6.5x3x2m蓄热式热处理炉改造方案

1、6.5x3x2m 蓄热式热处理炉改造项目6.5x3x2m 蓄热式燃气热处理炉改造方案一：设备名称： 燃天然气台车式正火炉二：设备尺寸： 6500× 3000×2000mm正火炉三、设备用途及改造内容 :1. 用于对各类尺寸的锻件、 圆钢、机加工件进行正火、调质处理， 形状尺寸较少的零件采用工装架子，叠加摞放进行整体加热生产。2.1 拆除现有炉子烧嘴、阀件、管道、换热器等，拆解后运送到 需方指定地点。燃气主管道阀件 （切断阀、过滤器、流量计、减压阀、 高低压开关、放散阀等）利旧。2.2 更换为蓄热式直焰烧嘴，烧嘴安装有炉子侧墙下部，左右对 称布置。2.3 电器控制系统重新制作

2、，配置 PLC、工控机（控制室及办公室各一套，两地联控），更换所有电线电缆2.4 利用现有烟囱，烟气经引风机引出后汇集到主烟道。2.5 更换炉体两侧、后墙和炉门的耐火材料，采用全纤维炉衬。2.6 台车边框浇注料拆除重新砌筑。2.7 更换炉门下部耐热钢铸件。2.8 维护炉体两侧下部及后部的密封装置 四： 主要技术要求1额定温度：1050 （常用温度 480-950 ）2正火炉有效工作尺寸：6.5m ×3m× 2m3最大装炉量：4台车尺寸：5升温速度：6降温速度：（炉膛尺寸 7.4 ×3.8 ×3m） 50T （不含垫铁，垫铁高度 450） 按现有台车有效尺

3、寸设计 60 150/h 可调（带料升温速度） （退火时随炉冷； 正火时空冷）7炉温均匀度：± 8（500以上升温时各区温差30)8. 最大燃气消耗量：240m3/h9. 最大空气消耗量：2350m3/h10. 最大烟气排放量：2590m3/h11. 引风机功率：18.5kw12控温精度 :± 113炉体表面温升 : 4014加热控温区数 :6 区15加热方式：燃气 ；种类：天燃气（热值 8400Kcal/Nm3）16烧嘴布置方式 :炉台两侧下部对称均匀布置17. 烧嘴形式：6 对蓄热式高速烧嘴18排烟温度及 NOx含量：150 ,烟气中 NOx 产物 100mmg m3。

4、19控温方式 :自动点火、自动升温（保温）、火焰监测、熄火自动保护20. 排烟方式：烧嘴自身蓄热引风机强制排烟21控制方式 :燃烧系统采用时序脉冲控制，可以实现手动、自动操作。控制采用上位机 +PLC控制系统（选用西门子） +无纸记录仪，进行集中管理及监控控制系统， 使用的低压电器件选用西门 子或施耐德。计算机配有 UPS不间断电源， 在紧急停电或短时停电时 可保持计算机数据不丢失。五：炉体要求1：炉体部分1.1 炉体钢结构：保持原框架不动，在保证结构强度前提下基本 利旧，原烧嘴部位钢结构需修复、加固，新安装烧嘴位置的钢结构需 改造，增加烧嘴支架。1.2 炉体钢板：对碱蚀部分进行更换或补板加固

5、。1.3 ：炉体炉衬：除炉顶耐火纤维块不更换外，炉体两侧、炉后 墙纤维块全部更换。要求采用纤维模块 +平铺毯组成，厚度 350mm， 纤维要求选用密度 230kg/m3± 5%（高纯）。炉体和纤维要求生产厂 在厂家制作，现场组装并在组装完后在衬体的表面涂有一层高温固化 剂，以提高衬体的表面强度，并起到辐射作用。1.4 ：炉门部分 炉门：炉门框护板全部利旧，内衬纤维块全部更换，纤维块采用 优质硅酸铝纤维块体组成，纤维密度 230kg/m3± 5%（高纯），厚度 350mm。炉门升降滑动道轨采用耐热铸铁制成，对损坏的耐热铸 铁进行更换。更换炉门下部的耐热钢护板六：台车部分台车载

