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。

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。

双螺旋盘管内膨胀石墨对相变材料的传热强化机制与蓄放热性能

本工作提出了一种双螺旋盘管与膨胀石墨强化传热的相变蓄热器结构,通过建立双螺旋管相变蓄热器模型,模拟了双螺旋管的螺距、材料热物性对蓄放热性能的影响规律。探讨了限制空间下相变材料自然对流与材料导热增强在传热强化过程中的控制作用。结果表明,在加工螺距限制条件下,减小螺距及增加螺旋数可以提升蓄热器放热性能。膨胀石墨可以提升相变材料热导率,同时会导致材料黏度增大,因此添加膨胀石墨能增强蓄热器的导热换热,但抑制自然对流换热。通过对比分析发现,在限制空间下材料的导热增强带来的传热强化程度能够弥补由于材料自然对流不足导致的传热损失。因此,本工作揭示了相变蓄热器传热强化的控制步骤在于材料热导率强化。基于实验和仿真结合的方式,本工作设计了一款用于加热生活热水的蓄热器结构,验证了所设计的蓄热器在宽进口温度、进口流量等操作工况下具有优异的放热性能。该蓄热器与电加热器相结合,能够在电热功率小于2200 W的条件下实现热水加热功率超3500 W,突破了家用电热设备的功率限制。

塔式太阳能双储联合发电技术

基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统设计的估算结果表明,塔式太阳能热发电的峰值效率可达20.5%,年平均发电效率为13.37%。该系统能够充分利用太阳能,提高发电效率,并可回收利用低温余热。

1MW塔式太阳能电站蓄热系统模拟分析

以1MW塔式太阳能电站蓄热系统为研究对象,通过理论分析,建立了管壳式换热器、热罐、冷罐以及蒸汽蓄热器的动态数学模型,经验证模型具有合理性。在此基础上对蓄热系统的充、放热过程进行了模拟计算,分析研究了换热器A和C的动态特性、冷热罐内油温的动态变化以及蒸汽蓄热器的充、放热特性。模拟结果为双级蓄热系统的过程控制提供了理论依据。

竖直双U地埋蓄热井在不同运行条件下的换热特性

提出了简化双U地埋井三维模型建立和网格划分方法,在不同进口温度、流体流速和运行时间等影响因素下对蓄热井短期蓄热进行了瞬态模拟。根据模拟结果对比分析了不同条件下蓄热井换热性能和土壤热扩散特性,探讨了系统最佳进口温度、流速以及蓄热方式。结果表明:进口温度为40℃和50℃时换热量远高于进口温度为30℃时的换热量,流速为0. 1 m/s时的换热量远小于0. 3、0. 5m/s时的换热量,并且此两组流速对应的换热量相差不大。在径向方向上,靠近U管表面处土壤温度在换热初期急剧上升,离中心0. 5～1 m远处土壤受换热影响极其小。经分析得出,蓄热井最佳进口温度、流体流速和井间距为40～50℃、0. 3 m/s和1. 5～2 m,且结合合理的间歇蓄热方式也是提高换热量的关键。

1MW塔式太阳能电站换热网络的动态模拟

以1 MW塔式太阳能热电站蓄热系统的换热器网络为研究对象,通过理论分析,建立了管壳式换热器的动态数学模型,并验证了该模型及计算方法的合理性.在此基础上,采用模块化仿真方法分析了充、放热过程中受到入口温度、流量以及流量和温度同时扰动时,换热器A和C的动态特性.结果表明:换热器A和C都具有较大的热惯性,其动态响应时间分别约为30 min和20 min;在蒸汽进口温度的扰动下,换热器A和C导热油与蒸汽出口温度均无响应时滞;在导热油入口温度的扰动下,换热器C导热油出口温度存在响应时滞.

高炉煤气在轧钢加热炉上的应用

济钢中轧厂 2 #加热炉原以重油为燃料 ,后改造为双蓄热式加热炉 ,采用单一高炉煤气为燃料 ,通过切换阀利用废气余热对高炉煤气、空气进行双预热 ,从而降低了加热炉的燃耗指标 ,使吨钢成本降低 3 8.

