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工厂通风_高温还原焰快烧辊道窑的研制窑炉百科高压变频器在锅炉

高温还原焰快烧辊道窑的研制

     我国国土面积广阔，拥有丰富的陶瓷原料，陶瓷生产历史悠久，陶瓷行业已经成为国民经济重要产业，目前我国陶瓷出口量已经跃居世界第一。由于地理环境的差异，我国北方瓷区原料中含Fe2O3量较低，多采用硬质料，在烧成气氛上多采用氧化馅烧成，南方瓷区原料中含Fe2O3量较高，多采用软质料，在烧成气氛上采用还原焰为主。   采用还原焰烧成，具有如下优点：
　　
　　1.含Fe2O3量较高的原料．可以避免Fe2O3在高温分解时放出氧，到使坯体发泡、在氧化气氛下，Fe2O3在1250-1370℃分解产生氧气，造成坯体发泡。在还原气氛下，会发生如下反应： 2Fe2O3＋2CO = 4FeO＋2CO2（大量分解在1100℃）在低于Fe2O3分解的温度下即完成了还原反应，避免了发泡。
　　
　　2.FeO与SiO2等形成亚铁硅酸盐，呈淡青的色调，使瓷器具有白如玉的特点。
　　
　　3.促进硫酸盐较早分解，避免釉层封闭后气体逸出而起泡。
　　
　　4.亚铁硅酸盐是低熔点的玻璃，促进坯体烧结，在1300℃左右的温度下，与氧化焰烧成者相比较，坯体的气孔率大为降低，减弱了散射的影响，相对增加了半透明度。
　　
　　5.窑内火焰长而柔，保证了热强度不大的和缓的软火，有利于釉沿坯体均匀的熔融。   目前，在世界上高档瓷中，还原焰产品居多。我国南方瓷区及北方少数几个瓷区虽然也采用了还原焰烧成，但由于所采用的窑炉多为简易窑炉或小型抽屉窑，温差大，能耗高，所烧产品稳定性差，极大的制约了产品的质量。黄冈市华窑中洲窑炉有限公司作为全国最大的日用陶瓷窑炉生产企业，很早就注意到了这个问题，并对此展开了研究。并且于2000年7月与广东潮州宏华工艺陶瓷有限公司成功合作，在国内首家自主开发出了48m液化气还原焰辊道窑，烧成温度达到了1410℃，填补了我国高温还原焰辊道窑的空白，为我国还原焰窑炉发展提供了实际的发展方向。目前已成功运行了2年，所烧产品质量好，能耗低，受到了该厂极大的好评。
　　
　　2窑炉技术介绍
　　
　　2．1主要技术参数   2.1.1 窑长：48m   a：低温加热带：12m   b：高温加热带：18m   c：冷却带：18m   2.1.2窑炉内宽：1580mm   产品装载宽度：1350mm   产品装载高度：420mm   2.1.3 设计使用温度：1420℃   2.1.4 窑炉截面温差：＜5℃   2.1.5产量：80m3/天   2.1.6能耗：2200kg液化气/天   2.1.7燃料种类；液化石油气   2.1.8燃料热值：45980KJ／kg瓷（11000Kcal/kg）   2.1.9喷咀数量：58支   2.1.10传动方式：斜齿轮分节调频调速传动   2.l.ll辊棒：   低温加热带、冷却带：高铝辊棒   高温加热带：重结晶SiC辊棒   辊棒规格：60×2950mm 辊棒中心距：80mm   2.1.12烧成周期：8小时   2.1.13烧成合格率：≥90％   2.1.14烧成气氛：氧化、还原两用   2.l.15装机容量：约80KW（运行时46KW）   2.1.16控制方式：自动控制结合手动微调   2.2窑炉结构设置及特点
　　