6、重 50t （不含垫铁），现台车衬体采用多种耐火砖材料分 层砌筑而成型。 要求对台车周边损坏部分进行修补。 原台车要求单位 面积承载达： 5.5T/m 2，保证垫铁在承载区域不下沉变形。七：燃烧部分燃烧控制系统： ：为保证温度均匀性，在炉体两侧均匀布置 12 个蓄热式烧嘴， 每侧布置 6 个。采用六区控温，两烧嘴一区 ：蓄热箱采用外置式，蓄热换向为分散换向，可对每个燃烧器 进行单独的控制和调节，每只燃烧器分别配有点火枪进行自动点火、 火焰检测。蓄热体采用陶瓷蜂窝体做热交换载体， 要求热交换面积大、 阻力小、抗热震性好，空气预热温度最高可达到 900（比炉内温度 低 150）。 ；更换的蓄热式烧

7、嘴都配有智能型烧嘴控制器进行自动点火、 自动检测火焰、断火报警等操作控制，并具有点火前自动吹扫功能， 具备故障显示与安全互锁保护功能。烧嘴火焰负荷大小控制都由 PLC 可编程序控制器输出信号控制， 即控制燃烧器配备的大、 小燃气切断 阀和助燃空气电磁脉冲阀的切换。 上述调节也可脱开计算机在现场手 动操作进行。 ：烧嘴布置在炉体两侧下部，设计合理，保证炉内温度均匀， 无局部过烧现象。火焰喷射速度高，炉温均匀性和控温精度有保证， 新型的设计使得火焰喷射速度更高， 火焰出口速度快， 形状方向性好。 解决了蓄热式烧嘴火焰速度低的难点， 保持高速烧嘴的搅拌作用同时 又有出色的节能效果。 ：燃烧控制器、

8、燃气电磁阀、点火器等各种点火阀门要求利用 现有器件，新增加的烧嘴控制器， 点火变压器采用进口产品 （霍科德）。 ：燃气主管道利旧，其它燃气分管道，助燃风管道、排烟管道 主管路重新设计布置更换。燃气主管道安装的手动阀、过滤器、燃气 电动调节稳压阀、 压力传感器、快速切断阀、放散阀、泄漏测控装置、 压力表、燃气流量计利旧。 ：助燃空气压力控制： 由 PLC可编程序控制器及上位计算机与 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 数要求自动调节助燃空气压力。 ：燃气实现燃气高、低压力超限报警。当发生燃气压力异常报 警时能快速切断主燃电磁阀 ：助燃风机在现有风机满足使用要求前提下

9、利用原风机。助 燃风风管路上装有用于控制烧嘴正常燃烧的气动换向阀、 手动调节蝶 阀等，既有自动切换，又可人工干预；实现供风量的控制和调节。同 时空气分管路上设安全防爆膜并加装防护罩。助燃风管道上安装有压力变送器和低压开关实现助燃风低压超 限报警，当发生风机或助燃风异常报警时能快速切断主燃电磁阀。 并 实现助燃风与燃烧系统的联锁。 助燃风机采用变频器控制， 助燃风保 持在恒压状态。每台炉子设置一台点火风机，用于点火枪的稳定燃烧。八：低 NOx气排放系统：高温烟气经蓄热式烧嘴后助燃空气加热至比炉内温度低 150，然后排入大气，排烟温度 150。排放的烟气应达到山东省 工业炉窑大气污染物排放标准 D

10、B372375-2013 要求， SO2的排放量 和落地浓度都低于( DB13/1640-2012)标准。采用烟气回流二次燃烧和高温时无焰燃烧技术等措施保证超 低 NOx排放，并且受炉温的影响小。炉温 950 度， NOx排放低于 NOx 100mg/? 。远低于传统烧嘴的 NOx排放。炉温小于 500常规燃烧不烟气回流炉温 500-850 开始烟气回流炉温 850-1100 切换无焰燃烧，全炉膛无火焰 ：为保证炉体及烟道在发生烟气爆喷时不致损坏，在烟气排 放系统增加一防爆泄压装置。烟气通过高温引风机汇集到车间烟囱。九. 正火炉控制系统热处理炉控制系统( DCS)由上位机 +下位机 +无纸记录

11、仪组成。 配新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。 。下位机为 PLC，PLC开关量输入输出模块组成热处理炉自动控制 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。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

12、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 制正火炉各控温区温度、 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

13、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）十：上位机画面要显示的内容系统画面包括

14、： 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

15、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）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， 实现热

16、处理炉 部分设备的手动控制、数据输入等；实时/ 历史趋势曲线界面：显示热处理炉主要工艺参数的曲线， 并可实现实时工艺趋势曲线的自动记录、 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

17、、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、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

18、、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