节能高效空气源复叠式热泵系统

针对空气源热泵供暖系统在低温环境下机组难以启动、室内供暖效果差且能量损失大等问题,将相变蓄能装置引入到热泵系统中,提出了空气源复叠式热泵系统。介绍了该系统的工作原理,分析了低温环境下系统的工作特性,结果表明,利用双级耦合热泵技术提高了机组的制热性能,从根本上解决了能量来源不足的问题。

组装式太阳能双效温室应用效果试验

为解决目前日光温室普遍存在的设备简陋、环境调控与抗寒防病能力差、土地利用率与劳动生产效率低的问题，建造了组装式太阳能双效温室并进行试验。该文分别选择内保温和外保温太阳能双效温室（温室内配置太阳能集热器、蓄热水池和热泵机组在内的太阳能热泵系统）测试其保温降湿性能和增产效果，主要测试指标为空气最低温度、日平均温度、光照度、空气相对湿度，种植作物的单株产量、单位面积产量。测试结果表明：内保温组装式太阳能双效温室室内最低气温都在9℃以上，与对照温室相比，1月份试验温室室内平均气温提高3.4℃，1月份室内平均最低气温提高4.0℃；外保温太阳能双效温室1月份室内平均最低气温为12.5℃，空气相对湿度控制在80%以下，比对照温室室内温度提高3.8℃，蔬菜增产19%～55%。组装式太阳能双效温室改善了温室的环境条件，提升了日光温室抗寒防病和增产增收的能力，该温室的研究与应用为中国北方同类地区提供借鉴与参考。

基于PLC和HMI的蓄热式锻造加热炉过程控制系统设计

蓄热式锻造加热炉存在烟气热回收效率低、节能效果差等问题。在蓄热炉原理分析的基础上,确定了以模糊控制预热温度和气体流量的蓄热过程优化控制方案。硬件设计采用S7-300 PLC,开发出了易于操作的人机界面（HMI）,实现了对蓄热过程温度、流量的在线监控。通过软件优化了蓄热过程换向阀动作时序,利用气体流量反馈和模糊推理控制了预热和排烟温度。结果表明,排烟和预热温度基本满足优化设计要求,排除烟气温度≤180℃,预热温度≥1000℃,有效降低了蓄热式加热炉能耗。

贵州铝厂新型阳极焙烧炉节能探讨

针对贵州铝厂三期引进的新型阳极焙烧炉节能效果显著、阳极质量好等原因进行分析与探讨。这对以后焙烧炉的设计和改造具有一定的参考价值。

50MW槽式太阳能光热电站储热系统建模

储热系统的热功转换使得太阳能热发电技术与其他可再生能源发电技术相比具有独特的优势。在太阳能热发电领域,槽式聚光集热发电技术与双罐熔盐间接储热系统应用最为广泛,并已成功商业化。以德令哈50 MW槽式太阳能光热电站为研究对象,基于集总参数法建立了其双罐熔盐间接储热系统的动态仿真模型,在iSimu仿真平台上对模型进行了验证。在此基础上,在充热、放热过程中进行了导热油质量流量阶跃扰动模拟仿真,研究了导热油/盐管壳式换热器中导热油出口温度、熔盐出口温度和熔盐储罐内熔盐高度的变化。仿真结果表明,所建立的模型能很好地模拟双罐熔盐间接热能储存系统的充放热动态特性,对系统设计、调峰控制和安全运行策略制订具有指导意义。

高产能双蓄热推钢式烧嘴加热炉的应用

介绍了加热能力为170t/h双蓄热式加热炉的工艺特点、主要设备技术性能参数以及节能措施。

高炉煤气在热处理炉上的设计和应用

阿城钢铁有限公司热处理炉原以重油为燃料,后改造为双蓄热式热处理炉,采用单一高炉煤气为燃料,通过切换阀利用废气余热对高炉煤气、空气进行双预热,明显提高了加热质量,降低了热处理炉的燃料消耗,降低了成本。实践表明,高炉煤气蓄热式热处理炉具有高效、优质、节能和低污染等诸多优点,具有广阔的开发应用前景。