CN104567439A - 基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,包括分别固定安装于支撑钢结构上端和下端的烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通,还设置有复数组蓄热式余热回收设备模块,且在烟气出、入口和空气出、入口均设置有切断阀,所述切断阀通过执行机构与控制装置相连接,烟气出口处设置有引风机,引风机将烟气引向烟囱,在烟气出口处还设置有烟气出口温度传感器,本发明还公开基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收的方法,该方法有助于显著降低运行成本;本发明所公开的余热回收装备可以实现基于物联网管理、故障那个诊断、在线控制及智能化分级管理,有助于显著降低运行成本和制造成本、可靠性高。
Description
技术领域
本发明公开了基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法及装置,涉及工业节能和物联网在线智能化控制技术领域。
背景技术
蓄热式余热回收方法是由高温空气燃烧技术(HTAC)发展而来,在高温空气燃烧技术(HTAC)是两组或多组蓄热式燃烧器由往复的烟气和空气频繁切换达到烟气余热回收的目的,其典型缺点是有烟气和空气流通通道的瞬间相互导通或者关闭,给燃烧过程增加了爆炸、或熄火的安全隐患,尤其是其运行的不连续性,给工业炉的燃烧操作带来麻烦。进而发展了蓄热是烟气余热回收利用技术,像CN201210343301.5一种工业烟气余热极限式回收利用方法,CN200910028403.6一种蓄热式跨临界烟气余热回收设备,都是为了克服上述不足而发明的技术方案,在工业炉实际操作工程中,工业炉设计是有余量的,允许其操作弹性的存在,也就说由于加工能力需要加热炉操作弹性的存在,定面积换热器不适应极限式余热回收,发明了蓄热式余热回收方法,定时控制的蓄热式余热回收装置又带来了烟气与空气出口温度波动问题,同样在操作过程中是不希望出现的。在实审的专利CN201210449433.6一种蓄热式余热回收组合设备及其温度控制方法,则是考虑到了热风的温度波动问题,但是也带来了烟气温度波动和烟气及热风的压力波增加及动问题,给实际操作带来诸多不良影响。对于工业炉而言在其同等情况下排烟温度高低是决定加热炉热效率的关键因素,回收利用好烟气中的热量是提高工业炉热效率的关键因素,是工业炉节能的有效手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷,提供一种有助于显著降低运行成本和制造成本、高可靠性的蓄热式在线遥控排烟温度余热回收方法及装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,包括分别固定安装于支撑钢结构上端和下端的烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通,所述烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通之间还设置有复数组蓄热式余热回收设备模块,所述蓄热式余热回收设备模块的组数大于或等于3组,且在烟气出、入口和空气出、入口均设置有切断阀,所述切断阀通过执行机构与控制装置相连接,烟气出口处设置有引风机,引风机将烟气引向烟囱,在烟气出口处还设置有烟气出口温度传感器,在空气出口处还设置有空气出口温度传感器,在蓄热式余热回收设备模块上还设置有保温装置;
所述控制装置根据设定的控制条件,对复数组蓄热式余热回收设备模块进行切换和控制,在控制装置内还设置有定时器和物联网无线端子输入输出控制模块,用以融合纳入现场总线控制、工厂以太网络控制或者因特网控制,实现遥控显示排烟温度、排风温度和定时器的时钟数据。
作为本发明的进一步优选方案,所述烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通,其结构具体为:
包括第一、第二、第三三个单阀口和集合管,其中,所述第一单阀口和第三单阀口均设置有单阀阀门,所述集合管设置在的第二单阀口处。
作为本发明的进一步优选方案,所述切断阀选用柱筒阀或闸板阀,所述柱筒阀采用的是专利名称为一种柱筒阀结构,专利号为201410021635.X中的结构。
作为本发明的进一步优选方案,所述每组蓄热式余热回收设备模块之间以直线型、品字形或着圆形相组合。
作为本发明的进一步优选方案,所述蓄热式余热回收设备模块及控制装置撬装于支撑钢结构内;所述引风机撬装于支撑钢结构内或者独立于支撑钢结构之外另行支撑。
本发明还公开了一种基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,首先设定相应的控制条件一和控制条件二,然后按下述步骤实施:
步骤一、装置运行第一组蓄热式余热回收设备模块,烟气通路阀开,空气通路阀关;装置运行第二组蓄热式余热回收设备模块,烟气通路阀关,空气通路阀开;装置运行剩余备用组蓄热式余热回收设备模块烟气通路阀关,空气通路阀关;
步骤二、当所设定的控制条件一被触发时,第一组烟气通路关阀,同时,剩余备用组烟气通路开阀,完成烟气流程的第一组通路切换到剩余备用组的烟气流程通路,第一组空气通路阀关闭;
步骤三、设定滞后时间,经过滞后时间,第二组空气通路关阀,同时,第一组空气通路开阀,完成空气流程的第二组通路切换到第一组的空气流程通路,第二组烟气通路阀关闭;
步骤四、当所设定的控制条件一被触发时,剩余备用组烟气通路关阀,同时,第二组烟气通路开阀,完成剩余备用组的烟气通路流程切换到第二组的烟气通路流程,剩余备用组空气通路阀关闭;
步骤五、当所设定的控制条件被二触发时,第一组空气通路关阀,同时,剩余备用组空气通路开阀,完成空气流程的第一组通路切换到剩余备用组的空气通路流程,第一组烟气通路阀关闭;
步骤六、当所设定的控制条件一被触发时,第二组烟气通路关阀,同时,第一组烟气通路开阀,完成烟气流程的第二组通路切换到第一组的烟气流程通路,第二组空气通路阀关闭;
步骤七、依次重复上述步骤一至步骤六的循环过程,完成热量传递,通过蓄热体量和多组切换参数的调节,回收烟气显热和潜热,实现全部回收烟气余热。
进一步的,所述控制条件包括以下三种情况:
(1)、以排烟温度或排风温度作为控制条件;
(2)、以定时器作为控制条件;
(3)、以排烟温度或排风温度结合定时器为控制条件。