　　2.2.1三带比例及结构特点   低温加热带和高温加热带占窑长的62.5％，冷却带占总窑长的37.5％，能满足烧成制度、易调节。   低温加热带内衬采用隔热轻质高铝砖。窑头设置封闭气幕，使窑头形成一种涡流循环状态，有效防止窑外冷空气的进入。同时为减少预热带气体分层形成窑内温差，沿墙两侧交错布置搅拌气幕，在窑内形成强烈湍流，扰动烟气，从而达到减少低温加热带温差的目的。   高温加热带内衬采用氧花铝空心球砖和1500系列轻质莫来石砖，能保证烧成温度在1420℃，外表采用低蓄热、低导热系数的新型轻质保温材料，有效控制炉体对外散热，降低能耗，在夏天最高温度时，窑炉外壁温度仅为85℃（主要是重结晶SiC辊棒散热所致）。窑体两侧共设58只高速烧嘴，上部26只，下部32支，呈上、下、左、右品字型交错布设。氧化与还原气氛转换采用独特的热风气幕进行分隔，使气氛转换分明。各级窑室之间采用挡火墙结构加以分隔，分为15个相对的独立的控制单元，各单元分别通过热电偶－一温控调节器一助燃风执行器??液化气比例阀一一烧嘴自动控制该段烧成温度。烧嘴布于辊棒下和窑道上侧，有效避免了火焰对产品的直接冲刷。烧嘴向低温加热带延长布置，有利于预热带温度的调节，减少低温加热带上下温差，有效缩短烧成时间。   冷却带采用直接冷却和间接冷却相结合的冷却方式。冷却分为急冷区，缓冷区、出窑前冷却区，以直接冷却为主，间接冷却为辅。急冷喷风口设于辊棒下和窑道上层之间，避免了冷风直接冲击产品而造成的炸瓷现象，间接冷却则采用抽余热的方式解决，窑尾设置冷风系统对出窑前产品进行最后冷却，使出窑产品温度接近于室温，既改善了操作环境，又起到了平衡窑内冷却风量的作用，保持了窑内冷却带压力的稳定。
　　
　　2.2.2传动系统   包括进出窑装置、窑体传动、转弯机。窑体传动采用45°斜齿轮分节传动，包括调速装置、斜齿轮、辊棒等装置，共分为6段，通过6台统一控制的变频调速电机带动斜齿轮、驱动辊棒转动，窑外设置自动回车线，与窑炉整体通过PLC实现连锁控制。回车线采用双链条传动，设置可自转90°的转弯机装置，能与窑炉一起实行全循环。
　　
　　2.2.3供气、供风系统   供气管路采用无缝钢管，阀门采用密封性好，耐腐蚀对夹式蝶阀，喷嘴采用小流量节能型喷嘴，窑用助燃风采用换热器预热，在喷嘴布置上，充分考虑利用旋转气流的离心作用和附壁作用，上下对称错位布置，使火焰贴附于窑炉内壁，对流传热加强，提高产品充分受热性，保证窑内温度均匀。在主管上我们设有常开式电磁阀，遇到停电或者出现其他故障时能自动切断燃气供应，在放散管上设置的常闭式电磁阀也立即自动打开，将管内多余的液化气排空，同时还设有过滤、压力上下限报警等装置。   全窑风机管路系统均按热工要求选型，共设置两台排烟风机，两台余热风机、两台助燃风机、一台急冷风机、一台冷却风机。其中，助燃、急冷风机设置空气过滤装置，以利于明焰烧成。
　　
　　2.2.4控制系统   全密控制系统采用自动化控制，仪表为PID功能仪表，采用PLC进行连锁和管理。该控制系统包括温度自动控制、压力自动控制、风机传动部分控制、设备联锁等几个方面。
　　
　　A温度自动控制   该系统采用GT31（德国进口）型执行器、GERFRAN型温控仪（意大利进口）来控制烧成温度，原理为：热电偶探测温度一温度调节器（设定温度）一助燃风执行器一助燃风调节阀－液化气比例调节阀一烧嘴，窑内预热带或者冷却带温度采用温度巡检仪进行显示，排烟、余热温度采用双金属温度计现场显示。
　　
　　B压力控制   该系统在排烟风机、余热风机、助燃风机上设置变频器（日本），有利于压力控制的稳定性，该窑压力显示点有排烟机压力、余热风机压力、助燃风机压力、液化气压力、窑压等，全部在控制柜上显示。
　　
　　C气氛控制   该窑在气氛控制上关键在于通过稳定窑内压力来稳定窑内气氛，在稳定压力时，先让排烟风机抽力在保证窑内废气抽出的前提下，尽量减小排烟风机抽力，让其压力稳定，从而使气氛不受到压力波动干扰。在气氛保持过程中，通过变频器来稳定排烟风机抽力，急冷风机抽力以及气氛转换气幕压力来保证气氛稳定，通过比例阀控制CO含量在4-8％左右。在自动控制的同时辅助手动微调，能保证不出现烟熏及泛黄现象。   　　

