上，在制作时分成多块制作，安装时留余量作为膨胀缝防止热变形两块间预留高温膨胀量，安装间隙w10mm此种方式方便维修、维护，使用寿

17、命长。炉门上设窥视孔，窥视孔视野覆盖全炉所有区域，便于操作人员了解炉内情况。4.4.2 、炉门架由立柱和横梁组成，立柱为左右 2 个。立柱和横梁均采用槽钢、钢板焊接组合而成。立柱与炉体骨架进行连接，大大增强了炉门立柱强度和刚度。4.4.3 、炉门内衬炉门内衬与炉体侧墙一样，采用陶瓷耐火纤维炉衬。具有重量轻、蓄热量小、保温性能好，施工快捷、使用寿命长等特点。内衬由平铺层和折叠块层组成，内衬用耐热钢锚固件固定在炉门骨架钢板上。4.4.5 、升降装置通过电动葫芦提升炉门，炉门提升链条采用锰钢锚链，运行平稳；加配重并带自锁装置，将牵引力传递到炉门上，带动炉门升降。升降速度6m/min,炉门设上、下行程

18、双保险限位机构，确保安全操作。炉门限位与台车限位进行互锁，防止炉门处于关闭状态时，台车动作将炉门撞坏，或工件滚落，造成事故。4.4.6 炉门密封压紧装置及密封装置采用滑道配合气缸压紧结构，当炉门下降到位时，通过气缸带动炉门滑道压紧炉门，与炉口紧密结合，防止了炉内热量的外溢，降低了炉内的温度梯度，保证了炉温均匀性。此种结构的压紧装置使炉门上、下时无摩擦产生，具有安全性能好、使用寿命长的特点。采用可 调性大的接触面全纤维柔性结构和轻型防变形钢结构门框，结合四套气动 压紧密封装置。确保炉门与炉体紧密的结构在一体，有效地保证了炉门口 处的密封性。4.5 、燃烧装置设备要求具备产品燃气炉工艺自动调节控制

19、，由于加热对炉内温度均 匀性要求较高，控制精度高，故为保证炉子内温度均匀性和供热能力，燃 烧系统采用连续比例式燃烧调节方式。烧嘴系统为广州广州施能燃烧设备公司制造的烧嘴，烧嘴安装在炉顶 两侧部位，火焰在炉膛内两侧的风道内燃烧。烧嘴配备有自动点火、火焰 检测、断火报警等装置，烧嘴具有点火全自动吹扫功能。PLC温度模块的控制信号，根据热负荷需求，控制烧嘴的燃烧状态，达到调节炉温目的。4.5.1 、 采用广州施能烧嘴，连续比例控制，烧嘴均匀布置在炉体两侧，分 6 区控制，每区采用 2只烧嘴，烧嘴型号： SCEC140 ， 12 只。自动加手动方式控制（也可炉前手动单个控制） ，每个烧嘴均配有电磁阀、

20、手动阀、比例阀、助燃风电动调节阀、烧嘴控制器和点火变压器（均为广州施能产品）等。4.5.2 、炉子在加热过程中，烧嘴在满负荷工作，嘴燃烧出来的火焰以高速气流快速流动，将炉膛的烟气搅拌，使炉内烟气温度均匀，提高了辐射传热的效果，从而有效的提高炉膛内温度的均匀性，同时提高了加热质量，并缩短了加热时间。4.5.3 、烧嘴配有以PLC控制系统为核心的控制单元，可实现自动点火、烧嘴连续比例燃烧、熄火报警及再点火等全过程的自动控制。烧嘴控制箱具有手动 / 本机自动 / 系统自动，不间断无干扰切换功能。4.6 、燃气系统供气系统与工厂车间燃气管路连接，压力0.070.10MPa经过手动阀、 过滤器、安全切断

21、阀、流量计、减压器后，压力被稳定在5000-8000Pa,通过管路和烧嘴控制元件送往炉子各个烧嘴。天然气管路供气系统的总进口管上设有燃气减压稳压阀，可减压并维持系统稳定的燃气压力。总进口管上设有二道手动球阀 （一道是业主已安装）的压力开关、紧急关闭阀和天然气流量计。在天然气欠压、风机故障、紧急断电时，自动关闭气源并报警。根据国家标准设置天然气放散管及放散阀。 放散系统考虑汇总后集中放散形式。 烧嘴前天然气管路采用单路供气，汇总处安装手动球阀便于检修或调试时燃气各支管手动切断。燃气支管路分别安装电磁切断阀 （由烧嘴自动控制器控制， 切断单支烧嘴的燃气供给） 、 空 / 燃比例阀、手动调节阀（配合

