CN101871467A - 一种烧结点火炉助燃风机控制系统 - Google Patents

一种烧结点火炉助燃风机控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种烧结点火炉助燃风机控制系统，所述系统用于控制第一助燃风机和第二助燃风机，所述系统包括：检测单元，用于检测处于工作状态的第一助燃风机或第二助燃风机的运行状态；第一故障判断单元，用于根据检测单元检测结果，判断设备为故障时，通过第二故障判断单元继续判断；第二故障判断单元，用于在所述第一故障单元判断结果为故障时，判断该故障为轻度故障或重度故障；控制器，根据所述第二故障判断单元的判断结果，控制第一助燃风机或第二助燃风机执行相应动作。本发明提供一种烧结点火炉助燃风机控制系统，用于提高控制的可靠性。

Description

一种烧结点火炉助燃风机控制系统
技术领域
本发明涉及烧结领域，特别涉及一种烧结点火炉助燃风机控制系统。
背景技术
烧结点火炉是烧结厂的重要设备，点火炉设置于烧结机头部，其作用是将烧结混合料点燃，使混合料开始产生化学反应，形成烧结矿。点火炉工作时需要助燃风机工作，将空气与煤气等燃料充分混合燃烧。在风机出现故障不能正常运行，导致空气流量不足的情况下，可燃气体不能实现完全燃烧，点火炉将不能正常工作，甚至在点火炉附近出现煤气等可燃气体聚集，威胁到现场操作人员及设备的安全。
点火炉助燃风机有双阻燃风机和单助燃风机等不同的配置，现在大型烧结机点火炉一般配置双助燃风机。
参见图1，双助燃风机点火炉助燃风机系统由第一助燃风机A1及其配套风门B1、第一空气管道C1；第二助燃风机A2及其配套风门B2、第二空气管道C2；第三空气管道D、第四空气管道C、第五空气管道E及第一调节阀F1组成。正常运行时，两台助燃风机A1、A2一台处于工作状态，另一台处于备用状态。两台助燃风机A1、A2的配套风门B1、B2正常工作时只有全开、全闭两种状态。
点火炉的空气流量不足可能会导致因可燃气体不能实现完全燃烧而产生可燃气体聚集，达到可燃气体爆炸极限浓度范围时，将可能产生燃烧爆炸的严重后果，所以助燃风机控制系统应该具有很高的可靠性。
对于如图1配置的助燃风机系统来说，正常工作时第四空气管道C的空气流量应该等于工作风机对应的进气流量，工作的助燃风机A1、A2发生故障时备用助燃风机A1、A2应立即投入，同时应尽快满足第四空气管道C的流量要求。
现有点火炉助燃风机及其配套风门没有单独的控制系统，对其控制是通过烧结主控系统的一部分功能实现。
现有控制系统及其与点火炉助燃风机系统的关系如图2所示。
助燃风机系统的助燃风机及配套风门作为主控系统控制的一部分，被视为普通电机。操作人员在主控室通过画面操作助燃风机及配套风门，切换及风门操作是通过画面操作完成。
因此，现有的控制模式存在可靠性低的问题：
助燃风机系统从属于主系统，而主系统网络分布范围广，主系统调试时间长，在主系统其余设备调试期间、主系统程序重新下载期间、网络出故障期间，都会导致PLC停机，从而导致助燃风机系统停止运行，产生安全隐患。
操作人员通过画面操作助燃风机及配套风门，切换通过操作工完成反应时间慢，如果助燃风机故障没有被及时发现，将导致助燃风机系统停止运行，产生安全隐患。
点火炉助燃风机被作为普通电机设备看待，其热保护(电机过载)直接停电机。
发明内容
本发明的目的是提供一种烧结点火炉助燃风机控制系统，提高控制的可靠性。
为实现本发明目的，本发明具体提供一种烧结点火炉助燃风机控制系统，所述系统用于控制第一助燃风机和第二助燃风机，所述系统包括：
检测单元，用于检测处于工作状态的第一助燃风机或第二助燃风机的运行状态；
第一故障判断单元，用于根据检测单元检测结果，判断设备为故障时，通过第二故障判断单元继续判断；
第二故障判断单元，用于在所述第一故障单元判断结果为故障时，判断该故障为轻度故障或重度故障；
控制器，根据所述第二故障判断单元的判断结果，控制第一助燃风机或第二助燃风机执行相应动作。
优选地，所述第一助燃风机和第二助燃风机同一时间，一台处于工作状态，另一台处于备用状态。
优选地，所述第二故障判断单元的判断结果为轻故障时，所述控制器控制处于工作状态的第一助燃风机或第二助燃风机待处于备用的第二助燃风机或第一助燃风机工作后退出工作；
所述第二故障判断单元的判断结果为重故障时，所述控制器控制处于备用的第二助燃风机或第一助燃风机立即投入工作。
优选地，
所述检测单元包括第一检测子单元，用于检测助燃风机的接触器吸合状态，判断助燃风机是否运行。
优选地，所述检测单元包括第二检测子单元，用于检测助燃风机的风门位置开关状态。
优选地，所述检测单元包括第三检测子单元，用于检测助燃风机的风门正反转接触器状态，判断所述风门的运行方向与状态。
优选地，所述检测单元包括第四检测子单元，用于所述助燃风机的运行电流。
优选地，所述重度故障为导致助燃风机立即停机的故障；所述轻度故障为助燃风机继续运行的故障。
优选地，所述系统还包括显示单元，用于显示助燃风机的运行状态、故障状态和设置状态。
优选地，所述助燃风机的热保护设置为报警。
优选地，所述系统与上级主控系统通过硬接线或数据总线通讯。
相对上述现有技术，本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统具有以下效果：