进一步的,对应所述情况(1),则设定的控制条件一为:烟气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的烟气出口温度;设定的控制条件二为:空气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的空气出口温度;
对应所述情况(2),则设定的控制条件一和控制条件二均为装置运行时间达到设定的时间阈值;
对应所述情况(3),则设定的控制条件一为:在装置运行时间达到设定的时间阈值的情况下,气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的烟气出口温度;设定的控制条件二为:在装置运行时间达到设定的时间阈值的情况下,空气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的空气出口温度。
进一步的,通过设置位置传感器判断开、关阀的动作。
进一步的,通过调节加热炉压力,实现引风机电动机的变频控制。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
1、降低了烟气、热空气温度的波动,提高了烟气余热回收率,烟气余热回收装置效率更高;
2、可以智能化在线通过物联网显示、控制,提高了烟气余热回收利用的可靠性与真实性,在碳交易或申报CDM项目时,数据可靠、真实,实时监控,数据实时传送,可以强化节能减排可视化动态分级管理,管理成本降低;
4、可以变负荷运行,根据加热炉生产负荷调整控制参数,主动适应加热炉负荷变化,提高了余热回收装置的可靠性;
5、结构经凑,模块化加工,在役快速更换易损部件;
6、在线故障诊断,故障报警,提高了形同运行可靠性,快速更换运行成本低;
7、可实现自动控制,实现运行控制的低消耗与低成本,显著降低劳动强度;
8、烟气出口引风机变频控制,既可以节能,又可以使加热炉炉压操作更容易,简便。
附图说明
图1为本发明结构示意正视图;
图2为本发明侧视图;
图3为控制装置以排烟温度、排风温度为控制条件的控制框图;
图4为控制装置以时间为控制条件的控制框图;
图5为控制装置以排烟温度和时间为控制条件的控制框图;
其中:Fi、烟气入口,Ao、空气出口,Fo、烟气出口,Ai、空气入口,1、烟气入口空气出口多通,2、切断阀,3、多组蓄热式余热回收设备模块,4、保温模块,5、执行机构,6、控制装置,7、支撑钢结构,8、烟气出口空气入口多通,9、引风机,10、烟气出口温度传感器,11、烟囱,12、空气出口温度传感器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1、2所示,本发明所提供基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,包括控制装置(6)、烟气入口空气出口多通(1)、多组蓄热式余热回收设备模块(3)、烟气出口空气入口多通(8)、烟气出口温度传感器(10)、空气出口温度传感器(12)、支撑钢结构(7)和烟气出口引风机(9),所述控制装置,通过阀执行机构(5)实现切断阀(2)开关动作,可以装备总成对多组蓄热式余热回收设备模块(3)进行外保温(4),也可以多组蓄热式余热回收设备模块(3)进行内高温在进行总成,装置以旁路装置安装现场后可以独立烟囱(11),也可以不设独立烟囱(11),烟气流程再返回至加热炉烟囱,装置还可以串接式接入加热炉系统,烟气流程穿过本装置余热被利用后流出进入加热炉烟囱;所述的蓄热式在线遥控排烟温度余热回收装置,多于或等于3组,每组可以是独立的蓄热式余热回收设备模块化设计、制造,现场或工厂内总装后,进行整体性能检验、试验、验收与运行;所述蓄热式余热回收设备模块,其特征在于:独立的进行模块的性能检验、试验、验收;模块组合可以使直线型、也可以是品字形或圆形。
优选地模块化烟气入口空气出口多通、烟气出口空气入口多通与多组蓄热式余热回收设备模块的烟气入口空气出口多通、烟气出口空气入口合为一体设计为:包括第一、第二、第三三个单阀口和集合管,其中,所述第一单阀口和第三单阀口均设置有单阀阀门,所述集合管设置在的第二单阀口处。
所述支撑钢结构,可以将多组蓄热式余热回收设备模块及控制装置撬装于支撑钢结构内,可以依据运输条件现场撬装,也可以在工厂内撬装;所述支撑钢结构,将撬装好的外保温的多组蓄热式余热回收设备模块及控制装置总体保温在钢结构内;也可以根据现场情况单独组合各组与现场适当地方;优选橇装化总装,烟气引风机可以撬装于支撑钢结构内,也可以独立与撬装钢结构之外另行支撑。
优选的:蓄热式余热回收设备模块选用自动控制的蓄热式余热回收设备。所述控制装置可以PLC控制、也可以嵌入式控制,控制装置设有无线端子模块,无线端子可以连通现场总线、可以联通工厂以太网络、也可以并入物联因特网,控制装置软件允许控制装置通过无线端子模块分级发送信息,可以通过信息控制排烟温度或时间;控制装置连有执行机构的位置传感器,控制装置软件通过执行机构的位置传感器信息判断故障位置,并发出故障位置信息,便于现场及时排除故障。
基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法如下:
实施例一:以排烟温度、排风温度为控制条件,如图3所示
烟气由Fi进入后烟气入口空气出口多通(1),多通的第一组(可以是任意一组)烟气通道切断阀打开,烟气经多通(1)由Fo流出第一组,由引风机(9)引出、烟气出口,空气通道切断阀关闭,多通的第二组(可以是剩余两组的任意一组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀打开,空气由Ai进入,流经第二组,再经Ao排出进入热风利用流程通道,多通的第三组(剩余组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀关闭,第三组(剩余组)为备用组,运行开始可视为初始化首次运行状态;
