脈沖燃燒技術(shù)相關(guān)技術(shù)知識

        脈沖燃燒技術(shù)在工業(yè)爐的燃燒控制水平直接影響到生產(chǎn)的各項指標，例如：產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗等。目前國內(nèi)的工業(yè)爐一般都采用連續(xù)燃燒控制的形式，即通過控制燃料、助燃空氣流量的大小來使爐內(nèi)的溫度、燃燒氣氛達到工藝要求。由于這種連續(xù)燃燒控制的方式往往受到燃料流量的調(diào)節(jié)和測量等環(huán)節(jié)的制約，所以大多數(shù)工業(yè)爐的控制效果不佳。隨著工業(yè)爐工業(yè)的迅猛發(fā)展，脈沖式燃燒控制技術(shù)也應(yīng)運而生，并在國內(nèi)外得到一定程度的應(yīng)用，取得了良好的使用效果。
工業(yè)爐的燃燒
高檔工業(yè)產(chǎn)品對爐內(nèi)溫度場的均勻性要求較高，對燃燒氣氛的穩(wěn)定可控性要求較高，使用傳統(tǒng)的連續(xù)燃燒控制無法實現(xiàn)。隨著寬斷面、大容量的工業(yè)爐的出現(xiàn)，必須采用脈沖燃燒控制技術(shù)才能控制爐內(nèi)溫度場的均勻性。
原理和優(yōu)勢
顧名思義，脈沖燃燒控制采用的是一種間斷燃燒的方式，使用脈寬調(diào)制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)燃燒時間的占空比（通斷比）實現(xiàn)窯爐的溫度控制。燃料流量可通過壓力調(diào)整預(yù)先設(shè)定，燒嘴一旦工作，就處于滿負荷狀態(tài)，保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。當需要升溫時，燒嘴燃燒時間加長，間斷時間減��；需要降溫時，燒嘴燃燒時間減小，間斷時間加長。控制圖見圖1。
脈沖燃燒控制的主要優(yōu)點為：
1.傳熱效率高，大大降低能耗。
2.可提高爐內(nèi)溫度場的均勻性。
3.無需在線調(diào)整，即可實現(xiàn)燃燒氣氛的精確控制。
4.可提高燒嘴的負荷調(diào)節(jié)比。
5.系統(tǒng)簡單可靠，造價低。
6.減少NOx的生成。
普通燒嘴的調(diào)節(jié)比一般為1：4左右，當燒嘴在滿負荷工作時，燃氣流速、火焰形狀、熱效率均可達到最佳狀態(tài)，但當燒嘴流量接近其最小流量時，熱負荷最小，燃氣流速大大降低，火焰形狀達不到要求，熱效率急劇下降，高速燒嘴工作在滿負荷流量50%以下時，上述各項指標距設(shè)計要求就有了較大的差距。脈沖燃燒則不然，無論在何種情況下，燒嘴只有兩種工作狀態(tài)，一種是滿負荷工作，另一種是不工作，只是通過調(diào)整兩種狀態(tài)的時間比進行溫度調(diào)節(jié)，所以采用脈沖燃燒可彌補燒嘴調(diào)節(jié)比低的缺陷，需要低溫控制時仍能保證燒嘴工作在最佳燃燒狀態(tài)。在使用高速燒嘴時，燃氣噴出速度快，使周圍形成負壓，將大量窯內(nèi)煙氣吸人主燃氣內(nèi)，進行充分攪拌混合，延長了煙氣在窯內(nèi)的滯流時間，增加了煙氣與制品的接觸時間，從而提高了對流傳熱效率，另外，窯內(nèi)煙氣與燃氣充分攪拌混合，使燃氣溫度與窯內(nèi)煙氣溫度接近，提高窯內(nèi)溫度場的均勻性，減少高溫燃氣對被加熱體的直接熱沖擊。
燃燒氣氛的調(diào)節(jié)是提高工業(yè)窯爐性能必不可少的一個環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的連續(xù)燃燒控制只能通過在線測量煙氣殘氧量，反饋給燃燒氣氛控制器，然后實時調(diào)節(jié)控制助燃空氣流量執(zhí)行器的輸出，才能精確控制爐內(nèi)的燃燒氣氛。由于檢測煙氣殘氧的氧化鋯傳感器的可靠性、壽命和價格的原因，在工業(yè)現(xiàn)場的使用往往不理想。有些窯爐自控系統(tǒng)干脆采用一臺比例跟隨器，使助燃空氣的流量與燃料的流量成固定的比例，但這種方法不得不將助燃空氣的富余量留得很大，達不到最佳的節(jié)能和控制過剩氧含量（或過剩空氣系數(shù)）的要求。采用脈沖燃燒控制方式，可以將油壓和風壓一次性調(diào)整到合適值，在系統(tǒng)投人運行后，只需保持這兩個壓力穩(wěn)定即可。對壓力進行測量和控制要比流量簡單得多，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況采取全自動控制，也可以采取人工手動控制。
與連續(xù)燃燒控制相比，脈沖燃燒控制系統(tǒng)中參與控制的儀表大大減少，僅有溫度傳感器、控制器和執(zhí)行器，省略了大量價格昂貴的流量、壓力檢測控制機構(gòu)。并且，由于只需要兩位式開關(guān)控制，執(zhí)行器也由原來的氣動（電動）閥門變?yōu)殡姶砰y門，增加了系統(tǒng)的可靠性，大大降低了系統(tǒng)造價。

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