22、空气支管路上的手动流量调节阀，用于手动调节燃气流量，实现空燃比例混合调整烧嘴状态等） 。烧嘴与燃气管路采用金属软管连接。4.7 、供风系统4.7.1 、 供风系统包括助燃风机、 消声器、 电动调节阀、 手动蝶阀、 波纹管、风管等，向燃烧装置提供助燃空气，并于燃气控制部分的燃气量相匹配。4.7.2 、 助燃风机采用高压离心通风机， 共 1 台， 9-26 高压离心风机， 功率：22KW共1台。4.7.3 、消声器用来降低风机噪音，改善工作环境。4.7.4 、手动蝶阀和烧嘴之间设有膨胀波纹管，用于消除管道受热膨胀量。4.7.5 、风管用优质碳素钢焊接而成。预热后的供风管道作保温处理（采用硅酸铝纤维

23、彳温，外包0.3mmB板，外表温升w 30C）,以防止热量流失与 人员烫伤。4.7.6 、空气管道分配管末端安装防爆片。助燃空气供应系统采用离心高压风机单独供风。风支管设有防爆装置，压力突增时泄压以保证设备安全，防爆装置用钢丝网罩住，防止防爆膜碎片伤人。4.7.7 、助燃空气主管道上装空气压力变送器，用于检测助燃空气压力，压力变送器将检测的压力信号传送给显示仪表，并通过通讯接口传送给上位机显示。其风机变频器与压力变送器、压力调节仪表构成闭环风压自动控制系统。该系统可自动调节助燃空气压力，保证足够的风量和风压与天然气配比，使得炉子完全均匀燃烧。4.7.8 、助燃空气主管道设置空气低压保护压力开关

24、用于监测风机出口的空气压力，一旦出现压力低于设定监测的低限，会有开关量输出到上位的安全系统，自动切断燃气总阀并报警提示。4.8 、排烟系统4.8.1 、燃气炉设有排烟系统，排出炉内烟气，调节炉内压力。4.8.2 、排烟系统由烟道、手动调节阀、电动烟道蝶阀、钢烟囱等组成。4.8.3 、炉子烟道中设高温电动烟道蝶阀。其执行机构置于烟道上，减少高温辐射。此烟阀与炉内取压装置、压力变送器、调节器和电动执行器组成炉压自控系统，通过智能仪表可在控制面板上控制烟道闸板的开度，从而控制炉膛压力， 使炉压控制在最佳值。 高温烟阀设有自动和手动两种方式，当出现断电时， 可采用手动方式将烟阀关闭。 高温烟阀采用电子

25、式执行器，确保其使用性能和寿命。4.8.4 、烟道壳体由钢板焊接而成，内部有保温材料进行保温，管道保温按GB4272-84执行。4.9 、热风循环装置热风循环装置主要有热风循环风机和导流板组成。采用 6 台 15kw 大功率、大风量高温离心风机，在炉内形成循环气流，提高炉温均匀性。风机采用一体式的方式安装在炉顶，另在炉顶配有钢结构支架式密封箱，方便循环风机的检修及更换。导流板装置由2mm?不锈钢制成水平导流板和垂直导流板及导流弧板等，宽风道低流阻设计加上大流量高温轴流风机，使炉内气流作定向、高速循环，既消除了循环死角，又能保证升温快、热效率高、炉膛内温度场均匀。烧嘴在炉子两侧导流板组成的风道内

26、燃烧，在离心风机离心力作用下火焰通过导流板向下方分流，从底部吹到工件上，再从炉顶吸风口进入导流板风道内，如此重复循环，使工件充分受热，炉内气温循环次数在20 次/min 以上，使炉内温度均匀。4.10 、压缩空气管路压缩空气系统主要提供炉门压紧、炉车与炉体两侧密封机构的动力，包括气缸、电磁换向阀、气源处理三联件及压缩空气管路等。在压缩空气管路上装压力变送器，当压缩空气压力过低时报警并关闭燃气总阀，切断燃气供应，防止密封机构松开时炉内火焰溢出烧坏设备。炉前压缩空气的压力为 0.40.6Mpa 。4.11 、控制系统由上位机、西门子PLC S7-150。PID智能仪表、压力变送器、电动执 行器等组

