1 概述
1.1 前言
本操作手册为整个系统的操作说明，上岗操作人员上岗前请详细阅读本手
册及有关仪表说明书。
1.2 系统简介
加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等
部分。
加热炉本体由多根立柱支撑，炉本体自挪娥、塑垂段及逛堕度城。下部辐
射段为圆筒形，炉管采用多头并联立管；中部对流段采用横向列管结构，靠近辐射段的换热管采用光管，其余选用翅片管结构；对流段上方设计带翻板的烟囱，通过控制翻板可调节炉膛压力。辐射段底部炉底安装三台燃烧器。
燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫
管线组成。燃烧器为自然通风型燃气燃烧器；燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线；烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。
加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保
联锁控制等。通过控制点火步骤保证加热炉安全点炉，通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节，通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀实现炉膛负压调节，在点炉及运行中可以通过操作画面实现直观显示相关参数，通过对敏感测点监控实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。
2 功能及技术特征
2.1 工艺系统
2.1.1 工艺系统简介
加热炉燃烧工艺系统流程详见随机资料之“系统流程图 P&ID”。燃烧系统
主要包括主燃气管线、点火燃气管线、氮气置换吹扫管线和灭火管线。主燃料气管线的燃料供应及调节阀组内设置有带温压补偿的流量计、流量调节阀、双切断加放空阀组，在燃烧器前设置手阀、阻火器和金属软管，在燃气进入界区处设置氮气置换管线，主燃气切断阀后设氮气吹扫管线。系统可实现对燃料气的流量控制和切断，阻火器可保证燃料气管道的安全，当燃气系统停止工作时可以通过氮气管线对燃气管线进行安全置换。长明灯燃料气管线为燃烧器的长明灯提供燃气，气源来自主燃气管线，长明灯火焰稳定燃烧，从而保证主火焰被可靠引燃，长明灯管线设置双切断加放空阀组可通过程序控制燃料气的供应，
并在长明灯火焰熄灭时及时切断燃气，保证系统安全。
燃料气燃烧需要的助燃风靠炉膛负压形成的自然通风提供，通过烟囱的烟
道挡板阀控制炉膛负压在-20——-40Pa 范围内，再利用燃烧器前设置的手动翻板阀调节燃烧器助燃风大小。
2.1.2 技术参数
加热炉技术参数操作和设计条件见“附表 1”。
2.1.3 主要设备
加热炉系统主要设备见“附表 2”。
2.2 仪表控制系统
2.2.1 仪表功能及特点
加热炉控制系统由上位机、尸 LC 机柜和现场一次仪表来实现。上位机和
户 LC 机柜是整个控制系统的核心部分，是决定加热炉能否安全、可靠运行的关键。控制系统具备以下功能及特点：
(1)启、停——确保加热炉点火、停车按预定程序进行，提高了可靠性。
(2)自动调节热负荷——确保加热炉运行无需人工干预。
(3）完善的安保联锁系统，具备报警屏幕显示及音响功能——确保加热炉的安全运行。
(4）风与燃料既可独立调节，又可比例调节，而残氧修正回路将确保加热炉
的低氧燃烧。
(5)采用德国西门子公司的 SIMATICS7 一 300 可编程序控制器及上位机人机界面的控制方案。SIMATIC S7 一 300 具有模块化、无排风扇结构、易于实现分布、易于安装维护、易于升级扩展等特点。上位机操作人机界面则使过程状态和过程控制实现可视化。
(6）报警联锁点参考附表 5；联锁动作参见附表 6。
2.2.2 控制原理
2.2.2.1 热负荷调节
热负荷调节系统是控制系统的重要组成部分。采用“串级”、“比例”、
“双交叉限制”、“炉膛负压”及“残氧修正”的调节方案，由 PLC 来完
成物料出口温度、燃气流量、助燃风量、炉膛负压及残氧的调节作用。
2.2.2.2 炉膛负压调节
通过调节烟道挡板阀的开度可以控制加热炉炉膛负压，保证加热炉燃烧在
适合的负压范围内。
2.2.2.3 参数显示
对重要参数，包括物料总管出口温度、燃气流量、炉膛负压等，可以在屏
幕上显示各参数的实时值，实时记录曲线、历史记录曲线、用户可根据需
要自行查阅，根据需要可对各参数进行报警联锁值设定，分别为 HH 、H 、
及 LL 、L 。
2.2.2.4 报警系统及流程指示
为了确保加热炉运行可靠，该系统设有多个联锁点及报警点。紫外火焰检测器负责检测主火焰燃烧情况，电离火焰检测器负责确认长明灯火焰是否熄灭。
2.2.2.5 工作台及 PLC 机柜
工作站置于工作台面上，工作站采用 OELL 公司图形工作站，上位机组态软件选用组态王。工作站是控制系统与操作人员的可视化界面，操作人员可通过工作站监测系统运行参数、下发运行指令。
本套控制系统人机操作界面为中文版，提供的画面主要有：“主画面”, “热媒系统流程图”, “系统流程图”, “起停时序”, “历史趋势”, “负荷调节”, “参数设置”, “报警”, “报表”，等。人机界面操作简单、直观。根据运行、管理要求可将操作权限划分多个级别，不同级别具有不同的操作权限，保证运行参数及重要信息的有效性。
PLC 机柜内部设有 PLC 等架装仪表及端子排，还装有配电箱，上有交流
220V 及直流 24V 总电源，负责整个控制系统的供电。
2.2.2.6 主要仪表
加热炉系统主要仪表包括变送器、火焰检测器、可编程控制器、调节阀、
切断阀、燃气流量计、热电偶、热电阻等，在点炉前请详细阅读相关仪表
说明书。详见附表 2。
2.3 操作性能
本套加热炉设置有 3 台燃烧器，每台燃烧器分为中心燃气和外围燃气两部分，分别承担 1/3 和 2/3 的燃烧器负荷。中心燃气和外围燃气全开时，燃烧器正常可调负荷范围为 20%—120%，如果要达到更低的运行负荷可通过关闭燃烧器的外围燃气手阀实现，最低能达到约 7%的设计负荷。
注意：加热炉不宜在最大或最小负荷下长期工作，加热炉禁止超过最高负荷使用。
3 系统运行程序
3.1 开车前准备
3.1.1 工艺系统的准备工作
在加热炉点火前，需要确认以下条件是否满足，否则不允许进行加热炉
点火操作：
(1)烟道挡板阀可正常开启，能完成对炉膛空气完全置换；
(2)燃料气管线安装合格，管线无泄漏；
(3)燃料气供气压力正常；
