DYK电加热器设计及延寿

DYK系列加热器使用说明书目录一、前言。

1二、技术参数。

2三、结构及工作原理。

3四、安装与使用。

4五、维护与保养。

5六、常见故障与维修。

6七、规格型号。

7前言DYK型空气加热器是我厂近年来研制成功的专门供燃煤发电厂除灰系统使用的新型加热设备，该设备由空气电加热器本体和控制系统二部分组成。

发热元件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝管作保护套管，10Cr27A17MO2高温电阻合金丝、结晶氧化镁粉，经压缩工艺成型，使电加热元件的使用寿命得以保证。

控制部分采用先进的数字电路、集成电路触发器、可控硅等组成可调测温、恒温系统，保证了电加热器的正常运行。

该产品适用于电站空气输送斜槽气化风加热，电除尘器灰斗气化风和储灰库气化风加热等方面。

二、技术参数（1）空气电加热器的规格与参数（表一）（2）控制柜的主要技术指标数据1、输入电压：380V±5%（三相四线）2、额定功率：15KW-90KW3、额定电流：23A-136A（单相）4、输出电压：＜＜210V（单相）5、控温精度：0.5级6、控温范围：0∽400°C三、主要结构及工作原理（1）空气电加热器结构（图一）空气电加热器是由多支管状电热元件、筒体、导流板等几部分组成，管状电热元件是在金属管内放入高温电阻丝，在空隙部分紧密地填入具有良好绝缘性和导热性能的结晶氧化镁粉，采用管状电热元件做发热体，具有结构先进、热效率高、机械强度好、耐磨、耐腐等特点。

筒体内安装了导流隔板，能使空气在流通时受热均匀。

（2）控制柜外形图（五）（3）工作原理XMT型数显温度控制柜采用数显温度条调节仪、集成电路触发器，大功率可控硅和测温元件组成测温、调节、控制回路，在电加热过程中测温元件将空气电加热器出口温度电信号送至数显温度调节仪进行放大，比较后显示测量温度值，同时输出0-10mA电流信号到可控硅触发组件的输入端，控制输出脉冲相位，从而控制可控硅导通角度大小，使控制柜具有良好的控制精度和调节特性。

DYK空气加热器
1、概述
DYK空气加热器是燃煤电厂除灰系统使用的新型空气加热器设备，适用于电厂空气输送斜槽气化风加热，电除尘器灰灰斗气化和贮灰库气化风加热等方面。

空气加热器设备由空气加热器本体和控制系统两部分组成。

发热元件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢作保护套管， 0Cr27AI7M02高温电阻合金丝、结晶氧化镁粉，经压缩工艺制成。

控制部分采用数字电路、集成电路触发器、高反压可控硅等组成可调测温、恒温系统，保证了空气加热器的正常运行。

空气加热器发热元件采用直管型结构，方便安装和拆卸。

电热管导热性好，绝缘性优，在加热器内部设有导流板，空气加热均匀。

空气加热器控制柜与气化风机之间具有连锁控制功能和就地控制及远传控制接口，当设备突然停机后重新启动时，控制柜可自动调整。

2、主要技术参数
型号：DYK80~100（Ⅱ）
额定功率：15kW ~ 90kW
输入电压：380V±5%(三相四线)
控温精度：0.5级
冷态绝缘电阻：≥2MΩ。