27、成控制系统。4.11.1 上位机系统：采用台湾研华IPC-610MB （CPU2.4G 8G内存、1T 硬盘、DVDt驱、19”纯平液晶彩色显示器）工业计算机。配备激光 A4打 印机和UPS间断电源（延时时间10min）。同时微机系统采用 WINCCF放 式结构，可与工厂微机管理系统联网。燃气炉炉控制系统（DCS由上位机+下位机+记录仪组成。配上位计算 机一台与下位机PLC连接，完成上位机和下位机之间的数据双向通讯，从 而实现通讯、 显示和控制等技术， 可实现分散控制、 集中操作、 分级管理、 远程监控等功能。要求上位机或下位机PLC具有联网功能可以通过以太网与车间电脑连接，实现实时数据的传输

28、。 。下位机为PLQ PLC开关量输入输出模块组成燃气炉炉自动控制系统， 该系统由燃烧自动控制系统、温度自动控制系统、动力控制系统等组成，完成温度信号、压力信号、计量信号、动作控制信号和工艺实施数据的传 输。1. 系统操作具备手动和自动双重功能。并根据工艺设定可自动完成升温- 保温 - 降温全工艺过程。另外为保证在热电偶、仪表失灵或损坏时不致发生冲温现象，在每一个加热温区内还需配有一监控仪表，以防止炉内 温度过高，从而避免冲温现象的产生。2. 炉温记录采用二种方式记录 （也可单独记录使用） ： 一种是无纸记录， 一种是电脑记录。3. 温度控制系统由PLC可编程序控制器及上位机与燃烧装置和温控热

29、 电偶组成的闭环自控单元，能够按照加热工艺曲线要求自动控制炉内各控 温区温度、升降温速度（温度- 时间曲线） 、烟气温度、助燃空气温度、天然气小时耗量等能连续测量， 可在显示器 （屏幕） 上显示、 微机储存数据， 具备打印备查功能。4. 炉膛压力控制系统：炉膛压力控制由PLC可编程序控制器及上位机与压力检测、现场执行器件组成闭环自控单元，能够按照设定的压力参数 要求自动控制炉膛压力。5. 设置过程报警系统，如工艺参数超限报警、燃烧系统安全报警等。6. 各机械运行机构（风机、台车、炉门等驱动电机）动作要互锁、联锁、安全保护及信号报警。机械动作由 PLC 系统程序控制，具备整体联动功能和至少双重以

30、上安全限位和故障报警功能确保安全运行。这些设备的操作都具备手动 / 自动控制功能。机械动作的状态都显示在上位机上，动作过程及故障报警要准确直观，必要的操作和故障处理还在上位机上显示操作提示。同时为便于观察炉内炉况需保留原遥控按钮站。 （台车和炉门机械 动作控制系统利旧）百I d -口三包端sm招sa刷更-R:一3£JisE.-£(姜弟=BS 之强？！里出潮事ZIjwUHa-M爰u警蠢七星HuiS3CCor班昌*=蜃一回回囤囹囹一 一SS靠等哈量W芟信一L1LU一斯图u寻耻4冬邕.n卷鲁穿5一系统画面包括：系统总貌画面、参数设定画面、工艺参数画面、燃烧 器燃烧状态画面、控制元

31、件动作画面、报警画面、实时采集的当前值数据 形成的实时趋势曲线画面、打印报表画面。直观显示设备实时运行状态和主要参数的测控值。包括：实时数值界 面、实时曲线界面、实时状态界面、可方便切换系统总貌画面：显示设备主要结构、上下位构成的集散控制系统、温度控制、PLC控制系统示意图，各界面的图像质量高；炉体状态监控界面：主要用于显示炉门的工作状态、台车的工作状态并有各到位显示和故障显示等；参数设置界面：可输入日期、班次、操作者、工件令号、工艺编号、材料牌号、工艺温度、工艺时间及报警设置、输出限辐等控制参数的基本设置；参数显示界面：显示整个系统的实时运行状态和各主要参数（各区温度、各点温度偏差、压力等）