正常运行状态:当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第二组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第二组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第一组,第一组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第二组烟气通道切断阀,第三组烟气通道切断阀关闭,第三组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第三组蓄得烟气的余热热量,完成第三组的余热回收过程,第三组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第二组,第二组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组空气通道切断阀,同时,打开多通的第三组空气通道切断阀,多通的第三组烟气通道切断阀,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第一组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第一组为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第三组,第三组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第一组烟气通道切断阀,第二组烟气通道切断阀关闭,第二组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组蓄得烟气的余热热量,完成第二组的余热回收过程,第二组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第一组,第一组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组空气通道切断阀,同时,打开多通的第二组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第三组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第三组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第二组,第二组进行空气余热回的利用收过程;以此往复循环。
首次运行状态:首次运行余热回收没有续的热量,就没有烟气的利用过程,初始运行排风循环的第一个切换过程,控制装置以烟气余热回收过程完成后之后其一定时间进行控制,当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;当烟气余热回收过程完成后,控制装置(6)控制在首次烟气通道有第一组完成向第三组的切换过程后,滞后一定时间值,当制装置计时器达到设定滞后一定时间值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组此时只为空气通道,没有与空气的热量传递;完成这一循环切换过程后,控制装置已正常运行进行控制。
故障诊断:上述任何过程的切换中,阀的开、关都有开、关到位与否的位置判断,开、关到位的动作不到位,控制装置通过物联网向不同等级操作、管理、制造单位等发出错误报警,余热回收装置停止于当前位置,知道故障解除,恢复开始运行,进行首次运行状态,正常运行状态运行。
实施例二:以时间为控制条件,如图4所示
烟气由Fi进入后烟气入口空气出口多通(1),多通的第一组(可以是任意一组)烟气通道切断阀打开,烟气经多通(1)由Fo流出第一组,由引风机(9)引出、烟气出口,空气通道切断阀关闭,多通的第二组(可以是剩余两组的任意一组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀打开,空气由Ai进入,流经第二组,再经Ao排出进入热风利用流程通道,多通的第三组(剩余组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀关闭,第三组(剩余组)为备用组,运行开始可视为初始化首次运行状态;
正常运行状态:当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第二组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第二组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第一组,第一组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第二组烟气通道切断阀,第三组烟气通道切断阀关闭,第三组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第三组蓄得烟气的余热热量,完成第三组的余热回收过程,第三组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第二组,第二组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组空气通道切断阀,同时,打开多通的第三组空气通道切断阀,多通的第三组烟气通道切断阀,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第一组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第一组为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第三组,第三组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第一组烟气通道切断阀,第二组烟气通道切断阀关闭,第二组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组蓄得烟气的余热热量,完成第二组的余热回收过程,第二组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第一组,第一组进行烟气余热回收过程;
当排风温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组空气通道切断阀,同时,打开多通的第二组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第三组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第三组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第二组,第二组进行空气余热回的利用收过程;以此往复循环。
