Tehnologia de ardere cu impulsuri în cuptorul cu gaz

Prefaţă
Nivelul de control al arderii cuptoarelor industriale afectează în mod direct diverși indicatori de producție, cum ar fi calitatea produsului, consumul de energie etc. În prezent, cuptoarele industriale domestice adoptă, în general, forma unui control continuu al arderii, adică prin controlul dimensiunii combustibilului și a aerului de ardere. curgere pentru a face ca temperatura și atmosfera de ardere din cuptor să îndeplinească cerințele procesului. Deoarece această metodă de control al arderii continue este adesea restricționată de reglarea și măsurarea fluxului de combustibil, efectul de control al majorității cuptoarelor industriale nu este bun. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei cuptoarelor industriale, a apărut și tehnologia de control al arderii cu impulsuri și a fost aplicată într-o anumită măsură în țară și în străinătate și a obținut rezultate bune.
Arderea cuptoarelor industriale
Produsele industriale de ultimă generație au cerințe ridicate pentru uniformitatea câmpului de temperatură în cuptor și stabilitatea și controlabilitatea atmosferei de ardere, care nu pot fi realizate folosind controlul tradițional al arderii continue. Odată cu apariția cuptoarelor industriale cu secțiune largă și de mare capacitate, tehnologia de control al arderii cu impulsuri trebuie utilizată pentru a controla uniformitatea câmpului de temperatură în cuptor.
Principii și avantaje
După cum sugerează și numele, controlul arderii prin impuls adoptă o metodă de ardere intermitentă, folosind tehnologia de modulare a lățimii impulsului pentru a obține controlul temperaturii cuptorului prin ajustarea ciclului de lucru (raportul pornit-oprit) al timpului de ardere. Debitul de combustibil poate fi presetat prin reglarea presiunii. Odată ce arzătorul funcționează, acesta este în stare de încărcare maximă pentru a se asigura că viteza de ieșire a gazului în timpul arderii arzătorului rămâne neschimbată. Când temperatura trebuie crescută, timpul de ardere a arzătorului este prelungit și timpul intermitent este redus; atunci când temperatura trebuie redusă, timpul de ardere a arzătorului este redus și timpul intermitent este prelungit.
Principalele avantaje ale controlului arderii cu impulsuri sunt:
Eficiență ridicată a transferului de căldură, reducând foarte mult consumul de energie.
Poate îmbunătăți uniformitatea câmpului de temperatură în cuptor.
Controlul precis al atmosferei de ardere poate fi realizat fără ajustare online.
Poate îmbunătăți raportul de reglare a sarcinii arzătorului.
Sistemul este simplu și fiabil, cu costuri reduse. Reduceți generarea de NOx.
Raportul de reglare al arzătoarelor obișnuite este în general de aproximativ 1:4. Când arzătorul funcționează la sarcină maximă, debitul de gaz, forma flăcării și eficiența termică pot atinge cea mai bună stare. Cu toate acestea, atunci când debitul arzătorului este aproape de debitul minim, sarcina termică este cea mai mică, debitul de gaz este mult redus, forma flăcării nu îndeplinește cerințele și eficiența termică scade brusc. Când arzătorul de mare viteză funcționează sub 50% din debitul de sarcină maximă, indicatorii de mai sus sunt departe de cerințele de proiectare. Arderea cu impulsuri este diferită. Indiferent de situație, arzătorul are doar două stări de funcționare, una este funcționare la sarcină maximă și cealaltă este nefuncționare. Temperatura este reglată prin ajustarea raportului de timp al celor două stări. Prin urmare, arderea cu impulsuri poate compensa defectul raportului de reglare scăzut al arzătorului și poate asigura totuși că arzătorul funcționează în cea mai bună stare de ardere atunci când este necesar controlul temperaturii scăzute. Când utilizați un arzător de mare viteză, viteza de ejectare a gazului este rapidă, formând o presiune negativă în jur, aspirând o cantitate mare de gaze de ardere a cuptorului în gazul principal și amestecând-o complet, ceea ce prelungește timpul de stagnare al gazelor de ardere în cuptor și crește timpul de contact dintre gazele de ardere și produs, îmbunătățind astfel eficiența transferului de căldură convectiv. În plus, gazele de ardere și gazele cuptorului sunt complet amestecate și agitate, astfel încât temperatura gazului să fie apropiată de temperatura gazelor de ardere a cuptorului, îmbunătățind uniformitatea câmpului de temperatură a cuptorului și reducând șocul termic direct al gazului la temperatură înaltă pe corpul încălzit.
Reglarea atmosferei de ardere este o legătură indispensabilă pentru îmbunătățirea performanței cuptoarelor industriale, în timp ce controlul tradițional al arderii continue poate controla cu exactitate atmosfera de ardere în cuptor doar prin măsurarea conținutului de oxigen rezidual al gazelor de ardere online, realimentându-l la ardere. controler de atmosferă și apoi reglarea ieșirii actuatorului debitului de aer de ardere în timp real. Datorită fiabilității, duratei de viață și prețului senzorului de zirconiu pentru detectarea oxigenului rezidual în gazele de ardere, utilizarea acestuia în locații industriale nu este adesea ideală. Unele sisteme de control automat al cuptorului folosesc pur și simplu un adept proporțional pentru a face ca debitul de aer de ardere și debitul de combustibil să fie un raport fix, dar această metodă trebuie să lase un surplus mare de aer de combustie, care nu poate realiza cea mai bună economisire a energiei și control. de conținut în exces de oxigen (sau coeficient de exces de aer). Metoda de control al arderii prin impuls poate regla presiunea uleiului și presiunea vântului la valoarea corespunzătoare simultan. După punerea în funcțiune a sistemului, este necesar doar să se mențină stabile aceste două presiuni. Este mult mai simplu de măsurat și controlat presiunea decât debitul. Poate fi controlat complet automat în funcție de situația actuală a sistemului sau poate fi controlat manual. În comparație cu controlul arderii continue, sistemul de control al arderii cu impulsuri a redus foarte mult numărul de instrumente implicate în control, doar senzorii de temperatură, controlere și dispozitive de acționare și un număr mare de mecanisme scumpe de control al detecției debitului și presiunii sunt omise. În plus, deoarece este necesar doar controlul comutatorului cu două poziții, actuatorul este, de asemenea, schimbat de la supapa pneumatică (electrică) originală la o supapă electromagnetică, ceea ce crește fiabilitatea sistemului și reduce foarte mult costul sistemului.