基于计算机的蓄热式加热炉燃烧过程控制系统研究

随着工业生产和能源需求的不断增长,工业领域正经历着巨大的变革。在此背景下,热处理和加热炉的设计和操作变得至关重要,因为它们直接影响到生产过程的效率和环境可持续性。蓄热式加热炉是热处理工业中的重要设备,广泛应用于钢铁、有色金属和其他行业。其燃烧过程的控制对产品质量、能源利用效率和环境保护至关重要。对基于计算机的蓄热式加热炉燃烧过程控制系统进行了深入研究和分析。探讨了蓄热式加热炉结构以及特点,分析蓄热式加热炉燃烧控制策略,并从温度前馈双交叉限幅燃烧控制系统设计以及板坯温度预报模型介绍结合了基于计算机控制的蓄热式加热炉设计方法,能够帮助工业企业以应对不断变化的工业需求和环境法规,推动热处理工业的可持续发展。

顶燃蓄热式加热炉热工评价与提升效率分析

为提高加热炉热效率,降低煤气消耗,以神木市某兰炭企业的蓄热式加热炉工业运行数据为基础,对其热效率进行了研究分析。介绍了加热炉的工艺流程、特点、设备、主要参数,以依据GB/T 32287—2015《高炉热风炉热平衡测定与计算方法》测试的工业运行数据为基础,得出改进前后加热炉的热效率。分析结果表明:通过回收烟气余热将排出烟气温度降低10℃、对热煤气管道进行保温等改进措施,可使加热炉系统的热效率由82.3%提高到86.3%。

蓄热式加热炉智能控制系统仿真研究

蓄热式加热炉在操作和控制方面面临挑战。传统的加热炉操作通常依赖于人工干预,存在操作不稳定、效率低下和事故风险较高等问题。智能控制系统的应用是现代工业自动化的趋势之一。为应对挑战,研究人员开始寻求智能控制系统应用以提高蓄热式加热炉的性能、安全性和效率。智能化控制系统能够实时监测炉炉状态、自动调整操作参数、识别潜在故障并采取相应措施,提高系统的自适应性和稳定性。因此,对蓄热式加热炉智能控制系统的仿真研究成为促进工业生产效率和质量的重要一环。系统评估了蓄热式加热炉的工作原理以及控制难点,探讨加热炉优化控制原理与实现方法,最后介绍了加热炉智能化控制系统方案,帮助工程师和研究人员在实际应用之前进行系统性的测试和验证,减少试错成本,提高研发效率。

低水泥浇注料在蓄热式加热炉上的应用

低水泥浇注料的广泛应用为蓄热式加热炉领域带来了革命性变革,在明显提升加热效率的同时,极大解放了生产力。本文通过科学方法探究低水泥浇注料在蓄热式加热炉上的应用。以理论分析为主,通过物理学原理进行归纳概括,使用定性分析与定量分析相结合、理论推导与实践验证分析相结合的方法,综合研究低水泥浇注料的应用原理与应用过程。充分结合大数据、云计算、人工智能等最热点的科技元素,对低水泥浇注料在蓄热式加热炉上的进一步应用进行了展望。低水泥浇注料在当前的蓄热式加热炉中具有广泛应用,但依然有优化的空间。

蓄热式加热炉钢温预报与炉温优化设定研究

在分析新型蓄热式钢坯加热炉的炉型结构与炉温制度特点的基础上,基于钢坯在炉内受热辐射和钢坯内热传导的机理,设计了二维非稳态导热钢温预报模型,并给出了适用该模型的炉温优化策略.该模型能够对出炉钢坯进行网格化钢温预报,具有精度高,通用性强,能够实现炉内钢坯温度分布的在线预报的特点.仿真研究表明,所提出的炉温优化策略能较大地提高钢坯的加热质量.