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统控制的两台助燃风机一台处于工作状态，另一台处于备用状态。检测单元检测处于工作状态的助燃风机的运行状态，通过第一故障判断单元判断是否故障，通过第二故障判断单元进一步确认是轻度故障还是重度故障，控制器根据轻度故障或重度故障的故障结果，控制第一助燃风机或第二助燃风机执行相应动作。因此，本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统可以保证烧结点火炉系统的正常运行，发挥双助燃风机的作用，提高控制的可靠性。
附图说明
图1为典型的双助燃风机系统配置图；
图2为现有烧结厂主控控制系统与点火炉助燃风机系统控制关系图；
图3为本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统结构图；
图4是本发明实施例所述助燃风机一种典型电控原理接线图；
图5是本发明实施例所述助燃风机的风门一种典型电控原理接线图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种烧结点火炉助燃风机控制系统，用于提高控制的可靠性。
为了使本领域技术人员更清楚地了解本发明所述烧结点火炉助燃风机控制系统，下面结合具体附图进行详细说明。
参见图1和图3，图1为典型的双助燃风机系统配置图；图3为本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统结构图。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1可以设于现场或者电气室内，所述烧结点火炉助燃风机控制系统1可以集成在一个控制柜中，可以接收两路独立电源，可以直接用于控制图1所示的典型的双助燃风机系统。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1用于控制第一助燃风机A1和第二助燃风机A2。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1包括：
检测单元12，用于检测处于工作状态的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的运行状态；
第一故障判断单元13，用于根据检测单元12检测结果，判断处于工作状态的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2为故障时，通过第二故障判断单元14继续判断；
第二故障判断单元14，用于在所述第一故障单元14判断结果为故障时，判断该故障为轻度故障或重度故障；
所述重度故障为导致处于工作状态的第一或第二助燃风机A1、A2立即停机的故障。所述轻度故障为处于工作状态的第一或第二助燃风机A1、A2可以继续运行的故障，即不会使处于工作状态的第一或第二助燃风机A1、A2立即停止运行的故障。例如：第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的电机过载属于轻故障，第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的电机断路器跳闸就属于重故障。
轻、重故障主要依靠两种检测手段：
第一种检测手段：直接检测，依靠(各自的)检测单元12检测。
检测单元12可直接检测到的轻故障：第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的电机过载(热继电器动作)。电机过载常规作为立即停车的条件，本发明将其视为轻故障。第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的风门B1、B2位置开关故障。
检测单元12可直接检测到的重故障：断路器跳闸(第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的短路保护)。
第二种检测手段：系统运算判断。根据检测到第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的各个设备的状态，根据运算后发出轻故障或重故障指示。
系统可以运算判断的轻故障：1、电机运行电流过低并且风门全开，导致处于工作状态的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2对应空气管道空气流量不足故障。2、处于工作状态的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的电机运行电流过高，可能导致工作的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2对应管道漏风。
检测单元12可以包括第一检测子单元(图中未示出)，用于检测第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的接触器吸合状态，判断第一助燃风机A1或第二助燃风机A2是否运行。
检测单元12具体还可以包括第二检测子单元(图中未示出)，用于检测第一助燃风机A1的风门B1或第二助燃风机A2的风门B2位置开关状态。
检测单元12具体还可以包括第三检测子单元(图中未示出)，用于检测第一助燃风机A1的风门B1或第二助燃风机A2的风门B2正反转接触器状态，判断所述风门B1、B2的运行方向与状态。
