一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，包括爐膛溫度檢測(cè)熱電偶、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火燒嘴、助燃風(fēng)機(jī)、助燃空氣壓力檢測(cè)表、助燃空氣管道、通訊終端、電控系統(tǒng)和安裝于助燃空氣管道上的助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥；爐膛溫度檢測(cè)熱電偶與電控系統(tǒng)電連接，通訊終端通過(guò)電纜與電控系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與HMI聯(lián)接；助燃風(fēng)機(jī)通過(guò)助燃空氣管道與點(diǎn)火控制器連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表安裝于助燃空氣管道上；點(diǎn)火控制器與通訊終端并聯(lián)連接，助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥與電控系統(tǒng)電連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表與HMI畫(huà)面電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)。本實(shí)用新型解決了點(diǎn)火燒嘴通訊中斷的問(wèn)題，解決了爐膛溫度自動(dòng)控制的問(wèn)題，杜絕了助燃空氣壓力波動(dòng)造成燒嘴熄滅的現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】
一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，屬于熱鍍鋅溫控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]熱鍍鋅加熱爐為臥式爐，采用改良森吉米爾法，爐長(zhǎng)約為114米，包括無(wú)氧化爐N0F 段1#爐喉、輻射管加熱RTF段、均熱段、2#爐喉、快冷段(RJC)、3#爐喉、均衡段和熱張緊輥室?guī)讉€(gè)部分組。由于熱鍍鋅加熱爐采用改良森基米爾法，鋼帶在無(wú)氧化爐段采用700°C以上的高溫進(jìn)行明火加熱，極易造成氧化現(xiàn)象，因此必須在輻射管加熱段使用還原氣氫氣，使鋼帶在還原性氣氛中加熱直至進(jìn)入鋅鍋。為了保證帶鋼的還原及再結(jié)晶效果，需要精確控制輻射管段的爐膛溫度來(lái)保證帶鋼溫度達(dá)到工藝生產(chǎn)要求。
[0003]加熱爐輻射管段控制系統(tǒng)包括爐膛溫度檢測(cè)熱電偶、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火燒嘴、助燃風(fēng)機(jī)、助燃空氣壓力檢測(cè)表、助燃空氣管道、通訊終端和電控系統(tǒng)；爐膛溫度檢測(cè)熱電偶與電控系統(tǒng)電連接，點(diǎn)火控制器與通訊終端串聯(lián)連接，通訊終端通過(guò)電纜與電控系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與HMI聯(lián)接;助燃風(fēng)機(jī)通過(guò)助燃空氣管道與點(diǎn)火控制器連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表安裝于助燃空氣管道上;現(xiàn)有的加熱爐輻射管段控制系統(tǒng)存在以下弊端:(1) 點(diǎn)火控制器與通訊終端為串聯(lián)連接方式，操作人員通過(guò)HMI上的點(diǎn)火燒嘴控制畫(huà)面對(duì)點(diǎn)火燒嘴進(jìn)行遠(yuǎn)程點(diǎn)火操作，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)火燒嘴損壞時(shí)，點(diǎn)火燒嘴通訊串聯(lián)環(huán)中斷，導(dǎo)致整個(gè)輻射管的點(diǎn)火燒嘴通訊中斷，上位機(jī)HMI無(wú)法對(duì)燒嘴進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，燒嘴的運(yùn)行狀態(tài)也不能實(shí)時(shí)顯現(xiàn)，燒嘴的運(yùn)行處于不可控狀態(tài)，導(dǎo)致輻射管段爐膛溫度不可控制，產(chǎn)生大量的降級(jí)品及廢品；(2)采用手動(dòng)控制點(diǎn)火燒嘴的煤氣、空氣混合比例，操作人員根據(jù)爐膛溫度，手動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整空氣、煤氣流量，保證空氣、煤氣配比在合適的范圍；當(dāng)爐膛溫度過(guò)高時(shí)，手動(dòng)關(guān)閉燒嘴，減少燒嘴燃燒的個(gè)數(shù);操作人員根據(jù)爐膛溫度及工藝參數(shù)要求在HMI畫(huà)面實(shí)時(shí)手動(dòng)修改燒嘴控制參數(shù)，這就造成了爐膛溫度的滯后性，爐膛溫度不能精確控制，同時(shí)操作人員手動(dòng)修改燒嘴的空氣與煤氣配比，容易造成煤氣燃燒不充分冒黑煙，即浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，可通過(guò)HMI畫(huà)面對(duì)點(diǎn)火燒嘴實(shí)時(shí)控制，自動(dòng)完善煤氣與空氣配比，保證爐膛受熱均勻，實(shí)現(xiàn)爐膛溫度的自動(dòng)精確控制。
