直燃式燃煤熱風爐是一種以煤為燃料,燃燒產生的高溫煙氣配合一定的新鮮空氣以提供符合工藝要求的熱源設備,其可以連續(xù)提供恒溫、恒壓的熱空氣。直接加熱熱風爐中空氣的流程很單一,先是由風機將空氣送入燃燒室,然后在空氣中的氧氣參與下,燃料燃燒放出熱量,形成煙道氣,后由風機送入干燥室。固體燃料,有燃煤熱風爐、生物質熱風爐。加熱方式有煙道氣和間接熱風,它們的操作性差。采用間接加熱的方式,熱風的潔凈度比較高。
熱風爐根據燃料的不同可分為固體燃料熱風爐、液體燃料熱風爐、氣體燃料熱風爐。為了提高熱效率,采用多頭螺旋槽片換熱技術和紊流原理,減薄層流厚度,使空氣和煙氣在行進中不斷交換旋向,強化了換熱效果。主要工作過程:燃煤在爐膛內產生高溫煙氣,在風機的作用下進入煙環(huán),與外側空氣進行熱交換后,經煙道由煙囪排出,冷空氣由鼓風機吹入熱風爐外殼,經爐頂流入爐膛外側空氣環(huán),由熱風出口管道供給需干凈熱風的設備。當拱頂溫度上升到一定值后,需要保持拱頂溫度維持在這個定值,干燥機此時拱頂幾乎不再吸收廢氣的熱量,而廢氣的熱量主要被蓄熱室中下部所吸收。
熱風爐是高爐冶煉過程中重要的熱交換設備。建立熱風爐燃燒控制模型的目標是實現燃燒過程的自動控制,其是優(yōu)化空燃比和煤氣流量的實時調整,保證燃燒過程的、節(jié)能、穩(wěn)定,延長熱風爐使用壽命。數學模型法能將換爐、送風結合為一體,實現全閉環(huán)自動控制,但由于檢測點多,在生產條件不夠穩(wěn)定、裝備水平較低的熱風爐中不易實現;人工智能方法主要有神經網絡和模糊控制,神經網絡控制對熱風爐燃燒過程有極強的自學習能力,但抗干擾能力較弱,而模糊控制不需數學模型,有較強的抗干擾能力且易于實現,因此尤其適用于熱風爐這類難以確切描述的非線性系統(tǒng)。
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