蓄热式加热炉内速度场和压力场的数值模拟

建立了蓄热式加热炉内气体流动的三维、稳态流动数学模型,求得了炉内速度场和压力场;在此基础上,探讨了在不同出口压力工况对炉内速度场和压力场的影响。研究结果表明,增大出口负压一方面可以显著增大出口处烟气的流速,但对炉膛其它部分烟气的流速影响不大,另一方面仅可以影响炉宽方向的压力水平,但不影响该方向的压力分布;此外,当出口负压从-600 Pa增大到-1 000 Pa时,炉门处负压升高并与外界的压差减小,蓄热式加热炉的运行状态得到了改善,但当出口负压继续增大到-1 200 Pa时,炉门处负压显著升高,蓄热式加热炉的运行状态受到了恶化。

双预热蓄热式加热炉减小炉压的研究与应用

蓄热式加热炉与传统加热炉相比,因预热方式不同,存在燃烧、排烟等方式不同,炉内气体流动方式亦不同,普遍存在炉压大,易冒火,炉况较难控制的通病。笔者通过对蓄热炉的设计与应用经验,阐述了解决这一问题的方法。

蓄热式加热炉流场的数值模拟

利用大型软件CFX建立了蓄热式加热炉炉内速度场的数学模型.采用k-ε模型数值模拟炉内的湍流流动,分析喷口几何形状及尺寸,喷口的分布位置等对炉内的速度分布的影响.计算结果为,蓄热式加热炉炉内流场与传统加热炉迥然不同,流场分布有利于燃料和助燃空气的混合,符合高温低氧燃烧的的流场分布.另外,影响炉内速度场的因素有炉型结构、喷口几何形状与尺寸及喷口的分布位置等.

超声速燃烧地面试验的蓄热式加热器及其关键技术

为了模拟飞行状态下进入超燃冲压发动机燃烧室的高焓空气,在地面模拟试验中需要对空气加热,可再生蓄热式加热器是一种能提供相对纯净高焓空气的试验设备。介绍了蓄热式加热器的工作原理与特点,分析了关键技术。结果表明,蓄热式加热器具有加热空气总温高、流量大和相对纯净的优点,是我国超燃冲压发动机地面试验的发展趋势,但蓄热阵材料、加热器结构、超高温阀和大范围调节预热燃烧器等是关键技术,有待进一步研究和攻关。

考虑炉气非灰辐射特性的蓄热式加热炉数学模型研究

考虑加热炉内炉气的非灰辐射特性,应用引入假想面的区域法,建立蓄热式加热炉数学模型,将各个方程相互耦合进行数值求解。以某轧钢厂的一座步进梁蓄热式加热炉为研究对象,对各辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率进行模拟计算,并与炉气简化为灰体时的计算结果进行比较。结果表明,模型可用来预测蓄热式加热炉内的热流场和温度场,假想面的引入使计算量大大减小,收敛速度较快;在本研究条件下,将炉气简化为灰体时,辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率的误差分别可达69.36%、6.46%、4.93%和23.80%。

双预热蓄热式加热炉炉压的分析和讨论

针对双蓄热式加热炉炉压普遍偏高的问题,进行了比较详细的分析,提出了几个解决办法,供工程设计者参考。

低负荷下蓄热式加热炉燃烧策略数值模拟

针对低负荷下蓄热式加热炉燃烧性能下降的问题,以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,利用软件Fluent建立炉内气体流动、传热及燃烧过程数学模型。炉内气体的流动采用标准k-ε模型计算,燃烧过程的模拟采用混合分数/PDF模型,辐射换热采用DO模型计算。通过所建立的数学模型计算低负荷时,比例控制和脉冲控制2种情况下,炉内气体流动、气体体积分数及温度的分布。计算结果表明:在低负荷下,脉冲控制有利于加强煤气与空气的混合,提高煤气燃烧速率,防止O_2在钢坯表面的聚集,有利于减小钢坯的氧化烧损,提高钢坯表面热流沿炉宽方向分布的均匀性。

蓄热式加热炉PLC控制的开发设计

主要阐述了一种改进型的蓄热式加热炉,控制系统采用了PLC控制技术,使蓄热式加热炉的恒温及点火都实现了自动控制,从而使蓄热式加热炉实现了全自动化的控制。此种蓄热式加热炉可广泛应用于铝厂,钢厂等金属冶炼、金属加工行业。

