高锰钢辙叉天然气热处理炉的控制与实现

【摘要】：能源短缺是制约我国经济可持续发展的一个重要因素。加热炉是生产过程的重要热工设备,其能耗占到钢铁工业总能耗的25%。如果提高能源的有效利用率促进能源的合理的使用,对我国经济发展具有深远战略意义。 工业加热炉的自动控制,是近几年来开发的一项新技术,它是计算机软、硬件、自动控制、加热炉节能等几项技术紧密结合的产物,目前大多数工业加热炉仍处于能耗高、浪费大、污染等严重的生产状态。提高热效率,降低耗油量,用计算机和PLC进行自动控制是一件具有深远意义的工作。炉子的自动监控系统在加热炉的生产运行中具有关键作用。采用自动控制系统不但能真实反映炉内热工参数的变化,还有利于实现整套系统的自动调节,而且可从根本上提高控制精度,取得高产、优质、低耗和减少污染的效果。 本文以中铁宝桥高锰钢辙叉水韧炉的控制系统设计为背景,首先通过一台小型的试验炉进行了控制系统的设计及燃烧方式的比选,采用了目前较为先进的比例燃烧控制控制方式,并且努力提高加热炉的能源利用率,在比例燃烧的同时应用了目前较为成熟的蓄热式燃烧技术,节能效果明显。 通过试验炉的实际应用得出真实可靠的的燃烧参数,逐步进行完善。再根据水韧热处理炉的工艺流程和工艺要求,详细阐述了整个自动控制系统的设计过程。控制系统中对炉温的控制采用时序脉冲控制。设计由温控仪表和PLC构成的燃气水韧处理炉复合控温系统,然后用Step7对控温系统编程,最终采用WinCC对控温过程进行组态。实际运行节能效果明显,控温精度大幅提升,并解决了原有环境污染问题,可以应用在实践中。 【关键词】：蓄热式加热炉 脉冲燃烧技术 比例燃烧技术 PLC组态
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK323
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 选题背景8-9
• 1.2 国内外加热炉计算机控制系统研究和应用现状9-15
• 1.2.1 国外加热炉计算机控制系统研究和应用现状10-11
• 1.2.2 国内加热炉计算机控制系统研究和应用现状11-15
• 1.3 研究加热炉控制方式的意义15
• 1.4 本文的主要工作15-18
• 第二章 小型试验炉的燃烧方案设计18-32
• 2.1 比例燃烧技术的原理18-19
• 2.2 高温空气燃烧蓄热式技术原理19-20
• 2.3 试验炉的结构及技术参数20-21
• 2.4 控制系统设计21-32
• 2.4.1 显示报警和控制的参数22-24
• 2.4.2 系统工作原理及流程图24-25
• 2.4.3 系统报警原理25-26
• 2.4.4 控制柜显示屏操作功能26-29
• 2.4.5 比例燃烧的优势29
• 2.4.6 试验炉存在的问题分析29-32
• 第三章 热处理炉控温方式的研究32-38
• 3.1 公司现有水韧热处理炉的状况32-33
• 3.2 工艺要求及制定的相关措施33-34
• 3.3 控温系统结构概述34-35
• 3.4 燃气热处理炉对控温系统的要求35-36
• 3.5 脉冲燃烧控制技术的应用36-38
• 3.5.1 脉冲燃烧控制的原理和优势36
• 3.5.2 脉冲燃烧与比例燃烧的对比36-37
• 3.5.3 结语37-38
• 第四章 高锰钢辙叉热处理炉的改造38-52
• 4.1 热处理炉的数据计算及烧嘴的选择38-39
• 4.2. 基础自动化系统39-44
• 4.2.1 设计中需要考虑的问题39-40
• 4.2.2 基础自动化系统的构成40-44
• 4.3 燃烧控制系统设计44-49
• 4.3.1 时序脉冲燃烧系统的设计46-48
• 4.3.2 燃烧控制器及烧嘴工作原理48-49
• 4.3.3 大小火脉冲控制49
• 4.4 控温精度及炉温均匀性49-52
• 第五章 控制系统的构成及软件52-60
• 5.1 控制系统硬件配置52
• 5.2 控制系统软件编程52-55
• 5.2.1 S7-300编程软件简介52-54
• 5.2.2 编程举例54-55
• 5.3 Wincc组态55-60
• 5.3.1 西门子WinCC组态软件简介55
• 5.3.2 wincc组态的实现55-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 后续展望60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

蓄热式燃烧技术的开发与应用    杨柏松,李运城

基于Delphi的窑炉温控软件的设计与实现    邓从云;

浅谈轧钢工业炉的节能    唐卫红;

基于Visual Basic的焦炉烘炉温度监测软件的设计与实现    程爱民;卿爱国;叶晓青;

换向时间对蓄热式燃烧的影响    张先珍,戴德彦

高温空气燃烧技术在加热炉上的应用    邓淑惠,严静,欧亚松,孙浩,韩曙光

脉冲燃烧控制系统浅析    郭秀娟

高温空气燃烧技术的节能与环保    马永杰;

浅谈梭式窑的燃烧系统    李宪景

蜂窝蓄热体换热特性的实验研究现状与结果分析    欧阳德刚;蒋扬虎;丁翠娇;曾汉生;刘占增;张道明;

脉冲燃烧技术及其在工业炉上的应用    卞澍田

脉冲控制燃烧器热工特性的实验研究(温度部分)    武立云;张继光;林铁莉;

脉冲燃烧技术在大方坯加热炉上的应用    曹卫宁;