32、的测控值，应有燃气及用电量的计量显示；监控曲线界面：在同一坐标内显示某一时刻炉内监控温度曲线；过程曲线界面：对于主控温度、监控温度、记录温度要实时显示温度和时间的变化，作为历史记录随时调用、显示，所有实测值应具备定时存盘和打印功能，定时的时间设定（最小间隔时间 5 分钟）可任意设定；报警报表打印界面：显示温度控制超限、 PLC 检测出的测控参数、主控、监控、记录仪表故障报警和指示，对上述所有界面及工艺实测参数及曲线可随时打印；人工干预界面：在上位机上能实施人工干预指令，实现燃气炉炉部分设备的手动控制、数据输入等；实时 / 历史趋势曲线界面：显示燃气炉炉主要工艺参数的曲线，并可实现实时工艺趋势曲

33、线的自动记录、存储和打印，以便积累工艺数据，为同类工件的加热积累经验，也可通过人工输入存储工艺曲线，所有工艺曲线和数据可以自由调用，随时投入运行；故障报警管理界面：实现故障报警的实时控制及管理，可将故障事件报表打印输出，报警信息应完备，方便操作者处理故障和通报故障；安全管理界面：对系统操作人员、管理人员、系统维护人员分别设置不同权限的安全密码，从而实现分层次的安全管理，多个上位机同时显示时，只能有一台有操作权；报表功能：可对记录的工艺实测参数、曲线、故障诊断、报警或流量记录进行整理，形成报表，可及时打印和定时打印功能；用户可自己设定报表的格式、报表的页眉、页脚、标题，可编辑显示字的大小、字体、

34、位置，可设计多个报表模板；数据记录及查询：将用户需要的数据进行时实归档，用户可通过各曲线画面和报表画面进行查看、预览及打印；对历史数据可按某一通道的值查询，也可按不同的时间间隔来查看数据，历史曲线可放大看局部的，也可看整个走势，可随时打印；上位机画面： （由于工艺需要的不同，实际画面会有改动，以下画面仅为上位机界面示意不同设备界面不同）登陆画面，可以进行登陆、用户成员管理、密码管理等操作，分为系统管理员、用户管理员、操作工 1、 2、 3 等。选择登陆人员，输入登陆密码进行系统登陆。系统运行监视画面：显示风机、大火、小火以及各种阀的动作状态以及各个控温区域的测量值、设定值等控温元素的状态。工艺

35、管理画面：可以按照用户的工艺曲线预先进行整个过程的曲线输入，输入完成后，系统按照工艺曲线自动改变温度设定值，然后炉温按照曲线设定进行升温速度控制。可以存储固定的曲线，随时调用。报警画面：可以详细记录当前报警和历史报警，方便用户管理人员查询和准确找到报警原因。炉温、流量等趋势画面。可以记录炉温、炉压、流量在一段时间内的运行轨迹。具有实时监控、历史查询、打印等功能。可以方便的在不同记录元素之间转换查询。数据记录可以保存相当长的时间。手动操作画面。可以在上位机上进行点火复位的操作，非常方便。4.11.2 、电气控制电气控制系统包括控制柜、现场控制箱、各种传感器等。控制柜内安有空气开关、交流接触器、P

36、LG变频器、继电器等各种电气元件，控制柜 面板装有各种控制仪表、按钮、开关、指示灯等；现场控制箱面板装有按钮、指示灯，箱内装有燃烧控制器等元件。PLG变频器等选用西门子和台达产品，控温仪表选用横河机电0.1级UP35陪能温控仪表，燃烧控制器选用广州施能有限公司产品， 压力传感器 选用国优产品。温度传感器、行程开关等其它电器元件选用国优产品。4.11.3 、动力控制4.11.3.1 、动力控制系统由一套西门子PLC实现联锁和保护。动力控制箱置于炉门附近。西门子PLC与上位机实现通讯，各动作、各部件的运行状 况在上位机显示，在现场动力柜上设“本地”和“远程遥控”两套操作模 式， “本地”优先。同时

37、，在炉门口设可移动操作盒，操作工人可方便对炉门、台车、侧密封进行操作。4.11.3.2 、炉门升、降控制，及限位双保险保护系统，并在炉门前设控制 按钮以方便操作。4.11.3.3 、炉车的进出控制，及限位双保险保护系统，并在炉门前设控制 按钮 以方便操作。4.11.3.4 、侧密封的开闭控制及定位联锁系统。4.11.3.5 、炉门、炉车、侧密封三者之间相互的联锁。4.11.3.6 、风机控制系统，及与天然气紧急关闭阀、烧嘴控制器的联锁。控制柜面板上装有助燃风机启动和停止的按钮和指示灯，控制柜柜内装有控制风机运行和停止的空气开关及变频器，控制和保护风机电机。4.11.3.7 、热电偶补偿导线采用

