富氧全氧烤包器設備系統節能技改方案說明

1、烤包器支架（利舊及加固）

設備機架、包蓋、翻轉系統等利舊，對現有管道等可以利舊的利舊保留。對原有支架等設備進行加固。

2、燒嘴設計

根據低熱值燃料特性結合現場工況，進行初步設計，經過熱平衡測算，燃燒器選用

1)、鋼包燃燒器選用中威ZWHB-OEG-150/150/40**富氧燃燒器系列。ZWHB-OE-150/150/40燒嘴燃氣口管徑暫定為DN150，助燃風管徑暫定為DN150，氧氣管徑為DN40，燒嘴前端結構采用耐高溫材料，防止火焰或溫度過高對富氧（純氧）燒嘴及點火裝置造成損壞。

  2）、中間包燃燒器選用ZWHB-OEZ-150/150/40**富氧型燃燒器。

中威富氧全氧燒嘴具有如下特點：

Ø 高火焰溫度和高熱輻射強度；

Ø 加快燃燒速度，促進燃燒完全；

Ø 降低燃料的燃點溫度和減少燃盡時間；

Ø 增加熱量利用率；

Ø 降低過量空氣系數，減少燃燒后的煙氣量，減少熱量損失；

Ø 降低煙氣中氮氧化物含量，達到環保要求。

3、點火方式

燃燒器點火設備采用長明火，長明火自動點火方式。利用原有設備的點火管道，更換點火氣動切斷閥。

這一功能將利用電子控制設備來確保點火的**性和**性，可大大減少了操作人員的勞動強度和潛在的**風險。

自動/手動控制系統將為操作人員提供更大的靈活性。該系統允許在自動和手動模式之間無縫切換，以應對不同的生產需求或應急情況。

4、火焰檢測

 系統配套火焰檢測探頭，安裝于固定支架上，探頭直接對準燃燒器火焰位置。火檢探頭具有很高的靈敏度，且對釋放紫外光譜范圍的所有火焰具有很好的選擇性。火檢探頭將檢測到的信號實時傳送**控制系統，構成熄火保護**回路。

5、測溫系統（利舊）

可利用現場測溫設備，接入控制系統溫度設備，于觸摸屏上進行顯示，并進行控溫邏輯運算。可根據具體工況于包蓋加裝測溫熱電偶進行測溫。

實時監測包底耐材溫度，根據耐材溫度修正升溫曲線，達到更佳節能的效果。烘烤曲線記錄及異常報警記錄可查詢。

6、燃氣管路配置（利舊）

利用現有燃氣管道：主燃氣管路延伸**烤包器的轉臂處并與轉軸相連接，各個燃燒器的分支管道被布置在包蓋上。燃氣管路與主供氣管道相接，經過上游的過濾處理后，分別輸送**各個烘烤器的對接口。

燃氣管道上設備有過濾器、流量計、手動閥、盲板閥、氣動切斷閥、調節閥等設備。其中盲板閥替換為密閉式盲板閥。

7、助燃風管路配置（利舊）

選擇富氧燃燒改造方案則利用現有助燃風機，手動閥，流量計、調節閥等，實現富氧烘烤需提供助燃風，無需增加助燃風機，助燃風管路利用現有的管道。 

8、氧氣管路配置

氧氣管路配置是鋼包烘烤器的重要組成部分，其設計和布置直接關系到烘烤效率和**性。以下是對氧氣管路配置的詳細解析：

氧氣來源：氧氣管路通常接主氧氣站，確保氧氣的充足供應。

主要配件安裝：在氧氣管路中，依次配置有流量計、手動閥、減壓閥、調節閥、壓力變送器、放散閥、切斷閥、止回閥等設備。這些設備的安裝順序和位置對于確保氧氣的**輸送和使用**關重要。

材質：氧氣管線均使用不銹鋼304材質，并進行脫脂處理，以確保氧氣的純度和防止污染。

9、壓縮空氣管道（利舊）

壓縮空氣為氣動調節閥、氣動切斷閥提供氣源動力，管徑為DN15，流量0.25m³/min，壓力0.4—0.6MPa。

10、電控系統功能

燃控系統的電控部分設計為一個就地防爆落地式控制柜，用于集中接入現場的各類檢測設備和執行機構。該系統采用了高性能的可編程邏輯控制器，采用西門子PLC，型號S7-1200，以實現與現場設備的實時數據交互，并支持實時監控、遠程控制以及報表生成等功能。以下是控制柜具體實現的功能：

