蓄熱式燃燒控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及加熱爐燃燒控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種蓄熱式燃燒控制系統(tǒng)，適用于連續(xù)式加熱爐、周期式加熱爐，尤其是鍛造加熱爐中。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗日益增長，作為能源消耗大戶的加熱爐，如何通過技術(shù)改進(jìn)提高節(jié)能效果，已成為非常重要的指標(biāo)。蓄熱式燃燒技術(shù)的核心是高溫空氣燃燒技術(shù)，該技術(shù)在20世紀(jì)90年代以后，發(fā)達(dá)國家開始普遍采用推廣的新型燃燒技術(shù)，具有高效煙氣回收和高溫預(yù)熱空氣，節(jié)能、環(huán)保效果較好。
[0003]目前蓄熱式燃燒技術(shù)控制方法，主要有連續(xù)調(diào)節(jié)控制和普通的PID脈沖燃燒控制。當(dāng)前的控制方法存在以下不足:
[0004]1、蓄熱式控制參數(shù)固定，不能自適應(yīng)整定，不同的加熱爐調(diào)試需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不斷湊試，消耗大量時間精力財(cái)力；
[0005]2、燃燒器供熱過程中容易出現(xiàn)爐膛壓力波動較大；
[0006]3、不同蓄熱體的排煙溫度不均勻性明顯，容易超溫報警。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種控制參數(shù)調(diào)試簡單，爐膛壓力穩(wěn)定，不同蓄熱體排煙溫度均勻的蓄熱式燃燒控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:一種蓄熱式燃燒控制系統(tǒng)，包括上位工控機(jī)、下位機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、燒嘴前閥門、傳感器組、點(diǎn)火器，助燃風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)分別通過助燃風(fēng)管路、排煙風(fēng)管路連通至蓄熱式燒嘴前，燃?xì)夤苈愤B通至蓄熱式燒嘴前，燒嘴前閥門包括燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)、燒嘴前排煙開關(guān)，燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)、燒嘴前排煙開關(guān)分別與燃?xì)夤苈?、助燃風(fēng)管路、排煙風(fēng)管路連通，其特征在于所述蓄熱式燒嘴有多對，每對蓄熱式燒嘴具有兩個對稱配置的蓄熱式燒嘴，每個蓄熱式燒嘴均由一個燒嘴和一個蓄熱體構(gòu)成，上位工控機(jī)通過以太網(wǎng)與下位機(jī)連接，下位機(jī)與助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、燒嘴前閥門、傳感器組、點(diǎn)火器均連接。
[0009]本實(shí)用新型所述下位機(jī)由下位機(jī)PLC主站和下位機(jī)PLC從站組成，下位機(jī)PLC主站與下位機(jī)PLC從站通過PROFIBUS現(xiàn)場總線連接，下位機(jī)PLC從站與助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、燒嘴前閥門、傳感器組、點(diǎn)火器均連接。
[0010]本實(shí)用新型所述調(diào)節(jié)開關(guān)為具有開度調(diào)節(jié)的變頻器或調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器。
[0011]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述下位機(jī)PLC從站采集現(xiàn)場信號是通過置于加熱爐附近的遠(yuǎn)程站實(shí)現(xiàn)，通信采用PROFIBUS協(xié)議。
[0012]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)采用變頻器。
[0013]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)采用變頻器。
[0014]本實(shí)用新型運(yùn)行中，下位機(jī)PLC從站通過排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)來調(diào)節(jié)煙氣壓力和助燃風(fēng)壓力。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，傳感器組實(shí)時檢測獲得的爐膛溫度信號與設(shè)定溫度信號偏差值通過下位機(jī)PLC從站輸出PID值，按照優(yōu)化的PID脈沖燃燒控制策略，通過實(shí)時變化的PID輸出值自動確定燃燒時間，以控制蓄熱燃燒器的狀態(tài)來控制爐膛內(nèi)的供熱，從而達(dá)到控制加熱爐爐膛溫度的目的。
[0015]每對蓄熱式燒嘴的兩個蓄熱式燒嘴交替燃燒或排煙，兩個蓄熱式燒嘴交替燃燒之間具有時間間隔-燃燒前排煙時段，燃燒前排煙時段時原先在燃燒的一個蓄熱式燒嘴的燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)關(guān)閉，燒嘴前排煙開關(guān)打開；同時另一個蓄熱式燒嘴的燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)打開，燒嘴前排煙風(fēng)開關(guān)關(guān)閉。