DYK系列加热器使用说明书目录一、"亠、亠前二、技术参数。

三、结构及工作原理。

四、安装与使用。

五、维护与保养。

六、常见故障与维修。

七、规格型号。

前言DYK型空气加热器是我厂近年来研制成功的专门供燃煤发电厂除灰系统使用的新型加热设备，该设备由空气电加热器本体和控制系统二部分组成。

发热元件采用lCrl8Ni9Ti不锈钢无缝管作保护套管，10Cr27A17MO2高温电阻合金丝、结晶氧化镁粉，经压缩工艺成型，使电加热元件的使用寿命得以保证。

控制部分采用先进的数字电路、集成电路触发器、可控硅等组成可调测温、恒温系统，保证了电加热器的正常运行。

该产品适用于电站空气输送斜槽气化风加热，电除尘器灰斗气化风和储灰库气化风加热等方面。

二、技术参数（1）空气电加热器的规格与参数（表一（2）控制柜的主要技术指标数据1、输入电压：380V±5%（三相四线）2、额定功率：15KW-90KW3、额定电流：23A-136A（单相）4、输出电压：VV210V（单相）5、控温精度：0.5级6、控温范围：0s400°C三、主要结构及工作原理（1）空气电加热器结构（图一）空气电加热器是由多支管状电热元件、筒体、导流板等几部分组成，管状电热元件是在金属管内放入高温电阻丝，在空隙部分紧密地填入具有良好绝缘性和导热性能的结晶氧化镁粉，采用管状电热元件做发热体，具有结构先进、热效率高、机械强度好、耐磨、耐腐等特点。

筒体内安装了导流隔板，能使空气在流通时受热均匀。

（2）控制柜外形图（五）（3）工作原理XMT型数显温度控制柜采用数显温度条调节仪集成电路触发器，大功率可控硅和测温元件组成测温、调节、控制回路，在电加热过程中测温元件将空气电加热器出口温度电信号送至数显温度调节仪进行放大，比较后显示测量温度值，同时输出0-10mA电流信号到可控硅触发组件的输入端，控制输出脉冲相位，从而控制可控硅导通角度大小，使控制柜具有良好的控制精度和调节特性。

冶金工业消耗大量的能源，其中钢坯加热炉就占钢铁工业总能耗的四分之一。

自70年代中期以来，各工业先进国对各种燃烧设备的节能控制进行了广泛、深入的研究，大大降低了能耗。

步进式加热炉不仅是轧线上最重要的设备之一，而且也是耗能大户。

钢坯加热的技术直接影响带钢产品的质量、能源消耗和轧机寿命。

因此步进式加热炉优化设定控制技术的推广对钢铁企业意义重大。

步进式加热炉的生产目的是满足轧制要求的钢坯温度分布，并实现钢坯表面氧化烧损最少和能耗最小。

由于步进式加热炉具有非线性、不确定性等特点，其动态特性很难用数学模型加以描述，因此采用经典的控制方法难以收到理想的控制效果，只能依靠操作人员凭经验控制设定值，当工况发生变化时，往往使工艺指标（如空燃比）实际值偏离目标值范围，造成产品质量下降消耗增加。

针对以上情况，本文通过理论和仿真比较说明使用双交叉限幅控制系统是一种比较好的燃烧控制方法。

关键词：步进式加热炉；空燃比；双交叉限幅；系统仿真摘要 (I)第一章引言 (1)第二章步进式加热炉 (4)2.1步进式加热炉简介 (4)2.2步进式加热炉工艺过程 (5)2.3加热炉控制技术的发展和现状 (8)第三章燃烧控制系统设计及仿真 (9)3.1 步进式加热炉生产工艺和控制要求 (9)3.2燃烧控制系统及仿真 (10)3.2.1 Simulink简介 (10)3.2.2 仿真模型的建立 (11)3.2.3串级比值控制系统设计及仿真 (12)3.2.4 单交叉限幅燃烧控制系统设计及仿真 (17)3.2.5双交叉限幅控制系统设计及仿真 (22)3.2.6偏置单元和炉膛负压控制系统简介 (29)第四章组态软件MCGS在加热炉控制中的应用 (30)4.1 MCGS简介 (30)4.2 MCGS在加热炉控制中的应用 (32)第五章仪表选型 (34)5.1检测元件的选型 (34)5.1.1温度检测 (34)5.2压力和流量的测量 (36)5.3 变送器的选取 (37)5.3.1温度变送器 (38)5.3.2差压变送器的选取 (39)5.4执行器的选择 (40)结束语 (42)参考文献 (43)致谢 (44)第一章引言工业锅炉广泛应用于炼油、冶金、化工、轻工、造纸、纺织与食品等行业。

