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| 12×7米退火炉控制系统的设计 | |
| 谢振国 金东哲 陈基利 | |
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1 前言
三峡水力发电工程是目前世界十项重大工程之一，为更好的配合该工程地顺利实施，哈尔滨电机股份有限公司作了充分的技术和设备储备。该炉即是为三峡水轮机组件的热处理需要而建。经过一年来近40炉的运行，各项指标均达到理想的设计要求。该炉有效尺寸12×7×6米，最大载重量250吨，最大煤气耗量(发生炉煤气)每小时4800立方米，共用24只LK831-25自身预热式烧嘴，该炉的控制以工业计算机为核心，配以电动执行单元仪表，主要完成煤气量的调节，及其与空气量配比调节，以及炉膛负压、煤气、空气压力的自动调节，同时对各点温度、压力、流量进行检测、报警、及必要的联动。
2 控制方案确定
2.1 温度控制
由于该炉较大，为保证炉内各点温度±10℃的工艺要求，将该炉分成6个控制区，每区设有3～4只热电偶，其信号在计算机上进行加权平均。取各区平均信号作为测量信号，分别与同一设定的控温曲线比较，来调节每区的煤气流量，控制每区的温度自动跟随工艺曲线变化，以此保证整个炉膛内的各点温度趋近一致。
2.2 燃烧控制
(1)为使炉内煤气充分燃烧，需要足够的空气，但空气量过大并不利于合理燃烧。为此在每区空气和煤气支管上各安装一个电动调节阀，根据煤气耗量按一定的比例来调节空气量，实现配比调节。
(2)炉膛压力的高低，直接影响燃烧情况。为进一步保证燃烧处于最佳状态，需调节炉膛压力。在烟气引射风管道上安装一个电动调节阀，调节引风量(即控制烟气抽力)，从而调节炉膛压力，使其保持微正压状态。
2.3 煤气、空气压力控制
由于烧咀的要求，压力高于9000pa时易发生脱火现象，压力低于3000pa时易使火焰熄灭，尤其是在燃烧初期。为避免此种情况的发生，在煤气和空气总管上各安装一个电动调节阀，使烧嘴前煤气和空气压力控制在6000pa左右。
2.4 计算机控制
鉴于该炉分6个区控制，每区设有煤气和空气调节回路，加之炉膛压力、空气、煤气压力调节回路，总闭环控制回路多达15个。另外还有2个开关量控制的煤气泄漏紧急切断电动闸阀(安装与煤气总管上的两个电动楔式闸阀)回路，1个开关量控制的炉门升降计时回路。28个温度测点(炉膛20个，工件8个)、14个流量测点、3个压力测点及其它过程参数的检测。如果都采用调节仪表和显示仪表来完成，不仅使系统繁杂，仪表盘面大，给操作者和故障检修人员也带来诸多不便，而且该部分总价与采用计算机集中控制相比其差价相差无几。采用计算机控制可以很方便的修改各个控制参数，显示、打印更多测点、曲线，而且各种直观的画面，报警显示，尤其是其自诊断、自修复、自起动的性能，更加方便于操作者，大大减少了操作者的劳动强度。实践证明计算机控制效果理想，于节能方面，与同类仪表控制的窑炉相比，效果也比较显著。
3 方案的实施
控制分区及现场仪表配置如图1。 （图片） （图片） （图片） （图片） | |
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