測(cè)儀為帶有取源裝置的火焰檢測(cè)裝置。
[0080]為實(shí)現(xiàn)燒爐控制處理，本發(fā)明實(shí)施例的燒爐控制系統(tǒng)采集各個(gè)閥門(mén)、流量計(jì)、壓力計(jì)、檢測(cè)儀以及溫度計(jì)的數(shù)據(jù)，據(jù)此進(jìn)行相關(guān)的控制處理。為實(shí)現(xiàn)上述控制處理，本實(shí)施例的所述燒爐控制系統(tǒng)還包括以下單元(圖中未示出):
[0081]第一吹掃控制單元，用于在接收到熱風(fēng)爐燒爐指令后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y12，開(kāi)啟所述煙氣閥15和所述第二燃?xì)忾y13同時(shí)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉所述燃?xì)夥派㈤y8，開(kāi)啟所述氮?dú)馇袛嚅y7以輸入氮?dú)膺M(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氮?dú)饬髁坑?jì)6和吹掃氮?dú)鈮毫?計(jì)，檢測(cè)所述氮?dú)夤艿?在吹掃過(guò)程中的氮?dú)饬髁亢偷獨(dú)鈮毫Γ⒃跈z測(cè)到的氮?dú)饬髁看笥诘诙細(xì)忾y13至燃?xì)馇?6之間燃?xì)夤艿?的容積、且氮?dú)鈮毫Υ笥陬A(yù)設(shè)壓力時(shí),關(guān)閉氮?dú)馇袛嚅y7和燃?xì)夥派㈤y8，并將所述吹掃氮?dú)饬髁坑?jì)6的計(jì)數(shù)清零；
[0082]燃燒蓄熱單元，用于控制燃?xì)夤艿?輸入的煤氣與空氣管道3輸入的空氣發(fā)生燃燒，利用燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)所述蓄熱體14進(jìn)行蓄熱；以及
[0083]第二吹掃控制單元，用于在蓄熱體14的蓄熱過(guò)程結(jié)束后，關(guān)閉所述第一燃?xì)忾y12和空氣切斷閥10，開(kāi)啟所述氮?dú)馇袛嚅y7以輸入氮?dú)膺M(jìn)行吹掃，并利用所述吹掃氮?dú)饬髁坑?jì)6和吹掃氮?dú)鈮毫τ?jì)5，檢測(cè)所述氮?dú)夤艿?在吹掃過(guò)程中的氮?dú)饬髁亢偷獨(dú)鈮毫?，并在檢測(cè)到的氮?dú)饬髁看笥诘诙細(xì)忾y13至燃?xì)馇?6之間燃?xì)夤艿?的容積、且氮?dú)鈮毫Υ笥陬A(yù)設(shè)壓力時(shí)，關(guān)閉氮?dú)馇袛嚅y7、第二燃?xì)忾y13和煙氣閥15，開(kāi)啟所述燃?xì)夥派㈤y8，以及將所述吹掃氮?dú)饬髁坑?jì)6的計(jì)數(shù)清零。
[0084]進(jìn)一步的，上述燃燒蓄熱單元可以實(shí)現(xiàn)快速燃燒處理和蓄熱燃燒處理，此時(shí)該燃燒蓄熱單元又具體可以包括:
[0085]快速燃燒控制單元，用于開(kāi)啟所述空氣切斷閥10和第一燃?xì)忾y12，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥11和空氣調(diào)節(jié)閥9開(kāi)啟程度均不超出滿量程的預(yù)定比例，所述預(yù)定比例小于20% ；以及，通過(guò)所述火焰檢測(cè)儀17檢測(cè)所述燃?xì)夤艿?輸入的煤氣與空氣管道3輸入的空氣是否產(chǎn)生火焰，并在檢測(cè)到火焰且所述火焰持續(xù)時(shí)間超出預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，控制所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥11和空氣調(diào)節(jié)閥9的開(kāi)啟程度達(dá)到最大配比值，以進(jìn)行快速燃燒過(guò)程，直至所述拱頂部處的拱位溫度達(dá)到第一設(shè)定溫度，其中，所述最大配比值是在不影響本熱風(fēng)爐所在高爐系統(tǒng)中其他熱風(fēng)爐工作的情況下，在煙氣氧含量滿足預(yù)設(shè)第一指標(biāo)且不產(chǎn)生黑煙情況時(shí)的最大配比，該最大配比可以根據(jù)燃?xì)獬浞秩紵龝r(shí)所需要的氧氣比例來(lái)設(shè)置，也可以根據(jù)實(shí)際燒爐過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置；
[0086]蓄熱燃燒控制單元，用于在所述拱位溫度達(dá)到所述設(shè)定溫度后，增大所述空氣管道3的空氣流量，以進(jìn)行蓄熱燃燒過(guò)程，直至所述煙氣的溫度達(dá)到第二設(shè)定溫度，其中，在所述蓄熱燃燒過(guò)程中，若所述拱位溫度下降至一預(yù)設(shè)下限時(shí)，增大所述燃?xì)夤艿?的燃?xì)饬髁炕驕p小所述空氣管道3的空氣流量。