38、屏蔽线，以确保测量可靠。4.11.3.8 、各下位系统的PID控制算法及操作系统由各高智能化器件承担，万一上位机系统出现故障，不会导致系统瘫痪。同时上位机系统可以和工 厂计算网络系统相连，进一步提高现代化管理水平。4.11.3.9 、具备数字通信接口，便于智慧工厂建设。（具备 WT工作数据采 集，分析功能，方便对工作信息的进行表格化、数据化处理，有利于对生产成本的控制和考核。 ）4.11.3.10 、配套：PID仪表 日本横河UP35A上位机台湾研华工控机；PLC西门子；主要电器元件施耐德。4.11.3.11 、 需方负责制作设备基础， 负责主电源线到车间控制柜的连接 （供方负责从车间就近控制

39、柜到设备主体的电源线及连接） ，其余工作全部由供方负责。4.11.4 、压力控制4.11.4.1 、燃气炉炉分别设有天然气压力自控系统、天然气欠压紧急切断并报警控制系统、助燃空气压力自控系统、炉膛压力自控系统连锁控制系统。4.11.4.2 、助燃空气压力自控系统：包括风压控制仪表、压力传感器、变频器等。风机采用变频控制，变频调节后风机负载的节能效果最明显，当用户需要的平均流量较小时，风机的转速较低，其节能效果也是十分可观的。风机总管压力的稳定是保证炉温均匀性和烧嘴稳定燃烧的一个基本条件，所以在空气总管上设有智能压力变送器，反馈PID 调节表频器频率以保证空气总管压力；变频控制始终保持在0.10

40、.01Hz的高精度范围内工作，为实现系统的自动化创造优越条件，能实现总压力 PID 调节，保证总压力保证在设定值内。随着炉温的不同，助燃空气的预热温度也不同，助燃空气调节的设定值根据助燃空气温度自动给定，确保烧嘴在燃烧过程中空气和天然气比例达到最佳。风压控制由助燃空气压力变送器、风机进风口碟阀执行器和压力调节仪表组成闭环控制系统，自动调节助燃空气压力，防止风机喘振。压力调节仪表通过通讯接口与上位计算机相连，接受上位机的指令，向上位机传送数据。当助燃空气压力不足或过高时报警并关闭燃气管路总阀，切断燃气供应。4.11.4.3 、天然气压力系统设高低压切断、天然气欠压时自动关闭气源并报警和风机、压缩

41、空气欠压故障时报警，并自动切断天然气的功能，以确保安全生产。4.11.4.4 、炉内压力保持在微正压（台车表面w 30Pa,炉压峰值波动w 50Pa）, 对温度的均匀性和炉子热效率非常有利。当炉内压力过高时，炉内的热气流将由炉门偶及其他不密封处溢出炉外，导致逸出烟气造成的热损失；控制式仪表柜上设有炉压控制和显示系统、压力异常的报警系统、高温烟囱的阀位显示系统和异常情况时手动按钮。炉膛压力经传感器采样，送至智能调节仪表， 经过人工智能运算， 由角行程执行机构控制烟道的蝶阀动作，维持炉膛压力的稳定。仪表显示炉压的测量值和设定值并显示烟道阀门的开度。炉膛压力控制：由炉内取压管、压力变送器、高温调节烟

42、阀、压力调节器和手操器等组成。4.11.5 、燃烧控制每套高速脉冲烧嘴配智能型燃烧控制器与仪表控制柜。在控制柜上设烧嘴分布板、操作钮、工况显示灯。在仪表柜上就可操作各烧嘴的点火、大火和小火控制和观察工况。各烧嘴有熄火报警装置。燃烧控制方式采取智能数显温控表自动控制、控制柜面板操作钮手动控制、控制器本机操作等方式。一旦该系统出现故障时，切入“本机”工作，由控制器PLC实现自控，并根据设定的大火比实现大小火自动交替。如果本机PLC出现故障，还可以采用手动应急控制，燃烧控制系统设自动熄火监控和断电关阀保护功能，一旦烧嘴熄灭火或燃烧不好，控制系统就会立即切断嘴前天然气阀并报警。同时，所有阀门采用电关式