检测单元12具体还可以包括第四检测子单元，用于所述第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的运行电流。参见图4，第四检测子单元具体可以为电流互感器TA及电流变送器。
检测单元12具体还可以包括在支管(第一空气管道C1、第二空气管道C2)及总管(第三、四、五空气管道D、C、E)安装的空气流量计。此时，工作支管流量应该等于总管流量，如果总管空气流量不足或支管和总管流量差别太大，检测单元12可以根据检测情况进一步做出判断。
控制器11与检测单元12、第一故障判断单元13、第二故障判断单元14均相连。控制器11用于根据所述第二故障判断单元14的判断结果，控制第一助燃风机A1或第二助燃风机A2执行相应动作。
控制器11根据轻、重故障的不同情况，做出相应的判断，发出第一助燃风机A1或第二助燃风机A2的运行、停止、切换、报警等命令。
控制器11具体可以是单独为点火炉助燃风机系统设置的PLC或其它控制器。
当第二故障判断单元14的判断结果具体为轻故障时，控制器11控制处于工作状态的第一助燃风机A1或第二助燃风机A2待处于备用的第二助燃风机A2或第一助燃风机A1工作后退出工作。
当第二故障判断单元14的判断结果具体为重故障时，控制器11控制处于备用的第二助燃风机A2或第一助燃风机A1立即投入工作。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1控制的两台助燃风机A1、A2一台处于工作状态，另一台处于备用状态。检测单元12检测处于工作状态的助燃风机A1、A2的运行状态，通过第一故障判断单元13判断是否故障，通过第二故障判断单元14进一步确认是轻度故障还是重度故障，控制器11根据轻度故障或重度故障的故障结果，控制第一助燃风机A1或第二助燃风机A2执行相应动作。因此，本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1可以保证烧结点火炉系统的正常运行，发挥双助燃风机的作用，提高控制的可靠性。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1还可以包括与控制器11相连的操作指令输入单元15。操作指令输入单元15是面对操作人员的输入设备，操作人员可以通过操作指令输入单元15对本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1进行设置。操作指令输入单元15可以是按钮、选择开关等，也可以是触摸屏等设备，其功能是输入系统起动/停止命令，选择工作/备用的助燃风机。
参见图1，当第一助燃风机A1处于工作状态时，第一助燃风机的风门B1打开，第二助燃风机A2处于备用状态，第二助燃风机的风门B2关闭。如果此时第二助燃风机风机A2运行，点火炉空气流量过大，这是不允许的。如果第二助燃风机A2备用时，第二助燃风机的风门B2打开，有一部分空气会沿第一空气管道C1、第三空气管道D、第二空气管道C2、第二助燃风机A2、第二助燃风机的风门B2的路径流失，导致经第四空气管道C进入点火炉的空气流量不足，这也是生产中不允许出现的情况。
同理，当第二助燃风机A2处于工作状态，第一助燃风机A1处于备用状态时的要求与此相同。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1与上级主控系统2可以通过硬接线或数据总线实现通讯。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1的第一助燃风机A1和第二助燃风机A2同一时间，只能有一台处于工作状态，另一台处于备用状态。
本发明实施例所述烧结点火炉助燃风机控制系统1还可以包括显示单元16，用于显示第一助燃风机A1和第二助燃风机A2的运行状态、故障状态和设置状态。
参见图4，该图是本发明实施例所述助燃风机一种典型电控原理接线图。是本发明实施例所述助燃风机可以有多种控制原理图实现同样的目标，图4只是实现目标的方式之一。
第一、第二助燃风机A1、A2的传动号可以分别为307A、307B。电动机型号为Y250M-4，功率为55kW。
图4中标号含义：KM、为接触器，QL、QL1为自动开关，KH为热继电器，TA为电流互感器，SSE为安全开关，SS为停止按钮，KA为中间继电器。
第一、第二助燃风机A1、A2控制回路：电动机控制回路及其元器件。为了保证双助燃风机系统的运行，将第一、第二助燃风机A1、A2的电机(电动机)热保护设置为报警，而不直接停机。
参见图5，该图是本发明实施例所述助燃风机风门一种典型电控原理接线图。是本发明实施例所述助燃风机的风门可以有多种控制原理图实现同样的目标，图5只是实现目标的方式之一。
图5中标号含义：KRC、KAC为接触器，QL、QL1为自动开关，KH为热继电器，KAR、KAA为中间继电器，SSE为安全开关，SS为停止按钮，KA为中间继电器，HBL1、HBL2为位置信号灯。
助燃风机风门B1、B2控制回路：电动机控制回路及其元器件，执行开阀关阀操作。
控制器11可以与上级主控系统通讯，具体可以通过硬接线或者数据总线与上级主控系统2通讯，向上级主控系统2反应本发明所述系统的运行及状态信息。上级主控系统2工作状态不会影响本发明所述系统的工作。
