工业炉常规燃烧系统的问题分析与改进

摘要：近年来，随着我国工业水平的快速发展，工业部门对工业炉的要求不断提高，这就要求我们要着力开发一些新技术和新产品。随着工业炉的自动控制程度越来越高，传统的燃烧系统已经不能满足当代工业生产。为了解决常规燃烧系统的缺陷，本文从燃烧系统的组成部分出发，并并提出相关传统燃烧系统的改进方法，并提出相应的解决方案，来提高工业炉的实用性。

关键词：工业炉 燃烧系统 问题分析 方法

1、前言

现阶段，我国所有的工业炉燃烧与国际先进水平相比，还是有一定的差距。如今，高性能的燃烧设备也逐步被开发出来，其特点和作用都存在一定的差异。所以，对于我国现阶段的工业炉设备来说，建立新的燃烧系统，提高燃烧系统的性能，扩大其容量对于工业炉工作来说有重要意义。

工业炉的燃料消耗量、原材料的消耗总量、能源消耗量和产品质量都影响这工业炉的质量。燃烧系统自动控制技术是工业炉运行的核心技术。但由于很多原因，我国的工业炉大多存在投入高、能耗高的劣势。在人工控制方面和燃烧自动化控制技术与工业发达国家相比还是存在很大的差距。在很长一段时间内，国内的工业炉新技术依然处于开发研究阶段，很多企业并不重视燃烧系统的研究，从而也就忽视了工业炉燃烧系统改造的关键技术。很多企业只是根据燃烧能力的需要来设计并生产工业炉，忽视了工业炉的研究和开发。工业炉的生产、运行和控制将浪费大量的人力物力。所以现阶段我国的工业炉燃烧系统还有许多问题，不仅在炉的性能方面有待提高，有的还存在一定的安全生产隐患。

2、燃烧系统包含的内容

完整的燃烧系统包括点火控制系统、火焰调节系统和自动化控制系统。合理控制燃烧系统的燃烧空气比，可以最终实现燃烧全过程自动控制，这是实现燃烧系统高效运行，节约能源，高效的完成生产的有效方法。近年来，在我国市场范围内使用高性能的工业炉，在类型、特征和功能方面都存在一定的差异，燃烧系统的建立对于提高工业炉的性能具有重要意义。

2.1、点火控制系统

点火控制是工业炉的燃烧控制的一个重要环节。很多时候，在工业炉发生爆炸时，大约有60% ～ 70%爆炸是由于点火系统出现了问题，一个性能优良的燃烧系统应设有自动点火和火焰监测装置。这也是实现高水平的自动燃烧控制的有效途径。自动点火装置由点火程序控制器、点火器和火焰检测器是几部分组成。所有的燃烧系统都应该具有自动点火装置，完整的点火程序包括三个部分，首先，在点火过程开始时要在炉内进行净化处理，以确保安全点火。其次，清洗结束后，依据点火步骤启动高压点火变压器，通过电极放电产生几千伏的电火花，这个过程通常持续十秒以上来完成点火。最后，监测火焰检测器是否正常工作。如监测火焰探测器没有检测到火焰。如果点火失败，燃油管路应立即停机报警。如果正常检测到火焰，则点火成功，系统正常燃烧。

2.2、火焰调节系统

在工业炉不同的生产阶段，热负荷的需求也存在很大的差异。在工业炉循环操作过程中，及时调整热负荷，对于工业炉正常工作具有重要的影响。在燃烧系统的具体建设中，应充分考虑设备的热特性，根据不同规格的工业炉选择合适燃烧系统，并作出相应的调整来合理调整热负荷。同时要时刻关注火焰温度，根据温度控制要求，来实现火焰的自动调整。火焰自动控制模式的开关控制也是十分重要的，在一个温度控制范围内，设置一个上限和一个下限来调整温度跳动范围。当温度超过上限时，要保证火焰自动关闭，一旦出现意外要启动报警装置；当温度低于下限，火焰可以自动输入，提高热供应量和氧通量。提高可调节温度的控制精度，适用于温度控制要求不同的工业炉设备。

2.3、自动控制系统

一套完整的燃烧系统除了点火调节控制系统和火焰调节系统，还要实现自动检测和自动保护功能。实现全过程的自动化控制，时刻监测燃烧的各个相关参数以及设备的运行状况。在燃烧过程中，燃油压力自动化控制、燃烧空气自动化控制和空气压力的自动化控制在整个监测工程中占有重要的地位。在整个过程中，炉内温度和压力参数应实现联锁保护自动采取保护措施，实现安全生产。

3、传统燃烧系统的改进

3.1、减少炉气含氧量

控制炉气氧含量可有效降低工件的氧化程度。首先是空气燃料比的控制，其次是控制泄漏的氧气。通过调整燃烧系统可以满足要求。但是，对于空气预热还需要考虑热补偿问题。如今新阶段的控制方法需要在设计阶段充分考虑，着力解决空气管道的布置和空气管道切断阀完整性来完成对火焰的阻隔。由于燃烧系统完全关闭时，炉温度依然很高，这将直接影响燃烧系统的寿命。这对于维修和设计都提出了更高的要求。

3.2、进行热风温度补偿

传统的燃烧系统一般应装有热交换器，用于回收烟气余热，来加热冷空气，从而来达到节能的目的。但在预热程中，会有功率衰减，这就给燃烧系统的正常运行带来了影响。温度越高越严重，这是由于空气温度的升高时，密度减小体积会变大，在风扇的总压力不变时，这会造成空气流量降低，温度上升，增加管道的阻力。合理进行热风温度补偿，可以使燃烧系统时刻处于一个本质安全的环境中，对于工业炉的安全运行，实现安全生产具有重要意义。

3.3、实现自动调节

首先，在燃油管路上应设有流量计，通过控制系统，来实现预定的体积流量比和空燃比。其次，使用专用的空气燃料来达到控制比，提高能源利用率，达到节能环保的目的。一种控制阀门是薄膜型例阀。在燃油管路安装该控制阀，通过控制接受风的压力信号，记录薄膜的变化，使燃料比例正常输出，在正常压力下调节燃烧空气温度，阀门薄膜不断调整，实现火焰的自动化控制。

4、结束语

自动化控制技术是燃烧炉燃烧过程控制的核心技术，突出燃烧系统的高水平运行，工作的重点放在燃烧系统的优化上。从点火控制系统、火焰监测系统以及自动化控制系统入手，时刻记录燃烧过程的监控参数，来实现温度自动控制。完整的燃烧系统，还应包括在启停控制燃烧系统，用于连续监测燃烧的火焰和热负荷是否在正常范围内运行，继而实现连续调节和自动控制燃烧空气比以及其他方面的内容。从而达到实现充分燃烧自动控制的最终目标，实现高性能、高水平的燃烧。

参考文献：

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