[0087]從以上結(jié)構(gòu)可以看出，第一、第二吹掃控制單元在吹掃過(guò)程中，以氮?dú)忾y7開(kāi)啟為使動(dòng)、以氮?dú)饬髁坑?jì)6的累積量Q大于第二燃?xì)忾y13至燃?xì)馇?6之間燃?xì)夤艿赖娜莘eV，且壓力計(jì)大于預(yù)定值(如50KPa)，構(gòu)成安全吹掃控制過(guò)程。若滿足此條件，即吹掃過(guò)程結(jié)束。
[0088]第一吹掃控制單元在燃燒初期進(jìn)行吹掃，其目的是吹掃送風(fēng)期而存在于燃?xì)夤艿纼?nèi)的高溫空氣，防止爆炸，具體為:關(guān)閉氮?dú)馇袛嚅y7、燃?xì)夥派㈤y8，同時(shí)將氮?dú)饬髁坑?jì)6的累積量清零；開(kāi)啟空氣切斷閥10、第一燃?xì)忾y12，指令燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥11、空氣調(diào)節(jié)閥9開(kāi)啟至預(yù)設(shè)的點(diǎn)火開(kāi)度；當(dāng)設(shè)置在空氣腔18的火焰檢測(cè)儀17檢測(cè)到火焰(若未檢測(cè)到火焰，則切斷第一燃?xì)忾y12，并重新執(zhí)行吹掃過(guò)程)，則獲取高爐系統(tǒng)中其他熱風(fēng)爐狀態(tài)，在不影響其他熱風(fēng)爐工作的前提下，調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥11和空氣調(diào)節(jié)閥9開(kāi)啟到盡可能的最大狀態(tài)，同時(shí)以拱位溫度為設(shè)定值、煙氣氧含量為指標(biāo)，以不冒黑煙的空氣燃?xì)馀浔戎颠M(jìn)行燃燒，通過(guò)采用空氣燃?xì)獗鹊南薹鵓I調(diào)節(jié)，進(jìn)行快速燃燒，即由點(diǎn)火燃燒和限幅PI調(diào)節(jié)，構(gòu)成快速燃燒控制法；當(dāng)拱位測(cè)溫儀表19檢測(cè)到溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，則結(jié)束快速燃燒過(guò)程。
[0089]再以煙氣溫度為設(shè)定值、設(shè)置新的煙氣氧含量指標(biāo)、以拱位溫度為前饋，組成串級(jí)并聯(lián)交叉限幅PID調(diào)節(jié)。為減少蓄熱燃燒時(shí)間，改變空氣過(guò)剩系數(shù)，適當(dāng)增加空氣流量，即增大了煙氣流量(流速)，使蓄熱體14與煙氣充分接觸，加強(qiáng)其熱交換效率以節(jié)能。在此期間如果拱位測(cè)溫儀表19檢測(cè)到溫度下降過(guò)多，則系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)減小空氣調(diào)節(jié)閥9的開(kāi)啟程度或增大燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥11的開(kāi)啟程度，保證拱位溫度19即熱源穩(wěn)定在某一范圍內(nèi)，由此構(gòu)成節(jié)能蓄熱控制法。當(dāng)煙氣測(cè)溫儀表20達(dá)到設(shè)定值且穩(wěn)定后，則結(jié)束快速蓄熱過(guò)程，關(guān)閉第一燃?xì)忾y12和空氣切斷閥10，開(kāi)啟氮?dú)馇袛嚅y7再次進(jìn)行安全吹掃。系統(tǒng)自動(dòng)按照安全吹掃控制過(guò)程進(jìn)行吹掃(吹掃出燃?xì)夤艿纼?nèi)的燃料)，確保安全。吹掃結(jié)束，關(guān)閉第二燃?xì)忾y13同時(shí)開(kāi)啟燃?xì)夥派㈤y8，以及關(guān)閉煙氣閥15，從而結(jié)束燃燒期，完成整個(gè)熱風(fēng)爐的燒爐過(guò)程。
[0090]本發(fā)明實(shí)施例中，上述燒爐控制系統(tǒng)還包括有作為主設(shè)備的PLC單元和作為從設(shè)備的DCS單元，其中，上述第一吹掃控制單元、燃燒蓄熱單元和第二吹掃控制單元位于所述DCS單元上。所述PLC單元與本熱風(fēng)爐所在高爐系統(tǒng)中其他熱風(fēng)爐的PLC單元連接。所述PLC單元還通過(guò)一網(wǎng)關(guān)與各個(gè)DCS單元連接。所述DCS單元分別與本熱風(fēng)爐的各個(gè)流量計(jì)、各個(gè)閥門(mén)和各個(gè)測(cè)溫儀表連接，用于采集對(duì)應(yīng)流量計(jì)、閥門(mén)或測(cè)溫儀表的數(shù)據(jù)，并通過(guò)所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送給所述DCS單元，從而DCS單元中的第一吹掃控制單元、燃燒蓄熱單元和第二吹掃控制單元。