[0016]本實(shí)用新型所述燃燒前排煙時段為1-2秒，通過燃燒前排煙時段預(yù)排煙以達(dá)到抵消爐壓滯后升高的目的。若加熱爐采用多對蓄熱式燒嘴，則對多對蓄熱式燒嘴進(jìn)行錯時換向，以減少同時換向?qū)t膛產(chǎn)生較大的沖擊，減少壓力波動，穩(wěn)定爐壓。
[0017]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述排煙溫度高溫報警值設(shè)定范圍為180°C。
[0018]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述排煙溫度高溫限制溫度為250°C，當(dāng)某個蓄熱燒嘴排煙溫度超過250°C時，暫時關(guān)閉該側(cè)的排煙功能。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:通過助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)、燒嘴前閥門、傳感器組、點(diǎn)火器來檢測和調(diào)節(jié)控制爐溫，縮短了加熱時間，爐膛壓力較穩(wěn)定；通過每對蓄熱式燒嘴具有兩個對稱配置的蓄熱式燒嘴，來達(dá)到一個蓄熱一個加溫交替進(jìn)行，排煙溫度均勻性好，控溫精度較好，能耗降低明顯，適用于連續(xù)式加熱爐、周期式加熱爐。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例蓄熱式燒嘴工作時序圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例第一燒嘴燃燒而第二燒嘴蓄熱的工作狀態(tài)示意圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例第一燒嘴蓄熱而第二燒嘴燃燒的工作狀態(tài)示意圖。
[0024]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例第一燒嘴、第二燒嘴均停止準(zhǔn)備換向的工作狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0026]本實(shí)用新型工作原理如下:
[0027]本實(shí)用新型所述的蓄熱式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。該系統(tǒng)包括已安裝組態(tài)軟件的上位工控機(jī)I通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)PLC主站2連接，下位機(jī)PLC主站2與置于加熱爐附近的下位機(jī)PLC從站3通過PROFIBUS現(xiàn)場總線連接，下位機(jī)PLC主站2負(fù)責(zé)控制程序運(yùn)行，通過PROFIBUS現(xiàn)場總線，將置于現(xiàn)場的下位機(jī)PLC從站3通過從站輸入口 31采集現(xiàn)場加熱爐傳感器組4 (包括熱電偶、壓力變送器、火焰檢測器等傳感器)的實(shí)時信號(包括壓力、流量、火焰檢測、溫度信號)反饋給下位機(jī)PLC主站2，下位機(jī)PLC主站2根據(jù)傳感器組4以及點(diǎn)火器7的采集信號，運(yùn)行程序發(fā)出指令，通過下位機(jī)PLC從站3的從站輸出口 32輸出對助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)5、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)6、點(diǎn)火器7、燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)8，燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)9，燒嘴前排煙開關(guān)10進(jìn)行動作控制，以完成加熱爐的自動控制。助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)
5、排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)6通常采用具有開度調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)開關(guān)例如變頻器和調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器中的一種或兩種進(jìn)行控制。本實(shí)施例助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)5和排煙風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)開關(guān)6均采用變頻器，包括助燃風(fēng)機(jī)變頻器、排煙風(fēng)機(jī)變頻器，分別對助燃風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。助燃風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)分別通過助燃風(fēng)管路、排煙風(fēng)管路連通至每對蓄熱式燒嘴前，燃?xì)夤苈芬策B通至每對蓄熱式燒嘴前。每對蓄熱式燒嘴前均設(shè)置有一對燒嘴前閥門，燒嘴前閥門包括燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)8、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)9、燒嘴前排煙開關(guān)10，燒嘴前燃?xì)忾_關(guān)8、燒嘴前助燃風(fēng)開關(guān)9、燒嘴前排煙開關(guān)10分別與燃?xì)夤苈?、助燃風(fēng)管路、排煙風(fēng)管路連通并分