43、，一旦停电就会自动切断阀门，防止产生安全事故。各烧嘴的开关，大小火，熄火状态降温大风控制等信号均通过西门子PLC I/O 模块传送给上位工控机实行监控。燃烧控制就是控制烧嘴的点火、 监测火焰燃烧状态、 显示各工作状态、异常情况处理。每套烧嘴都配有烧嘴控制器、点火变压器、火焰探测器。当具备点火条件时，烧嘴控制器输出信号接通点火变压器和电磁阀、电动执行器开到小风量开度，实现烧嘴的点火，当点火失败或燃烧过程中故障熄火时，自动发出声光报警，并自动关闭电磁阀，切断燃料供给。4.11.6 、温度控制及记录系统4.11.6.1 、 该燃烧系统共设置12 只烧嘴，分成6个控温区，每一个区控制2 个烧嘴，每个烧

44、嘴配有燃气电磁阀和电动空气蝶阀，每个区的控温采用PID 脉冲控制， 经 PID 运算转为脉冲时序控制， 分别控制各个烧嘴的启闭时间，以达到控温的目的。每个烧嘴配自动点火、自动保护功能，能实时显示烧嘴状态，以保证系统安全性。温度控制系统应用PID控制算法，通过通讯模块（RS48源口）实现同 时在上位机监视界面中进行系统的手自动模式切换、工艺曲线输入等。温控仪可在操作面板分别设定升温速度、保温温度和保温时间等多段工艺曲线，可对整个燃气炉进行自动控制和操作, 并可数码显示温度的理论值和实测值。温度控制方式可实现自动控制、手动控制两种方式。能按照燃气炉工艺曲线的要求自动控制炉温以达到炉内工件温度要求。

45、温控系统采用将输入、输出、报警等集中处理，实现高效、可靠的控制功能。4.11.6.2 、 控制功能要求:4.11.6.2.1 、烧嘴点火控制烧嘴在满足小火条件下，控制器进入火焰模拟和自检状态，在此时间内， 如果没有监测到火焰信号， 则进行下一步， 打开点火电极以及燃气阀，在安全时间内，如果监测到火焰信号， 则发送成功信号给上位机或PLC，点火程序结束。控制器进入大火燃烧准备状态，如果安全时间内没有监测到火焰，那么天然气阀关闭，控制器锁定，发送报警信号给PLC或上位机，或者进行第二次自动点火程序。4.11.6.2.2 、系统升温保温阶段：仪表根据设定升温斜率，利用无超调 PID 算法，自动进行开

46、启大小火的判断， 从而达到精确控温。 系统配置长图记录仪， 记录炉膛或工件温度。采用 12 支热电偶测温，其中的 6 支用于控制，另外6 支用于监测。计算机和仪表盘显示并记录所有温度。如果被测各点炉温超出设定值，系统将报警以便及时处理。温度控制由温控模块、热电偶、补偿导线等组成。温控模块选用西门子，温控模块独立运行，当CPU停机或故障后仍能进行控制任务。加热炉温检测元件采用K分度的上海热电偶。4.11.7 、故障报警保护系统4.11.7.1 、设压力异常、烧嘴熄火、热电偶超温等各种故障报警、保护和声光报警、 可设语音提示等功能， 该功能由控制柜和上位计算机分别实施，方便、直观、可靠。4.11.

47、7.2 、动作安全系统炉门、炉车移动、侧密封的开闭的极限位置，设限位开关，均采用名牌元器件，并设双保险。4.11.7.3 、燃烧安全系统每套燃烧系统都设自动点火安全控制程序，火焰自动监测、熄火、回火自动紧急关闭保护及现场和控制室同时报警。以确保各系统的安全运行。4.11.7.4 、各管路系统安全各管路系统设安全保护装置，所有阀门采用电开式，一旦停电就自动切断燃烧器电动燃气阀和总管安全阀，防止产生事故。供电正常后，由人工确认启动总管安全阀，并能正常吹扫后启动点火程序。当天然气欠压或风压、压缩空气异常时自动报警，超过危险值时系统自动关闭天然气总阀和切断所有烧嘴前阀门。4.11.7.5 、温度系统安