[0091]從以上所述可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的燒爐控制系統(tǒng)，首先解決了硬件的設(shè)備組合(即儀表和控制邏輯系統(tǒng))，其中控制邏輯系統(tǒng)采用PLC、DCS雙系統(tǒng)，儀表包含吹掃流量計(jì)、吹掃氣切斷閥、壓力計(jì)、爐體測(cè)溫儀表、燃燒用的空氣和燃料流量計(jì)及其調(diào)節(jié)閥、分析儀表，這些儀表與PLC系統(tǒng)相連接，保證它們之間的通訊暢通。然后，再解決其控制方法，即安全吹掃控制法(由第一、第二吹掃控制單元實(shí)現(xiàn))、快速燃燒控制法(由快速燃燒控制單元實(shí)現(xiàn))和節(jié)能蓄熱控制法(由蓄熱燃燒控制單元實(shí)現(xiàn))。
[0092]上述控制邏輯系統(tǒng)包含PLC單元、DCS單元，它們的CPU的通訊是開(kāi)放的。PLC單元主要應(yīng)用于邏輯控制和對(duì)外通訊、DCS單元主要針對(duì)模擬量的檢測(cè)與調(diào)節(jié)。PLC單元對(duì)復(fù)雜的PID控制算法開(kāi)發(fā)難度極大，不易實(shí)現(xiàn)，但通訊快；而003單元?jiǎng)t容易，控制算法組合靈活。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是在DCS單元下掛接PLC單元,二者上下通訊容易實(shí)現(xiàn),反過(guò)來(lái)則不易。本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)多次試驗(yàn)，創(chuàng)造性的更改了系統(tǒng)內(nèi)部通訊結(jié)構(gòu)，則實(shí)現(xiàn)了 PLC下掛DCS的通訊方式，實(shí)現(xiàn)了二者的聯(lián)網(wǎng)通訊，從而保證主系統(tǒng)采用PLC單元，對(duì)上便于與高爐系統(tǒng)中其他熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)的PLC通訊，采集和控制數(shù)字量；對(duì)關(guān)聯(lián)PID的控制的模擬量采集和調(diào)節(jié)采用DCS單元，完成熱風(fēng)爐燒爐過(guò)程生產(chǎn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)與調(diào)節(jié)。
[0093]具體的，在PLC、DCS之間采用PR0FIBUS主從通訊方式，對(duì)PLC單元(主設(shè)備)的PTQ通訊模塊進(jìn)行具體設(shè)置(配置PLC為主站、DCS為從站、PLC與DCS之間的讀寫(xiě)方式、Tag變量一開(kāi)關(guān)量和模擬量)，同時(shí)對(duì)診斷工具PCB作相應(yīng)的配置。DCS單元(從設(shè)備)提供一個(gè)GETWAY網(wǎng)關(guān)，即在主從設(shè)備間加一個(gè)網(wǎng)關(guān)。在網(wǎng)關(guān)的配置軟件中配置DCS為從站、數(shù)據(jù)起始地址、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(數(shù)據(jù)數(shù)量)，開(kāi)關(guān)量和模擬量則分開(kāi)設(shè)置，兩側(cè)(主從側(cè))注意應(yīng)對(duì)主從站的通訊地址。同時(shí)分別在主從設(shè)備的組態(tài)軟件中，定義通訊數(shù)據(jù)首地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(數(shù)據(jù)數(shù)量)。配置DCS的.GSD文件，定義其第三生產(chǎn)商的版本、通訊協(xié)議、主從關(guān)系和通訊速率等，然后PLC單元將.GSD文件導(dǎo)入。通過(guò)以上處理，PLC、DCS單元可以各自編制各自的軟件，從而實(shí)現(xiàn)硬件聯(lián)網(wǎng)、軟件相對(duì)獨(dú)立、通訊暢通，PLC與DCS之間即獨(dú)立又相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)。
[0094]以上所述的儀表，包含檢測(cè)儀表和控制儀表。所述的檢測(cè)儀表包含爐體上的溫度、壓力、流量、分析儀表(煙氣氧含量檢測(cè)儀表)，吹掃系統(tǒng)的壓力、流量、分析儀表(火焰檢測(cè)儀表)，它們與控制系統(tǒng)的輸入端相連接。所述的控制儀表包含吹掃系統(tǒng)的切斷閥、燃燒系統(tǒng)的調(diào)節(jié)