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蓄热式熔铝炉的设计与应用
时间:2019-09-03 20:28点击量:

   特别是江苏电炉了解到,不同形式蓄热熔铝炉的传热及流动特性的研究、蓄热式烧嘴的结构及火焰特性的研究、空气/ 烟气及各种燃料换向阀的开发、燃烧控制系统研制等 ,并取得了许多成果。在此基础上我们设计建造了渤海铝业公司的两座容量 30t 熔铝炉 ,并于 2000 年 9 月顺利投产使用。这是迄今为止国内自行设计建造 ,采用蓄热式燃烧技术最大的两座熔铝炉。原炉炉盖为拱顶结构 ,经核算炉膛过高 ,这样非常不利于炉气充满炉膛。改造后的炉盖采用了掉挂平顶结构 ,即降低了炉膛高度 ,也减少了炉盖重量。原炉设置四个烧嘴 ,切向布置。改后炉子采用一对蓄热式烧嘴 ,火焰交叉布置 ,强化了炉内对流。燃烧器是火焰炉最主要的设备 ,烧嘴性能的高低直接影响到炉子性能的好坏。而要研究出高效蓄热式燃油烧嘴就必须解决许多技术难题。为此我们做了大量的实验研究工作。

江苏工业炉

从雾化方式上划分 ,燃油烧嘴分为内混式和外混式。与外混式相比 ,内混式烧嘴具有气耗率低、雾化质量高、单嘴能力大、燃料燃烧完全等优点。但也存在着调节比小、燃油与雾化介质互相封堵等缺陷 , 这对于燃烧控制十分不利。CDR - J - 350 型蓄热式烧嘴由于具有特殊的结构 ,从而解决了这一难题。它的最大燃烧能力为 350kg (油) / h ,最小仅为 20kg (油) / h。试验结果表明 ,在雾化介质耗量较小的情况下 ,索太尔平均直径 SMD (液雾颗粒粒度) 小于40μ m。由于蓄热式烧嘴既是燃烧设备也兼做排烟道 , 因而如何能够保证它在排烟时不被烧坏 ,同时油枪里残油又不至于被烤焦结碳 ,是蓄热式燃油烧嘴研制的又一难点。CDR - J - 350 型蓄热式烧嘴从材质、结构两个方面入手 ,很好地解决了这一难题。
此外 ,CDR - J - 350 型蓄热式烧嘴还具有以下特点 :
⑴燃烧器不结焦 ;
⑵燃烧器不堵塞 ;
⑶火焰刚性强 ;
⑷烧嘴砖采用过孔结构 ,抑制热态 NOx 生成 ;
⑸火焰喷射速度及形状满足加热工艺要求 ;
⑹油枪拆装方便 ,便于维护。

蓄热室熔铝炉的热工指标随操作参数和结构参数的变化规律 ,称之为流动特性和传热特性。在操作参数一定的情况下 ,两种特性取决于蓄热室的结构参数因此 ,蓄热室结构的设计是否合理直接影响到它的使用性能。CDR - R 型蓄热室熔铝炉的设计主要考虑了蓄热体形状、比表面积、耐热冲击性、高温耐热强度、蓄热能力、透热深度、生产成本等因素。蓄热体采用陶瓷耐热小球 ,比表面积达 250m2/ m3 。3. 4  CDR - V 型四通空气/ 烟气换向阀具有独特结构的 CDR - V 型四通空气/ 烟气换向阀 ,体积小、结构紧凑 ;换向动作时间小于 2 秒 ,工作平稳可靠 ;执行机构由进口气缸驱动 ,换向周期为1 分 40 秒。此外换向阀还具有良好的密封性能。3. 5  检测及控制系统为了完成对炉温、炉压、换向以及整个工艺过程的自动控制、自动检测、信号联锁、保护及故障诊断等实时任务 ,现场设备控制站采用德国 SIEMENS 公司的 S7 - 300 系列 PLC 产品。该产品性能、价格比在工控界占有很强的优势 ,具有易操作、易维护、可靠性高等优点 ,且注重开放性 ;过程 ,信息监控系统熔铝炉选用台湾研华公司的 5862 控机 ;炉前设有现场操作柜 ,显示炉了各控制、操作参数 ,可实施手工操作。