[0005]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0006]—種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，包括爐膛溫度檢測(cè)熱電偶、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火燒嘴、助燃風(fēng)機(jī)、助燃空氣壓力檢測(cè)表、助燃空氣管道、通訊終端和電控系統(tǒng)；爐膛溫度檢測(cè)熱電偶與電控系統(tǒng)電連接，通訊終端通過(guò)電纜與電控系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與HMI聯(lián)接;助燃風(fēng)機(jī)通過(guò)助燃空氣管道與點(diǎn)火控制器連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表安裝于助燃空氣管道上;其改進(jìn)之處為:點(diǎn)火控制器與通訊終端并聯(lián)連接;它還包括安裝于助燃空氣管道上的助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥，助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥與電控系統(tǒng)電連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表與HMI畫(huà)面電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)。
[0007]上述的一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，它還包括安裝于助燃空氣管道上的助燃空氣放散閥，助燃空氣放散閥與電控系統(tǒng)電連接。
[0008]本實(shí)用新型將點(diǎn)火控制器與通訊終端的連接方式由串聯(lián)改為并聯(lián)，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)火控制器損壞時(shí)，并不影響整個(gè)輻射管段點(diǎn)火燒嘴的通訊；同時(shí)損壞的點(diǎn)火控制器狀態(tài)可在HMI 畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示，提示操作人員及時(shí)處理點(diǎn)火控制器故障；并聯(lián)連接的方式把爐膛溫度轉(zhuǎn)換為燒嘴功率自動(dòng)控制，把點(diǎn)火燒嘴看成一個(gè)整體，即把輻射管段所有點(diǎn)火燒嘴與電控系統(tǒng) 0-100%的輸出相對(duì)應(yīng)，電控系統(tǒng)輸出50%時(shí)，燒嘴燃燒個(gè)數(shù)為總燒嘴個(gè)數(shù)的1 /2，電控輸出為 100%時(shí)，全部燒嘴燃燒，電控系統(tǒng)根據(jù)爐膛溫度與HMI設(shè)定溫度的差值來(lái)控制電控系統(tǒng)輸出比例從而確定燒嘴燃燒的個(gè)數(shù)，并采用循環(huán)點(diǎn)燃燒嘴的方式來(lái)加熱爐膛。
[0009]本實(shí)用新型控制流程為:系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，操作人員根據(jù)生產(chǎn)需要在HMI畫(huà)面設(shè)定助燃風(fēng)機(jī)壓力及爐膛溫度，助燃風(fēng)機(jī)按電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，由于助燃空氣壓力檢測(cè)表與HMI 畫(huà)面電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)，助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥與電控系統(tǒng)電連接，電控系統(tǒng)通過(guò)PID計(jì)算實(shí)時(shí)控制助燃空氣調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)開(kāi)度的大小，從而調(diào)整助燃空氣進(jìn)風(fēng)量的大小來(lái)保持助燃空氣壓力達(dá)到HMI畫(huà)面設(shè)定的助燃空氣壓力；電控系統(tǒng)根據(jù)爐膛溫度檢測(cè)熱電偶顯示的爐膛溫度來(lái)控制點(diǎn)火燒嘴燃燒的個(gè)數(shù):電控系統(tǒng)把燃燒控制命令發(fā)給通訊終端，通訊終端向點(diǎn)火控制器發(fā)出循環(huán)點(diǎn)火指令，點(diǎn)火控制器收到點(diǎn)火指令后來(lái)控制點(diǎn)火燒嘴的循環(huán)燃燒與熄滅， 從而保證爐膛溫度即滿足生產(chǎn)需要又避免了一個(gè)燒嘴長(zhǎng)時(shí)間燃燒造成的設(shè)備損壞。