電控系統主要由以下幾個模塊組成：

Ø 包蓋位置控制，負責包蓋上下翻轉的控制；

Ø 點火控制，利用電子控制設備來確保點火的**性和**性；

Ø 火焰監測，通過火焰檢測探頭實時監測火焰的存在與強度，并提供相應的運行信號；

Ø 儀表測量與顯示，負責采集系統壓力、流量、溫度等關鍵參數，并在控制柜上進行實時顯示；

Ø 助燃風機控制，采用變頻驅動器（VFD）來控制風機的啟停和轉速，以適應不同的燃燒需求；

Ø 氧氣流量控制，通過質量流量計實時監測并調節充入燃燒室的氧氣流量，確保燃燒效率；

在燃燒控制方面，PLC作為控制單元，通過高速數據處理和復雜的控制算法，實現了對燃燒過程的精確控制。PLC負責接收來自火焰檢測系統的信號，并根據這些信號調整燃氣、氧氣及空氣的流量，以維持穩定的燃燒狀態。同時，PLC還能根據儀表測量系統提供的實時數據，對燃燒過程進行優化，提高燃燒效率，減少排放。

此外，PLC還能與助燃風機的變頻驅動器進行通信，根據燃燒需求動態調整風機的轉速，從而控制燃燒空氣的供應量。這種閉環控制系統能夠確保燃燒過程的穩定性和經濟性，同時降低能耗。

不同烘烤模式下的狀態描述：

富氧烘烤時，氧氣開關與風機及煤氣狀態連鎖，風機故障或風壓過低時，不進行富氧，煤氣泄露或壓力過低時，氧氣自動關閉。

富氧烘烤時，具備預設氧燃比自動調節功能，氧燃比失調時，具有報警和自動切斷功能。

11、觸摸屏頁面設計

通過窗口功能鍵可選擇監控界面、參數設置、趨勢曲線等頁面。

模擬圖 ：本圖顯示燃氣系統、助燃空氣及其它管路上全部可控設備符號，各設備狀態，鋼包外形，火焰狀態等。檢測過程變量數值有燃氣流量PV瞬時值，空氣流量PV瞬時值，包溫PV瞬時值，烘烤時間，隨時顯示報警狀態的報警條。

趨勢圖：本圖顯示鋼包溫度趨勢曲線，燃氣流量趨勢曲線。

事件報警記錄：顯示并存儲報警事件發生時間，確認時間，恢復時間，事件名稱。

模擬量顯示:在觸摸屏上顯示各傳感器的模擬量的瞬時值：燃氣壓力、燃氣流量、空氣壓力、空氣流量、氧氣壓力、氧氣流量、包蓋溫度等。

參數設定：功率設定，PID參數設定，報警設定，儀表參數設定等。

12、**連鎖系統

燃氣壓力保護系統：在燃氣管道上安裝壓力變送器，以實時監測管道內的燃氣壓力。當檢測到入口壓力低于設定的下限值時，系統將自動觸發供氣緊急切斷閥關閉，以防止燃氣供應不足導致的設備故障或**風險。

氧氣壓力保護系統：在氧氣管道上安裝壓力變送器，以實時監測管道內的燃氣壓力。當檢測到入口壓力低于設定的下限值時，系統將自動觸發供氣緊急切斷閥關閉，以防止燃氣供應不足導致的設備故障或**風險。

熄火保護聯鎖：系統具備熄火保護功能，通過火焰檢測器實時監控燃燒狀態。一旦由于系統波動或其他外部因素導致意外熄火，控制系統將立即啟動聯鎖控制序列，發送信號**相應的閥門執行機構，實現快速關閉，從而防止燃氣泄漏和潛在的再燃風險。

超溫報警系統：在關鍵測溫點部署溫度傳感器，以監測系統的運行溫度。如果傳感器檢測到的溫度超過預設的**閾值，系統將**聲光報警裝置，同時啟動應急響應程序，以保護設備免受過熱損害，并確保操作人員的**。

泄露檢測與報警系統：在燃氣設備安裝區域內，布置高靈敏度的可燃氣體檢測探頭。這些探頭能夠檢測環境中的可燃氣體濃度，并在達到預設的報警閾值時啟動聯鎖動作。系統將發出報警信號，并通過控制邏輯切斷氣源，以降低火災或爆炸的風險。此外，系統還可配備緊急通風和排氣裝置，以進一步確保區域**。

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