天然气热处理用途:焊接件去应力退火;
天然气热处理组成:热处理炉工程主要由全纤维炉体、全纤维炉门、炉车、燃烧系统、排烟系统、密封系统、阀站及管路系统、自控系统和上位计算机系统等主要部分组成。
下面分别作一简要介绍:
大型炉体钢结构钢骨架由大型型钢、钢板等焊接或用高强螺栓锚接成高强度的桁架刚性结构。在设计上充分考虑到热膨胀的影响,在任何情况下,炉体都不会由于膨胀/收缩而产生变形。
采用全耐火纤维复合结构的炉体,其重量仅为耐火砖炉体的1/20,,但可节能25~30%,这种炉衬还具有安装简便,施工时间短的特点,使用寿命远比砖体炉长。纤维炉墙升温速度快,空炉加热 1.5小时可达到使用温度;纤维炉体蓄热量少,在调解各区温度,则响应速度比砖体快。并当故障时停炉后,较短时间内即可排除故障;耐火纤维炉墙热震稳定性好,即使受到机械碰撞损坏时,只需局部进行修补,并且不需要烘炉。由于炉衬采用硅酸铝纤维,导热系数小,材料容重小,所以,炉墙厚度仅为砖体墙的一半,炉体骨架也较轻巧。耐火纤维模块在使用过程中不产生影响正常性能的明显缝隙,炉衬的设计和选材按正常使用寿命一般不少于10年考虑。
炉门采用无水冷结构设计。无水冷结构炉门是将炉门框体和密封框体巧妙地分离、组合,即使在长期高温开门操作工况下,也能保证炉门钢结构不变形和密封可靠性。炉门由型钢骨架、钢板、铸件护板、纤维组合块等组成。为充分考虑炉门受热变形,炉门的型钢骨架、钢板、铸件护板之间均采用螺栓连接,其相互之间留有足够的受热膨胀结构,框架结构巧妙分离、组合而成。即使是在高温加热炉长时间开门操作工况下,也能保证炉门钢结构不变形和密封可靠。
炉门采用热道双侧密封及冷道软硬密封的双密封结构。炉门采用全纤维内衬,炉门提升机构由带制动电机的斜齿轮减速机、链轮、轴承、轴承座、套筒滚子链、配重及调节装置组成。这种机构传动平稳从而可以是炉门升降平稳而且配重位于门柱内美观。在结构设计上充分考虑了热膨胀的影响,炉门护板的设计和选材按正常生产约10年不出现影响正常使用的损坏考虑。
台车属于重型炉车对炉车的车轮、大梁、横梁提出了较高的要求;大载重量炉车由高强度车轮、大型钢结构鱼腹式纵/横梁车架、铸铁边框和高强度耐火保温材料组成, 台车车架的设计和选材按在5年内正常使用条件下的变形不影响台车的进出、密封、偏载考虑。炉车耐火砖两侧采用大块异形浇注料(与炉体两侧纤维浇注料成型块形成迷宫式结构),并比炉车中间浇注料低,不但耐冲击,单位耐压大,而且使用寿命长,一旦有破损时,更换方便。电动自行机构,电动机、螺旋伞齿轮减速器、制动器三位一体,直接安装在主动车轮组上,安装维修方便,通过自动翻版机构供电至炉车。炉车行走速度约6~8m/min。燃烧系统采用高速调温自控烧嘴,该燃烧器由二部分组成,前节燃烧室的炭化硅衬套可更换,后节燃烧主体不易损坏,以便降低维修费用;高速调温自控烧嘴系统由高速烧嘴、智能型燃烧控制器、进口VMR型燃气电磁阀、空气双位调节阀、进口高压点火器和火检器组成。
高速调温自控烧嘴具有以下特点:
本燃烧器的燃气流出口速度大于100~160 m/s。燃烧器内燃气与空气三次混合,并在自带的燃烧室内燃烧,可以做到充分的燃烧。并具有可靠的保护装置,设有点火前自动吹扫,自动点火程序控制熄火,回火自动监测保护及报警等多项多层次保护措施。
燃烧器的专用智能燃烧控制器控制,可实现自动点火、大小火切换、熄火报警、熄火保护及再点火等全过程的自动/手动控制。燃烧器配有自控专用阀门可实现供风、供气的定量控制。燃烧后节使用寿命≥5年,前节耐火衬套可更换部分使用寿命≥4年,助然空气经空气预热器预热后,进入烧嘴燃烧。预热后的空气管采用硅酸铝纤维预制成型件,外包铝箔,外表温升≤20℃。
高速调温自控烧嘴系统可与上位工控计算机、西门子大型PLC集散式控制系统相连接,实现全炉温度—燃烧量全自动控制。在计算机屏幕上设有显示炉内工况图。各烧嘴都有熄火语音报警功能,用计算机鼠标器就可操作各烧嘴的点火、大火和小火控制和观察工况。
炉压控制系统由炉内取压装置、微差压变送器、西门子PLC和大直径自控高温烟阀组成。使台车面炉内压力控制在佳值,即保证了炉内热气流充分利用,又确保炉外冷空气不会吸入,达到节约能源及均匀炉温的效果。
烟囱下端设圆筒形对流辐射空气预热器,通过烟气与空气的热交换,将燃烧空气预热至300℃以左右。冷空气自上而下,与高温烟气热交换后,分两路输送至炉体两侧的燃烧器内,预热器由多棱片锅炉钢板焊接而成,使用寿命长。
热处理炉自控系统由上位计算机系统、温度系统、燃烧控制系统、压力自控系统、故障报警系统、动力控制系统和冷却控制系统等组成。温度控制方式采用由上位机、西门子PLC、智能燃烧控制器、高速脉动烧嘴组成的闭环自控系统,按热处理工艺曲线要求自动控制炉内的温度。