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大型井式燃氣退火爐用途及結構組成
一、大型全纖維井式燃氣退火爐用途
中國葛洲壩集團機械船舶有限公司本次采購的φ6m×7m井式低溫退火爐適用于水工機械、重型機械、工程機械、礦山設備、水輪機、汽輪機、船舶、鋼鐵、核電等行業(yè)機械設備零件的退火。該設備必須是采用當代機械、電氣、液壓等新技術設計而成的，具有結構牢固、剛性好、安全可靠、操作維修方便、造型美觀等特點。
二、技術參數(shù)及規(guī)格：
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序號 |
名 稱 |
技術參數(shù) |
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1 |
燃氣壓力 |
7-10Kpa |
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2 |
燃料名稱 |
天燃氣 |
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3 |
燃氣熱值 |
8600kcaL/m3 |
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4 |
加熱溫區(qū) |
9區(qū) |
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5 |
設計爐溫 |
950℃ |
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6 |
使用溫度 |
0～640℃（可任意設定） |
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7 |
爐口尺寸 |
φ6m |
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8 |
爐膛內腔有效尺寸 |
φ6000×7000mm |
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9 |
一次最大裝載量 |
100t |
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10 |
控制指示精度 |
±1℃ |
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11 |
升溫速度 |
0～300℃/h可調 |
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12 |
降溫速度 |
20～100℃/h可控 |
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13 |
最大耗氣量 |
460Nm3/h |
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14 |
爐蓋移動方式 |
自動水平移動 |
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15 |
空爐熱穩(wěn)態(tài) |
±10℃ |
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16 |
燒嘴數(shù)量 |
高速脈沖燒嘴，SIC125HB，功率250KW/支（共18支） |
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17 |
燒嘴功率 |
250KW/套 |
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18 |
燒嘴品牌 |
廣州施能燃燒設備有限公司 |
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19 |
控溫方式 |
計算機控制（西門子PLC-300） |
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20 |
爐襯形式 |
采用優(yōu)質硅酸鋁纖維模塊，專用錨固件固定 |
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21 |
工作環(huán)境 |
-15至+45℃ 相對濕度：95% 室外使用 |
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22 |
保溫層厚度 |
≥300mm |
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23 |
工作電壓 |
380V 50Hz |
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24 |
能耗指標 |
滿載時熱效率η≥40 |
三、設備結構說明
3.1爐體部分
a.爐體:結構與一般標準型井式爐相似，外殼由A3鋼板（δ=12mm）和型鋼及18﹟槽鋼拼焊而成。
爐體布置在主廠房外，合同生效后三十日內乙方應提供設備基礎圖、爐體主視圖、俯視圖、左視圖；總平面圖；電源及氣源交接點位置及要求、燃氣主管道PID圖（帶控制點的工藝流程圖）；燃氣分管道PID圖；控制原理圖；爐襯剖面圖；燒嘴安裝結構圖；燒嘴平面布置圖。
b.爐襯:爐襯制作采用山東魯陽股份有限公司陶瓷纖維模塊，規(guī)格型號為：LYGX-289，使用專用設備制成特殊的規(guī)格，并在加工過程留有一定的壓縮量,以保證模塊在砌筑完畢后每塊陶瓷模塊在不同方向膨脹,使模塊之間互擠成無間隙的整體,達到完好蓄熱效果,而且該產(chǎn)品施工方便快捷,均能直接固定于爐殼鋼板的不銹鋼錨固釘上。該結構爐墻緊密耐用，節(jié)能效果好，重量輕，可減少大型設備的運輸難度，并可大大縮短在現(xiàn)場安裝施工的時間。與其它產(chǎn)品相比優(yōu)點為低導熱、低熱容量、優(yōu)良的抗腐蝕性能，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及熱抗震性、絕熱性，并且錨固件設置于爐體冷面，提高了纖維的耐高溫強度。保溫層厚度≥300mm、爐蓋每邊壓住爐口150mm，本爐爐蓋與爐體之間用通過自重的軟密封機構來密封，減少爐子的熱損耗，優(yōu)質節(jié)能。
C.爐蓋及龍門架:本設備爐蓋含密封及行走平移機構。
(1)爐蓋殼體由16﹟槽鋼及δ=10mm鋼板焊接成型，四周邊框采用板材做護邊，保證其有長期使用壽命長?？梢猿惺芨邷貙t蓋圍板的損害
爐蓋襯體采用硅酸鋁纖維折疊塊制作，折疊塊的制作方式與爐體襯體制作方式相同。
(2)爐蓋密封：爐門密封是采用插刀和爐蓋自重軟邊密封裝置.