當(dāng)操作人員由于外部原因需要手動(dòng)緊急關(guān)停點(diǎn)火燒嘴時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將助燃空氣放散閥打開(kāi) 15 %的閥門(mén)開(kāi)度，避免助燃空氣由于點(diǎn)火燒嘴的突然關(guān)斷，助燃空氣壓力瞬間增大造成對(duì)閥門(mén)及點(diǎn)火燒嘴的損壞，同時(shí)也避免了助燃空氣調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)震蕩所帶來(lái)的的助燃空氣壓力波動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0011]該實(shí)用新型簡(jiǎn)化了操作人員的操作，操作人員在HMI畫(huà)面只需設(shè)定爐膛溫度助燃空氣壓力，點(diǎn)火燒嘴會(huì)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行，自動(dòng)完善煤氣與空氣的配比，保證了爐膛受熱均勻， 同時(shí)燒嘴循環(huán)運(yùn)行，也避免了燒嘴一直滿負(fù)荷運(yùn)行造成的燒嘴壽命降低的情況。本實(shí)用新型解決了點(diǎn)火燒嘴通訊中斷的問(wèn)題，解決了爐膛溫度自動(dòng)控制的問(wèn)題，杜絕了助燃空氣壓力波動(dòng)造成燒嘴熄滅的現(xiàn)象，該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中滿足了生產(chǎn)工藝需求，取得了良好的應(yīng)用效果?！靖綀D說(shuō)明】
[0012]圖1為現(xiàn)有的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)連接示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型連接示意圖；
[0014]圖中標(biāo)記為:爐膛溫度檢測(cè)熱電偶1、點(diǎn)火控制器2、點(diǎn)火燒嘴3、助燃風(fēng)機(jī)4、助燃空氣壓力檢測(cè)表5、助燃空氣管道6、通訊終端7、電控系統(tǒng)8、HMI 9、助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥10、助燃空氣放散閥11。【具體實(shí)施方式】
[0015]圖2顯示，本實(shí)用新型包括爐膛溫度檢測(cè)熱電偶1、點(diǎn)火控制器2、點(diǎn)火燒嘴3、助燃風(fēng)機(jī)4、助燃空氣壓力檢測(cè)表5、助燃空氣管道6、通訊終端7、電控系統(tǒng)8、HMI9、助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥10和助燃空氣放散閥11，爐膛溫度檢測(cè)熱電，1與電控系統(tǒng)8電連接，通訊終端7通過(guò)電纜與電控系統(tǒng)8連接，電控系統(tǒng)8通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與HMI9聯(lián)接;助燃風(fēng)機(jī)4通過(guò)助燃空氣管道6與點(diǎn)火控制器2連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表5、助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥10和助燃空氣放散閥 11分別安裝于助燃空氣管道6上；點(diǎn)火控制器2與通訊終端7并聯(lián)連接;助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥 10與電控系統(tǒng)8電連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表5與HMI9的畫(huà)面電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)，助燃空氣放散閥11與電控系統(tǒng)8電連接。