48、全炉温、空气预热温度超温时报警。预热器下部设掺冷装置确保预热器安全使用。4.11.7.6 、电器安全系统所有的电气设备、电线埋敷管、仪表柜等设安全接地装置，燃料管路上设防静电接地装置，烟囱设有防雷接地装置。4.11.8 、应急控制整套自控系统中各个控制系统均设 “自控” 和“手控” 二套控制模式，具有多种应急控制手段，以确保系统的安全运行，实现安全连续生产。4.12 、移动后墙变容装置变容系统由移动后墙、密封装置及其驱动组成。移动后墙本体采用大型型钢加优质厚钢板焊接制作，内衬与前炉门相同，采用全纤维内衬。移动后墙连接在后移动小车上，用大规格型钢拉撑固定，后移动小车设置有独立的驱动装置，带动后炉

49、门移动到设定的变容位置，达到变容的目的。由于后墙在炉膛内行走，因此移动后墙与炉膛壁的密封十分关键。后炉门密封采用多套气动密封装置，台车到位后，钢结构上气缸推动炉顶、炉侧密封纤维条，将密封纤维紧紧的压在移动后墙上实现移动后墙的完好密封为减少炉内气流对炉顶和侧墙纤维密封条的冲刷，在密封条上包裹一 层耐火布，防止纤维粉化、脱落，提高密封条寿命。需结构简单可靠，容 易操作，密封性好，便于维修，寿命长。五、设备主要配套厂商一览表在舁 厅P名称规格1钢材Q2352耐火纤维棉局铝3耐火砖标准4耐热护板RQTSI5.55高速烧嘴SCEC1406电磁阀SG 407过滤器GFS 1008切断阀SG 100F9流量

50、计LWQ-10010减压阀SGV 100F10-311空气电动蝶阀SAM-10012烧嘴控制器IES25813点火变压器5000V14监控仪表AI51815控温仪表UP35A16PLCS7-150017工控机IPC-61018局压离心风机22kw19变频器22kw20热电偶K 型 WRN-13021压力变送器0-16kpa22电动葫芦CD1-5T-6M23电动烟道闸阀DN80024气动元件SC系列25电动机Y系三相异步电机26减速机XWED85-18727低压电器元件28记录仪横河 r R2000029UPS间断电源30显示器19寸六、设备制造、验收标准我方在该项目中采用的有关设计、设备制造、

51、施工安装及交工验收标 准，基本采用国家标准，如需要采用国外标准，行业标准或国内外有关企 业现行有效标准，其要求不低于现行国家标准。压力容器、安全、消防、 环保等有国家强制标准的均按国家执行。下列标准有新标准替代的均采用新标准，涉及到买方的关标准文件规 定的，按买方有关标准文件执行。所有主要设备和材料按照合同签定时卖 方国家、行业及制造厂现行有效的下列标准和规范进行设计、制造及检验,并在出厂前进行质量检验，试验和试转，经检验合格后方可出厂。相关标 准如下：序号标准号标准名称1GB 12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准2GB 3095-2012环境空气质量标准3GB 4053.1-20

52、09固定式钢梯及平台安全要求 第1部分：钢直梯4GB 4053.2-2009固定式钢梯及平台安全要求 第2部分：钢斜梯5GB 4053.3-2009固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆及钢平台6GB 50017-2017钢结构设计标准7GB 50051-2013烟囱设计规范8GB 50052-2009供配电系统设计规范9GB 50054-2011低压配电设计规范10GB 50055-2011通用用电设备配电设计规范11GB 50078-2008烟囱工程施工及验收规范12GB 50093-2013自动化仪表工程施工及质量验收规范13GB 50184-2011工业金属管道工程施工质量验收

53、规范14GB 50185-2010工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范15GB 50205-2001钢结构工程施工质量验收规范16GB 50211-2014工业炉砌筑工程施工与验收规范17GB 50231-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范18GB 50235-2010工业金属管道工程施工规范19GB 50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范20GB 50254-2014电气装置安装工程低压电器施工及验收规范21GB50316-2000工业金属管道设计规范22GB 6222-2005工业企业煤气安全规程23GB 7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则24GB/T 16400-2015绝热用硅酸铝棉及其制品25GB/T 25295-2010电气设备安全设计导则26GB/T 2988-2012高铝砖27GB/T2992.1-2011耐火砖形状尺寸 第1部分：通用被28GB/T2992.2-2014耐火砖形状尺寸第2部分：耐火砖砖形及砌体术语29GB/T 34188-2017粘土质耐火砖3