(3)爐蓋開關：爐蓋的開關應采用升降機傳動，爐蓋的行走采用減速機驅動。爐蓋開啟的動作是鎖緊裝置松開→提升→向一邊開。
3.2爐壓控制系統(tǒng)
a．爐壓控制系統(tǒng)：
爐內壓力是否控制或控制的好壞，決定了爐內溫度是否均勻和熱效率高低。爐壓控制系統(tǒng)由爐內測壓裝置、壓力變送器、自動控制儀表和大直徑自控高溫煙閥組成。可隨著供熱量地變化，自動控制和調節(jié)爐內壓力，使爐壓控制在最佳值，即保證了爐內熱氣流充分利用又保證了爐外冷空氣不會大量吸入，達到節(jié)約能源及均勻爐溫的效果。高溫煙閥設有自動和手動兩種方式，當斷電時，可采用手動方式將煙閥關閉。
3.3故障檢測報警系統(tǒng)
a.爐前空氣干管末端均設置了帶防護罩的防爆膜,以防天然氣因閥門泄漏或其它原因滲入空氣管路,產(chǎn)生天然氣爆炸時,擊穿防爆膜泄壓,避免造成人身或設備傷害事故; 每套燃燒器前設有天然氣主管路和點小火天然氣管路，兩管路上都設有天然氣電磁閥和手動切斷球閥。每套燃燒器可實現(xiàn)點火、熄火報警等全過程的自動控制。
通過PLC控制器，實時監(jiān)控管路的壓力等狀況，發(fā)現(xiàn)異常時，自動切斷燃氣閥，并通過聲光報警，提示工作人員，從而保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。
天然氣欠壓(或者壓力過大時)、風機故障或欠壓、壓縮空氣欠壓)時系統(tǒng)報警,延時6秒后,故障仍未消除,則自動切斷天然氣電磁閥,同時自動快速切斷總管安全切斷閥;
b.主要檢測及控制參數(shù)：
1）爐膛各區(qū)溫度測量、顯示、調控
2）爐內壓力檢測、顯示和調控
3）預熱溫度檢測、顯示
4）助燃風壓手動/自動控制
5）天然氣壓力監(jiān)測、顯示及報警，燃氣流量顯示，每爐次累計流量等。
6）助燃風管路、燃氣管路系統(tǒng)的聯(lián)鎖、報警等控制
7）爐門、龍門架電機聯(lián)鎖、控制
C.系統(tǒng)報警部分:
若下列主要聯(lián)鎖保護超出限制或未達到，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報警并立即關閉快切閥切斷燃燒，并顯示報警信息。
風機故障，或者風壓異常
爐壓異常。
天燃氣壓力異常不穩(wěn)定情況下，報警并切斷各閥體
火檢無信號，即點火失敗
爐溫各區(qū)溫度高于設定溫度時，或者溫度偏差高于設定偏差時
排煙溫度超過極限溫度，即預熱溫度偏高
降溫風機故障，壓力異常時
計算機通訊中斷故障報警
3.4控制系統(tǒng)
本控制系統(tǒng)主要由進口智能溫控器，西門子PLC，各種傳感器以及工控機、REDFCS燃氣爐專業(yè)軟件等組成，實現(xiàn)爐溫升溫、保溫自動/手動調節(jié)，助燃風壓調節(jié)、爐壓調節(jié)以及爐體工況參數(shù)的就地儀表顯示和計算機遠程監(jiān)控，并對溫度等數(shù)據(jù)的實時記錄，對各種報警信息進行聲、光提示。
該燃氣爐的自動控制系統(tǒng)主要由18個就地控制箱，1個標準控制柜，1個計算機操作柜，以及其他控制單元組成，分三層控制（手動/PLC/微機），具有很高的可靠性，可分為以下幾個系統(tǒng)：助燃風管路、燃氣管路系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、儀、電自動控制系統(tǒng)、以及PLC、工控機監(jiān)控、報警系統(tǒng)等組成。
所有電器件采用先進可靠的西門子品牌，PLC為西門子品牌，工控機為臺灣研華。
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