燃油、燃气工业炉窑温度控制系统

我公司前身是东南大学四达仪器开发公司，是东南大学全资注册的专业开发和生产仪器/仪表、自动化控制系统的高科技企业。于2009年5月更名登记为：江苏东南四达仪器科技有限公司。长期以来，我公司为用户提供工业炉窑控制系统的设备制造和现场工程服务。为用户提供从技术咨询、方案设计、系统配套、设备制造、现场安装、生产调试到人员培训的全套技术服务。

燃油、燃气工业窑炉控制系统包括炉温和燃烧控制子系统、烟气氧含量在线检测和控制子系统、炉膛正压在线检测和控制子系统等。

炉温控制是通过调节烧嘴开度来实现的。该子系统主要包括：温度测量传感器——热电偶，温控仪，电动执行器，燃油烧嘴。

1、 温度测量传感器——热电偶

1200～1600℃范围内的温度检测传感器采用B型铂铑30—铂铑6热电偶该型热电偶长期最高测量温度为1600℃，短期最高测量温度为1800℃。

B型热电偶在热电偶系列中具有准确度高，稳定性好，测温范围大，使用寿命长，测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中，也可短期用于真空中。但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气的气氛中。B型热电偶的另外一个明显的优点是：参考端不需要使用补偿导线进行补偿，因为在0～50℃范围内，热电动势小于3μV。

也可选用Wre3—Wre25型钨铼热电偶（正极化学成分为：含钨97%，含铼3%；负极化学成分为：含钨75%，含铼25%），测温范围：0～2300℃。

钨铼热电偶最大的优点是使用的温度高，能在还原性气氛中使用，缺点是易于氧化，不适用于在氧化气氛中长期使用。

一般来说，燃油、燃气炉的气氛属于氧化性气氛，对于高温炉（温度在1200～1600℃范围内），采用B型热电偶最合适；对于温度低于1200℃的窑炉，使用K型热电偶就可以了。

2、 温度信号的处理、炉温的显示和控制——温控仪

温控仪的输入信号类型必须与所采用的热电偶型号相一致。温控仪的控制输出信号应为模拟量信号，可为下列四种标准模拟量之一：

DC0～5V；DC1～5V；DC0～10mA；DC4～20mA。

控制烧嘴开度的电动执行器的输入信号应与温控仪输出的模拟量信号相一致（上述四种模拟量信号之一），即相互适配。

3、 烧嘴开度控制的执行器件—电动执行器

烧嘴开度一般是采用电动执行器来进行控制，与比例阀的电动控制类似。

电动执行器有直行程和角行程两种，需要根据使用的烧嘴类型进行选配。

电动执行器的控制输入信号应与温控仪的控制输出信号相一致。

另外不论是直行程或角行程的执行器，其驱动能力都必须大于烧嘴调节所需要的最小驱动能力。

温控仪的控制信号输入到电动执行器，电动执行器根据控制量的大小改变烧嘴开度，从而调节喷入炉膛内的燃油和空气流量，达到调节温度的目的。

燃油、燃气炉的温度控制系统的物理构成见图1。

图1. 燃油（气）炉温度控制系统的物理构成示意图

烧嘴应采用空气/燃油混合比同步（等比例）变化的烧嘴。以便在油路、风路压力都基本恒定的前提下，当烧嘴开度变化时，空气/燃油的混合比基本上保持不变。在这种情况下，如果不需要对炉内气氛的氧化性进行精确控制，油泵马达、鼓风机马达就都可以采用固定转速运行。

另外可以在油路上安装一个压力调压阀，通过风路压力控制油路上的调节阀的开度，使得油路上从调节阀到燃油烧嘴的管段内油压随风路压力同步地变化。