电加热器的设计和计算一、电加热器的设计计算，一般按以下三步进行：1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率2、计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率3、根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。

总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。

公式：1、初始加热所需要的功率KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷864/P + P/2式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃）M1M2分别为容器和介质的质量（Kg）△T为所需温度和初始温度之差（℃）H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h）P最终温度下容器的热散量（Kw）2、维持介质温度抽需要的功率KW=C2M3△T/864+P式中：M3每小时所增加的介质kg/h二、性能曲线下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线，对我们的设计是很有帮助的。

三、电加热器设计计算举例：有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。

内装500mm 高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。

水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。

需要多大的功率才能满足所要的温度。

技术数据：1、水的比重：1000kg/m32、水的比热：1kcal/kg℃3、钢的比热：0.12kcal/kg℃4、水在70℃时的表面损失4000W/m25、保温层损失（在70℃时）32W/m26、容器的面积：0.6m27、保温层的面积：2.52m2初始加热所需要的功率：容器内水的加热：C1M1△T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal 容器自身的加热：C2M2△T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal平均水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 3110.4 kcal 平均保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×3h ×1/2 ×864/1000 = 104.5 kcal (考虑20%的富裕量)初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃工作时需要的功率：加热补充的水所需要的热量：20kg/H ×(70－15)×1kcal/kg℃= 1100kcal水表面热损失：0.6m2 ×4000W/m2 ×1h ×864/1000 = 2073.6 kcal保温层热损失：2.52m2 ×32W/m2 ×1h ×864/1000 = 69.67 kcal（考虑20%的富裕量）工作加热的能量为：（1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃工作加热的功率为：6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。

DYK空气加热器
1、概述
DYK空气加热器是燃煤电厂除灰系统使用的新型空气加热器设备，适用于电厂空气输送斜槽气化风加热，电除尘器灰灰斗气化和贮灰库气化风加热等方面。

空气加热器设备由空气加热器本体和控制系统两部分组成。

发热元件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢作保护套管， 0Cr27AI7M02高温电阻合金丝、结晶氧化镁粉，经压缩工艺制成。

控制部分采用数字电路、集成电路触发器、高反压可控硅等组成可调测温、恒温系统，保证了空气加热器的正常运行。

空气加热器发热元件采用直管型结构，方便安装和拆卸。

电热管导热性好，绝缘性优，在加热器内部设有导流板，空气加热均匀。

空气加热器控制柜与气化风机之间具有连锁控制功能和就地控制及远传控制接口，当设备突然停机后重新启动时，控制柜可自动调整。

2、主要技术参数
型号：DYK80~100（Ⅱ）
额定功率：15kW ~ 90kW
输入电压：380V±5%(三相四线)
控温精度：0.5级
冷态绝缘电阻：≥2MΩ。