[0016]本實(shí)用新型將點(diǎn)火控制器2與通訊終端7的連接方式由串聯(lián)改為并聯(lián)，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)火控制器2損壞時(shí)，并不影響整個(gè)輻射管段點(diǎn)火燒嘴3的通訊；同時(shí)損壞的點(diǎn)火控制器2的狀態(tài)可在HMI9的畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示，提示操作人員及時(shí)處理點(diǎn)火控制器故障；并聯(lián)連接的方式把爐膛溫度轉(zhuǎn)換為燒嘴功率自動(dòng)控制，把點(diǎn)火燒嘴3看成一個(gè)整體，即把輻射管段所有點(diǎn)火燒嘴與電控系統(tǒng)8的0-100%的輸出相對(duì)應(yīng)，電控系統(tǒng)8輸出50%時(shí)，點(diǎn)火燒嘴3燃燒個(gè)數(shù)為燒嘴總個(gè)數(shù)的1/2，電控輸出為100%時(shí)，全部燒嘴燃燒，電控系統(tǒng)8根據(jù)爐膛溫度與HMI9設(shè)定溫度的差值來(lái)控制電控系統(tǒng)8輸出比例從而確定點(diǎn)火燒嘴3燃燒的個(gè)數(shù)，并采用循環(huán)點(diǎn)燃燒嘴的方式來(lái)加熱爐膛。[〇〇17]本實(shí)用新型控制流程為:系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，操作人員根據(jù)生產(chǎn)需要在HMI9的畫(huà)面中設(shè)定助燃風(fēng)機(jī)壓力及爐膛溫度，助燃風(fēng)機(jī)4按電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，由于助燃空氣壓力檢測(cè)表5與HMI9的電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)，助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥10與電控系統(tǒng)8電連接，電控系統(tǒng)8通過(guò) PID計(jì)算實(shí)時(shí)控制助燃空氣調(diào)節(jié)閥10的閥門(mén)開(kāi)度的大小，從而調(diào)整助燃空氣進(jìn)風(fēng)量的大小來(lái)保持助燃空氣壓力達(dá)到HMI畫(huà)面設(shè)定的助燃空氣壓力；電控系統(tǒng)8根據(jù)爐膛溫度檢測(cè)熱電偶1顯示的爐膛溫度來(lái)控制點(diǎn)火燒嘴3燃燒的個(gè)數(shù):電控系統(tǒng)8把燃燒控制命令發(fā)給通訊終端7,通訊終端7向點(diǎn)火控制器2發(fā)出循環(huán)點(diǎn)火指令，點(diǎn)火控制器2收到點(diǎn)火指令后來(lái)控制點(diǎn)火燒嘴3的循環(huán)燃燒與熄滅，從而保證爐膛溫度即滿足生產(chǎn)需要又避免了一個(gè)燒嘴長(zhǎng)時(shí)間燃燒造成的設(shè)備損壞。當(dāng)操作人員由于外部原因需要手動(dòng)緊急關(guān)停點(diǎn)火燒嘴3時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)8將助燃空氣放散閥11打開(kāi)15%的閥門(mén)開(kāi)度，避免助燃空氣由于點(diǎn)火燒嘴3的突然關(guān)斷，助燃空氣壓力瞬間增大造成對(duì)閥門(mén)及點(diǎn)火燒嘴3的損壞，同時(shí)也避免了助燃空氣調(diào)節(jié)閥 10的調(diào)節(jié)震蕩所帶來(lái)的的助燃空氣壓力波動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，包括爐膛溫度檢測(cè)熱電偶(1)、點(diǎn)火控制 器(2)、點(diǎn)火燒嘴(3)、助燃風(fēng)機(jī)(4)、助燃空氣壓力檢測(cè)表(5)、助燃空氣管道(6)、通訊終端 (7)和電控系統(tǒng)(8);爐膛溫度檢測(cè)熱電偶(1)與電控系統(tǒng)(8)電連接，通訊終端(7)通過(guò)電纜 與電控系統(tǒng)(8)連接，電控系統(tǒng)(8)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與HMI(9)聯(lián)接;助燃風(fēng)機(jī)(4)通過(guò)助燃空 氣管道(6)與點(diǎn)火控制器(2)連接，助燃空氣壓力檢測(cè)表(5)安裝于助燃空氣管道(6)上;其 特征在于:點(diǎn)火控制器(2)與通訊終端(7)并聯(lián)連接;它還包括助安裝于助燃空氣管道(6)上 的助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥(10)，助燃空氣比例調(diào)節(jié)閥(10)與電控系統(tǒng)(8)電連接，助燃空氣壓 力檢測(cè)表(5)與HMI(9)電控閉環(huán)關(guān)聯(lián)。2.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的加熱爐輻射管段燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包 括安裝于助燃空氣管道(6)上的助燃空氣放散閥(11)，助燃空氣放散閥(11)與電控系統(tǒng)(8) 電連接。
【文檔編號(hào)】F27D19/00GK205619781SQ201620430719
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】李碩亮, 鄒貴, 陳同江, 常義川, 王兵義
【申請(qǐng)人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司