　　D风机及传动系统   该窑采用连锁控制，利用变频器控制排烟风机的抽力，稳定零压点位置，从而控制窑内压力。助燃风机及急冷风机可通过控制柜上助燃风压和急冷风压变送器来直观的设定压力，然后通过变频器进行自动控制其风压，能保持窑内压力稳定。主传动在正常生产前先采用手动调节传动速度，保证窑内所有辊棒采用同一速度运行．然后再通过变频器稳定其运转周期，在控制柜上设有周期给定器，可以方便的控制烧成周期。所有风机控制柜上通过控制按钮开启。
　　
　　E工作状况监护及报警系统   为了能在控制室监视窑头、窑尾产品装载运行情况，分别在窑头、窑尾设置摄像镜头，并传送到控制室显示器上，当出现异常情况时，能提醒操作工及时处理。报警系统包括各种设备开启故障报警、温度上、下限设定报警，变频故障报警等。并可以实行燃料自动切断与放散，符合环保与消防要求。
　　
　　F设备连锁   PLC输入与输出检测，变频器异常，风机故障。电机过载均能采用声光报警，并采取相应的连锁处理。
　　
　　2、3该窑技术经济指标
　　
　　2.3.1所烧产品质量   该窑所烧产品经抽检外观质量较原产品相比，变形小，釉面光润，产品白度高，无阴黄、落脏等缺陷。
　　
　　2.3.2经济技术指标   广东潮州宏华工艺陶瓷有限公司在建该窑前，该厂原采用6座4m3手动抽屉窑进行烧成产品，所烧出来的产品由于受装窑及烧容师傅的感觉等外在因素干扰，所烧出来的产品不稳定，有变形及色差现象。特别指出的是，抽屉窑由于是间隙式窑炉，加之其本身固有的温差大等因素，能耗极高，经该厂测算，每条4m3抽屉窑每天可以烧1窑，其产品容量为4m3，其耗气量达到了400kg，相当于每m3产品需要100kg液化气，而采用我公司研制的48m高温还原焰辊道窑之后，每天产量为80m3，而其耗气量仅为2200kg，而同比抽屉窑则需要8000kg液化气，每天节约5800kg液化气，按26元／kg考虑其价值，相当于每天节约15000元燃料费用，扣除电力损耗因素，半年即可收回成本。所以该厂该窑建设成功后，立即停掉了所有抽屉窑，产品档次也上了一个新台阶。   该窑由于窑外全部采用自动回车线，加上窑炉外部采用钢板装修，采用喷塑工艺，所以外观美丽大方，布局合理，能极大的提高企业形象，产生很好的社会效益。   该窑在环保上经潮州市环保局检测，完全达到了环保要求。
　　
　　3结论
　　
　　3.1本项目辊道窑以液化石油气作燃料，单位产品能耗低于日本、意大利辊道窑能耗，达到国际九十年代先进水平；烧成热效率46.64％，高于国内同类窑炉先进水平。该窑烧成温度己达1410℃以，上下温差不高于5℃，填补了国内高温辊道窑空白。在日用瓷高温还原焰快烧方面，起到示范及推广作用。
　　
　　3.2研制了与高温辊道窑烧成相配套的日用瓷及工艺瓷配方和工艺，产品釉面及规整度等外观质量大有提高，内在质量均达到或超过国家标准。

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收录时间:2011年03月29日 23:27:55 来源:未知作者:


高压变频器在锅炉引风机上应用的能效分析

关键词：高压变频器、引风机、锅炉、燃烧系统、效率、实际功率、有功功率等一、概述阜康热电有限责任公司（前身是梅河口热电厂于2003年改制，位于吉林省西部），始建于1992年，有3台75t立式旋风炉，2台12MW发电机组。自2003年起陆续新上1台75t链条炉，4台75t循环流化床锅炉。2005年中期，我公司5#、6#锅炉引风机和一次风机采用北京合康亿盛科技有限公司的高压变频器，并在同年12月投进使用，至今运行稳定。同时对原有的热控系统进行了大量的改造升级，将原来的电单元组合仪表（常规仪表）系统改成分散控制系统（DCS），DCS为上海华文自动化系统工程有限公司的HPCS-3000系统。下文以引风机变频器的应用为例对其进行节能和与计算机接口方面的分析。二、运行现场环境应用于我厂引风机的合康高压变频器安装于锅炉和灰库之间。由于灰尘特别大，温度特别高，长期运行在60～70℃之间，每年需清扫两次控制柜的滤网，除尘方式是手动吹灰，但是灰尘仍然很大，2008年预备进行排风除尘改造。三、能效分析北京合康亿盛科技有限公司高压变频器的型号是HIVERT-Y06/061，其产品规格和各项性能指标参数如下表一至表四。变频运行器时的输进功率：P_进=6.219＊25.66＊0.96=265（kW）工频时的功率： P_工频=6.3＊50.3＊0.85=466（kW）四、节能效果分析节能效率：η=（466-265）/466=43% 图一高压电机工频启动和变频启动的曲线图五、变频器可操纵性分析从机组操控设备来看高压变频器，其稳定的性能是用户购买时普遍关注的。同时，由于其拖动的设备多是对机组运行工况进行调整的，比如引风机是调节炉膛负压的设备、送风机是调节锅炉炉膛氧量的设备，排粉机是锅炉燃烧煤粉输送的动力等等，因此高压变频的应用过程中，其可操纵性是另一个很重要的指标。从我厂的使用经验来看，北京合康亿盛科技有限公司生产的高压变频器，在与分散控制系统（DCS）的接口上比较方便，可操纵性较强，对给定和反馈状态的方式和手段比较完备（频率指令给定）。其监控信号包括变频电机的实际工作频率、一次开关侧的电流、电压等模拟量信号，以及远程的启动、停止、故障报警、紧急停车等开关量信号；给定的指令是标准的4～20mADC信号，应用中其调节精度是0.2%，分辨率0.01Hz。指令输出后，变速过程为平滑稳定的渐进指令值，无任何的信号抖动。同时接近低转速时，动力运转很平稳，因此，运行的参数调节也就可调，稳调了。预期在燃烧自动调节这个技术较复杂的控制难点上，其稳定的可调性，为自动调节的实现提供了强大的支持。值得一提的是，由于变频器的谐波干扰比较大，所以在与DCS的接口上，主要是模拟量信号指令和反馈，应该加信号隔离，避免谐波干扰DCS传输的模拟量信号。这是应用过程中必须要重视的题目。图二高压变频与DCS的接口图六、结论北京合康亿盛科技有限公司型号为HIVERT-Y06/061的高压变频器在阜康热电责任有限公司运行3年来，其性能稳定、节能效果明显，可以根据锅炉的燃烧情况进行风量调节，大大进步锅炉的稳定性，并且节煤效果很好，进步了运行的经济性。在锅炉引送风的燃烧系统中应用高压变频器能节能降耗，是国家大力提倡节能降耗政策不可缺少的技术手段。除此之外，变频器对锅炉的稳定运行也起着决定性的作用。根据高压变频器的性能及工作原理，可以广泛地应用在电力、冶金、石化、水泥、矿山等需要用到高压电机驱动的各个行业，当然也包括象阜康热电有限责任公司这样的热电行业。

机械设备状态监测

挑战：
如何利用现有的技术快速开发稳定可靠的数据采集系统以满足对大型机械设备状态监测的要求。

应用方案：
采用NI公司的软硬件测控产品开发机械设备状态监测系统以进步设备的维护水平。

使用产品：
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介绍：
大型旋转机械是冶金、石化、电力等重要产业部分的关键动力设备，为了进步对它们的维修与维护水平，实时监测它们的运行状态变得越来越重要。为了正确实现对设备的状态监测，必须严格按照振动频谱分析方法对数据的要求进行数据采集，否则采集到的数据很难用于正确分析设备状态，而通常这种要求要比过程控制中数据采集的要求严格得多，主要表现在对数据的实时性、同步性、时序性、整周期、采样速率等方面。传统的解决方案是自行设计开发以单片机为核心的数据采集设备，系统开发工作量大、精度低、可靠性差、系统维护工作量大。采用NI测控软硬件产品，开发了基于PC的设备状态监测系统，极大地缩短了系统开发周期，明显地进步了系统的稳定性和可靠性。


高压变频装置在云浮电厂送风机上的应用

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