空气电加热器一、结构与功能D ＹK 空电加热器本体由加热腔壳体、壳体底坐、气体进出口法兰、电热元件法兰组件及电热元件接线头保护罩组成。

适用于火力发电厂、冶炼厂、化工厂等企业气体加热、粉煤灰热风输送、工矿企业的热风干燥工艺、工业及民用供暖等。

二、型号含义三、安装与接线电加热器的空气进口与空气出口两端重量可能不平衡，吊装前先拆掉包装物，吊绳应从两只机脚底部穿过吊起安装。

不得碰撞和重击，以防壳体变形漏气。

电加热方式 功 率空气介质加热元件组进出口法兰与管道对接时要平整密封。

电加热器的功率从10KW至200KW分多种型号，特殊要求可单独设计。

发热元件根据功率要求从数个至数十个不等，常规接线为一路三相380V，也可分成两路接线两路控制（即主加热组和保温加热组）。

特别要求的可将主加热组分成多个接线单元，配合控制柜能巡回检测每个单元的工作状态。

接入电源线时先卸下保护罩，根据铭牌所标加热器功率及接线单元，选择适当的电缆及线鼻，再按标记或图纸与控制箱连接。

外壳应有效接地。

接线完成后应仔细检查每个紧固螺栓是否紧固，再检测对地绝缘是否良好，整体绝缘大于0.5ΜΩ才能投运。

安装测温探头（热电偶、热电阻）时，要理顺补偿导线，防止短路和开路。

四、使用条件电加热器可以安装在露天场所使用，但要做好保温和防雨。

工作电压不得超过额定电压10%。

空气进口应有过滤装置，以防空气中杂质对电热元件造成损坏。

风机的流量和压力应符合电加热器设计规定要求。

电加热器不得脱离温控设备单独运行，不得脱离风机超高温运行。

五、维护与检修定期检查温控仪和测温电偶及补偿导线，以保证测量和控制温度的准确。

定期检查法兰螺丝和密封垫圈，以保证电加热器本体的气密性。

电加热器电热元件内的氧化镁吸湿性强，若因长期放置（或停机）其绝缘电阻低于0.5ΜΩ时，应卸下电热元件放入250℃的烘房中烘干若干小时，待绝缘恢复后再装机使用。

检修或更换配件时应由专职人员操作或与生产厂家联系。

1000kw管道式液体电加热器设计
管道式液体电加热器设计方案：
该液体电加热器设计旨在满足1000kw的功率需求。

为了确保设计安全可靠，我们将采取以下步骤：
1.材料选择：选用高质量的不锈钢材料作为加热器的主体材料，以确保耐腐蚀性和长寿命。

2.结构设计：加热器采用管道式设计，通过液体在管道内流动，实现加热效果。

我们将设计合适的管道直径和长度，以确保液体在通过加热器时能够充分吸收热量。

3.加热元件：选用高效率的电加热元件，如电热管或电热膜，将其布置在管道周围，以确保均匀加热液体。

4.温控系统：配备精确的温度控制系统，能够实时监测并调节液体温度。

我们将采用先进的温度传感器和控制器，以确保温度稳定在所需范围内。

5.安全保护：设计过程中将考虑安全因素。

加热器将配备过热保护装置和漏电保护装置，以确保在异常情况下能够及时停止加热并切断电源。

6.效率优化：在设计过程中，我们将优化加热器的能效，采用合适的绝缘材料和隔热措施，减少能量损失。

7.维护要求：为了方便维护，设计中将考虑易拆卸和易清洁的结构，以便定期检查和保养。

这份设计方案旨在实现1000kw管道式液体电加热器的安全高效
运行。

我们将充分考虑材料选择、结构设计、温控系统和安全保护等方面，以确保加热器的稳定性和耐用性。

DYK型风道式电加热器风道式电加热器DYK系列电站除灰系统用空气电加热器由电加热器和控制系统两部分组成。

电加热器中的发热元件采用0Cr27Al17MO2高温电阻合金丝，1Cr18Ni9Ti不锈钢管作保护套管，用结晶氧化镁填料，经压缩工艺后成型而成，使用寿命得以保证。

控制部分采用先进的数显温度控制仪、集成电路触发器，高反压可控硅等组合测温、调节、控制系统，保证电加热器在设定状态下的正常运行。

该产品具有热效高、干燥效果好、性能稳定、安装使用方便、维护工作量小等特点，适用于电站空气输送斜槽、电除尘器灰斗气化和灰库气化等方面。

风道式电加热器规格型号总功率工作电压进口温度出口温度控温范围工作压力流量型号进口法兰(mm) (KW) (V) (?) (?) (?) (MPa) (m3/min)2,6 50,80 DYK-10 10 -20,50 80,250 0,400 3,8 50,80 DYK-20 20380/220 ?0.55,10 80,100 DYK-30 308,12 80,100 DYK-40 4010,15 100,115 DYK-50 5012,16 100,125 DYK-60 6014,18 125,150 DYK-70 7018,22 125,150 DYK-80 80 -20,50 100,150 0,400 380 ?0.5 20,30 150,175 DYK-90 9025,40 175,200 DYK-100 10040,60 200,250 DYK-120 12060,90 250,300 DYK-150 150 100,150 300,325 DYK-175 175 120,180 300,325 DYK-200 200 150,200 325,350 DYK-240 240。