由于本发明实施例所述的系统面对的控制对象是点火炉风机系统，不会因为主系统其余设备调试原因而影响本系统正常工作，提高了系统的可靠性，本发明实施例所述的系统可以按以下程序控制风机：
当生产中出现工作的第一、第二助燃风机A1、A2故障，备用风机第二、第一助燃风机A2、A1投入的情况时(例如以A1工作的第一助燃风机A1故障，备用的第二助燃风机A2投入使用为例)：检测单元12检测到第一助燃风机A1的运行状态，通过第一故障判断单元13确认为故障，进一步通过第二故障判断单元14判断为轻度故障还是重度故障。
当故障为重度故障时，直接导致第一助燃风机A1立即停止运行；所述控制器11控制立即起动第二助燃风机A2，同时打开第二助燃风机的风门B2风门，关闭第一助燃风机A1的风门B1。
当故障为轻度故障时，不会导致第一助燃风机A1立即停止运行，所述控制器11控制处于工作状态的第一助燃风机待处于备用的第二助燃风机A2工作后退出工作。所述控制器11起动第二助燃风机A2，同时打开第二助燃风机的风门B2风门，控制器11控制处于工作状态的第一助燃风机退出工作，关闭第一助燃风机A1的风门B1。
这样，处于工作状态的助燃风机A1、A2与处于备用状态的助燃风机A2、A1随时可以自动切换。
当双助燃风机系统的助燃风机A1、A2出现故障，备用助燃风机A2、A1投入，工作的助燃风机A1、A2退出时，可以通过显示单元16显示相关故障，同时可以通过硬接线或者数据总线向上级主控系统2通讯此信息，通知相关人员处理备用风机故障，保证系统状态的健康。
在工作的助燃风机A1、A2出现轻故障，备用助燃风机A2、A1还在故障状态未处理不能投入的情况下，本发明所述系统可以控制工作的助燃风机A1、A2带故障运行。同时本发明所述系统可以通过在显示单元16上发出声光报警，同时向上级主控系统2发送此报警信息，通知上级主控系统2停止点火炉运行，待点火炉停止运行后，控制工作的助燃风机A1、A2停止，以保证现场安全。
在工作的助燃风机A1、A2出现重故障立即停车，备用助燃风机A2、A1还在故障状态未处理不能投入的情况下，本发明所述系统可以通过显示单元16上发出声光报警，同时向上级主控系统2发送此报警信息，通知上级主控系统2停止点火炉运行，同时将出现重度故障的助燃风机A1、A2停止的信息通知上级主控系统2，告知现场按相关流程处理事故，以保证现场安全。
以上对本发明所提供的一种烧结点火炉助燃风机控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述系统用于控制第一助燃风机和第二助燃风机，所述系统包括：
检测单元，用于检测处于工作状态的第一助燃风机或第二助燃风机的运行状态；
第一故障判断单元，用于根据检测单元检测结果，判断设备为故障时，通过第二故障判断单元继续判断；
第二故障判断单元，用于在所述第一故障单元判断结果为故障时，判断该故障为轻度故障或重度故障；
控制器，根据所述第二故障判断单元的判断结果，控制第一助燃风机或第二助燃风机执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述第一助燃风机和第二助燃风机同一时间，一台处于工作状态，另一台处于备用状态。
3.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述第二故障判断单元的判断结果为轻故障时，所述控制器控制处于工作状态的第一助燃风机或第二助燃风机待处于备用的第二助燃风机或第一助燃风机工作后退出工作；
所述第二故障判断单元的判断结果为重故障时，所述控制器控制处于备用的第二助燃风机或第一助燃风机立即投入工作。
4.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，
所述检测单元包括第一检测子单元，用于检测助燃风机的接触器吸合状态，判断助燃风机是否运行。
5.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述检测单元包括第二检测子单元，用于检测助燃风机的风门位置开关状态。
6.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述检测单元包括第三检测子单元，用于检测助燃风机的风门正反转接触器状态，判断所述风门的运行方向与状态。
7.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述检测单元包括第四检测子单元，用于所述助燃风机的运行电流。
8.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述重度故障为导致助燃风机立即停机的故障；所述轻度故障为助燃风机继续运行的故障。
9.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述系统还包括显示单元，用于显示助燃风机的运行状态、故障状态和设置状态。
10.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述助燃风机的热保护设置为报警。
11.根据权利要求1所述的烧结点火炉助燃风机控制系统，其特征在于，所述系统与上级主控系统通过硬接线或数据总线通讯。
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