高温风洞蓄热式加热器蓄热单元初步设计与分析

蓄热式加热器是目前高温纯净空气风洞最具潜力和优势的一种加热方式。针对空心砖型蓄热式加热器,开展了空心砖型蓄热单元初步设计研究,涉及换热性能、压降控制和热应力评估等方面。结合一个预定的试验状态要求,对空心砖型蓄热单元的初步设计进行分析与讨论,评估孔径、孔间距、蓄热阵高度等几何设计参数对换热性能、压降控制和当地热应力水平的影响,进而确定空心砖型蓄热单元的基本设计方案,结果表明孔径、孔间距是加热器设计的关键参数,对其它参数、运行性能、安全性具有显著影响,高度选择直接影响出口气流温度水平及其稳定时间,初步设计方案可以很好地满足马赫数6.0试验模拟状态要求。研究结果可为空心砖型蓄热式加热器工程设计和方案评估提供有益的参考。

蓄热式加热炉的空燃比控制

针对蓄热式加热炉具有多变量、时变、非线性、耦合、大惯性和纯滞后等特点,当前对于蓄热式加热炉的空燃比控制主要还是人工操作完成的问题,通过对蓄热式加热炉空燃比变化这一复杂的工业过程的分析,提出了一种蓄热式加热炉空燃比控制方法,设计了一个基于智能的空燃比控制系统。用无辨识自适应方法预测热值,用模糊神经网络预测烟气残氧量,解决信号滞后或超前的问题;用燃烧和模糊模型控制空燃比,解决多变量、时变、非线性和耦合问题;并将该控制系统成功应用于某钢铁公司中板工序,运行结果表明,预测和控制方法简单可行,系统稳定可靠,取得了良好的应用效果。

蓄热式加热炉燃烧控制策略应用研究

蓄热式加热炉通过蓄热室热交换高温空气燃烧技术 ,利用纯高炉煤气为燃料 ,具有高效烟气余热回收、低污染排放等优点。由于蓄热式加热炉采用左右两侧空气、煤气交替切换燃烧 ,在切换期间其温度对象处于非控状态 (切换周期为 3～5 min) ,常规的双交叉限幅燃烧控制策略已不再适用。运用神经网络方法在线建立加热炉当前工况平衡工作点 ,在此基础上通过模糊控制策略实现蓄热式加热炉温度控制。实际应用结果表明这种控制策略有效解决了蓄热式加热炉切换燃烧控制问题。

双蓄热式加热炉控制系统

加热炉是冶金企业中的主要耗能设备,针对目前我国轧钢加热炉的热效率较低及自动化低下的现状,开发了用于双蓄热式加热炉的计算机控制系统。该系统在换向控制中采用了基于状态转移的调度策略,降低了问题分析的复杂性,提高了系统运行的可靠性,在燃烧控制中采用了基于生产率模型的自动调温控制及空燃比自寻优策略,实现了燃烧优化控制,从而有效提高了生产效率。实际运行表明,系统运行可靠、高效,具有推广价值。

蓄热式加热炉烧嘴结构优化研究

针对北京某公司一台蓄热式加热炉因烧嘴排烟不畅而导致加热炉内压力升高问题进行了分析研究。为了维持加热炉内微负压的状态,改变了烧嘴的结构尺寸,确定了烧嘴空气进口处需要提供的压力。并通过分析确定了烧嘴空气进口处所加挡板的厚度。

蓄热式加热炉的神经网络燃烧控制

蓄热式加热炉温度对象具有非线性、大滞后的特点,本文运用神经网络的控制方法,在被控对象进行在线辨识的基础上,对神经网络权系数进行实时调整,使系统具有自学习、自适应性,仿真效果表明其控制效果优于一般PID控制。

蓄热式加热炉应用与热态模拟

蓄热燃烧技术是目前较先进的节能技术,鞍山热能研究院开发的蓄热燃烧系统,成功应用在加热炉上,本文对流体流动、燃烧和传热过程进行了数值模拟,数值模拟结果与工程实际基本吻合。