高温空气燃烧技术在陶瓷窑炉的应用分析    程小苏;柯善军;曾令可;

基于Visual Basic的焦炉烘炉温度监测软件的设计与实现    程爱民;卿爱国;叶晓青;

高温蓄热式锻造加热炉喷口参数的设计    夏琴香;曹宝华;程秀全;谢合清;

高温红外辐射涂料的节能效果试验研究    赵立英;李雪峰;肖鹏;刘平安;

高线加热炉区节能技术的应用    莫纪凤;徐纪成;

脉冲燃烧技术在大方坯加热炉上的应用    曹卫宁;

浅谈电工钢退火机组的节能技术    许彦波;

煤粉的高温低氧空气燃烧和氮氧化物生成特性研究    朱建国

高温过热水蒸气的制备及生物质高温气化重整制氢特性研究    高宁博

移动式余热利用系统蓄热器实验和模拟研究及经济性分析    郭少朋

脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制    王庆河

智能控制与进化计算在燃气梭式窑中应用的研究    王靖

耦合工况下蓄热式高温空气燃烧系统的动力学特性分析    郝海舟

钢坯热过程节能与氧化烧损数值模拟研究    蒋受宝

高炉煤气双预热蓄热式环形加热炉冷态炉内流场及暂态特性    季洪春

蓄热式钢包烘烤器的设计及应用研究    方会斌

蓄热式加热炉的数学模型优化控制    王宁

脉冲式热处理炉设计及热工特性研究    赵建新

蜂窝陶瓷蓄热体的热应力研究    董敏

蓄热式换热器蓄热体强化传热的研究    封红燕

焦炉烘炉计算机自动控制系统    谢书霞 ,姬厚华

蓄热式燃烧技术在轧钢连续加热炉应用的合理性与适用性(上)    吕以清;

蓄热式燃烧技术在轧钢连续加热炉应用的合理性与适用性(下)    吕以清;

基于Delphi的窑炉温控软件的设计与实现    邓从云;

基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现    蒋春勇;

自动测温系统在鞍钢新焦炉烘炉中的应用    高凯,李晓峰,徐海平

基于MSComm的串口通讯及PLC系统监控软件开发    朱桂凤;田莺;田宇;

Delphi编程环境下串行通信技术浅析    林鹏;

填充球蓄热室技术及其在工业炉上的应用    蔡九菊,陆钟武

富氧燃烧技术的应用现状分析    张霞;童莉葛;王立;刘传平;

热处理炉数学模型在莱钢热处理炉的应用    王跃军;

热处理炉传动控制系统研究与应用    张红强;康献忠;朱玉宾;朱彦超;

热处理炉中的微处理机检测仪表系统    张丰

台车式热处理炉微机控制装置    

多台热处理炉的出炉呼叫仪    卢全昌;

热处理炉的技术改造    张建平;

我国首台大型铌锡线圈热处理炉系统研制成功    

对热处理炉热效率的探讨    田永奎;赵承惠;

电阻热处理炉温控系统的研究    李松,白杰

热处理炉微机控制系统    罗红实;王爱玲;

采用硅酸铝纤维改造热处理炉的研究和应用    孙志伟;

大容积钢瓶连续热处理炉设计方案研讨(摘要)    王迁柱;武常生;

辊底式连续热处理炉的改造    肖进军;

热处理炉群集中管控系统开发与应用    陈平;李韶华;

12段辊底式连续热处理炉温控精度探讨    杨峰;祝志良;

太阳能热处理炉反光膜系的研究    陈荣发;刘剑虹;姜世杭;

蓄热燃烧技术在热处理炉上的应用    闫文红;

辊底式热处理炉自动控制系统设计    李静;王京;温治;李蕊;李小占;牛犇;陆岳嶂;

热处理炉均匀性测试研究    陈月芳;陆素琴;

中厚板热处理炉自动化设计及应用    王庆华;黄维全;高平;

大连金牛公司新建辊底式连续热处理炉投产    常宗华 杨振华

济钢第三座热处理炉开工建设    周传勇 陈磊

金茂使用台车式燃油热处理炉    赵伟

济钢建成第二座热处理炉 年热处理钢板达到30万吨    周传勇 陈磊

中钢邢机告别燃煤热处理炉    记者 董海勇尹义坤 通讯员 肖立伟

丹阳造出亚洲最大热处理炉    陈卫平余桂兵

宜昌船柴完成热处理炉改造项目    吴新来

中信重机热处理炉建成投产    张宝 周欣

中钢邢机热处理炉群 自动化控制实现新突破    李云芳

中冶东方又签衡钢4座台车式热处理炉合同    记者 白茂槐 通讯员 徐文利

流场计算机模拟在热处理炉设计中的应用    王婧

立式连续热处理炉带钢加热与冷却数学模型理论研究与应用    万飞

推杆式热处理炉的节能改造及其控制系统的研究    王广隆

台车式热处理炉设计中关键技术问题研究    崔勇

台车式热处理炉炉膛内流场和温度场的数值模拟    章杰

脉冲式热处理炉设计及热工特性研究    赵建新

台车式热处理炉控制系统的设计与研究    王光杰

核电转子热处理炉内立式支撑结构与稳定性能的研究    周亚飞

辊底式热处理炉模化及控制研究    刘伟

金属材料热处理炉炉温模糊控制方法研究    邬敏

辊底式热处理炉数学模型及计算机控制系统的研究    汤浩

高效节能氮化热处理炉关键技术的研究    李瑞