首次运行状态:首次运行余热回收没有续的热量,就没有烟气的利用过程,初始运行排风循环的第一个切换过程,控制装置以烟气余热回收过程完成后之后其一定时间进行控制,当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;当烟气余热回收过程完成后,控制装置(6)控制在首次烟气通道有第一组完成向第三组的切换过程后,滞后一定时间值,当制装置计时器达到设定滞后一定时间值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组此时只为空气通道,没有与空气的热量传递;完成这一循环切换过程后,控制装置已正常运行进行控制。
故障诊断:上述任何过程的切换中,阀的开、关都有开、关到位与否的位置判断,开、关到位的动作不到位,控制装置通过物联网向不同等级操作、管理、制造单位等发出错误报警,余热回收装置停止于当前位置,知道故障解除,恢复开始运行,进行首次运行状态,正常运行状态运行。
实施例三,以排烟温度和时间为控制条件,如图5所示
烟气由Fi进入后烟气入口空气出口多通(1),多通的第一组(可以是任意一组)烟气通道切断阀打开,烟气经多通(1)由Fo流出第一组,由引风机(9)引出、烟气出口,空气通道切断阀关闭,多通的第二组(可以是剩余两组的任意一组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀打开,空气由Ai进入,流经第二组,再经Ao排出进入热风利用流程通道,多通的第三组(剩余组)烟气通道切断阀关闭,空气通道切断阀关闭,第三组(剩余组)为备用组,运行开始可视为初始化首次运行状态;
正常运行状态:当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;
当前一循环完成切换后,控制装置(6)滞后前一循环完成一定时间的设定值,发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第二组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第二组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第一组,第一组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第二组烟气通道切断阀,第三组烟气通道切断阀关闭,第三组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第三组蓄得烟气的余热热量,完成第三组的余热回收过程,第三组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第二组,第二组进行烟气余热回收过程;
当前一循环完成切换后,控制装置(6)滞后前一循环完成一定时间的设定值,发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组空气通道切断阀,同时,打开多通的第三组空气通道切断阀,多通的第三组烟气通道切断阀,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第一组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第一组为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第三组,第三组进行烟气余热回的利用收过程;
当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组烟气通道切断阀,同时,打开多通的第一组烟气通道切断阀,第二组烟气通道切断阀关闭,第二组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组蓄得烟气的余热热量,完成第二组的余热回收过程,第二组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第一组,第一组进行烟气余热回收过程;
当前一循环完成切换后,控制装置(6)滞后前一循环完成一定时间的设定值,发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第三组空气通道切断阀,同时,打开多通的第二组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,空气通道切断阀处于关闭状态,第三组将蓄得烟气的余热热量传递给空气,完成第三组的余热回收的余热利用过程,完成余热回收的余热利用过程的第三组内部为冷态,成为烟气通道的备用组,此时空气通过第二组,第二组进行空气余热回的利用收过程;以此往复循环。
首次运行状态:首次运行余热回收没有续的热量,就没有烟气的利用过程,初始运行排风循环的第一个切换过程,控制装置以烟气余热回收过程完成后之后其一定时间进行控制,当排烟温度传感器检测到的温度达到设定值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第一组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第一组)烟气通道切断阀,同时,打开多通的第三组(剩余组)蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第三组)烟气通道切断阀,第一组烟气通道切断阀关闭,第一组空气通道切断阀仍处于关闭状态,第一组蓄得烟气的余热热量,完成第一组的余热回收过程,第一组内部为热态,成为空气通道的备用组,此时烟气通过第三组,第三组进行烟气余热回收过程;当烟气余热回收过程完成后,控制装置(6)控制在首次烟气通道有第一组完成向第三组的切换过程后,滞后一定时间值,当制装置计时器达到设定滞后一定时间值时,控制装置(6)发出控制指令,阀执行机构(5)关闭多通的第二组蓄热式余热回收设备模块(3)(以下称为第二组)空气通道切断阀,同时,打开多通的第一组空气通道切断阀,多通的第二组空气通道切断阀关闭,其烟气通道切断阀仍处于关闭状态,第二组此时只为空气通道,没有与空气的热量传递;完成这一循环切换过程后,控制装置已正常运行进行控制。
故障诊断:上述任何过程的切换中,阀的开、关都有开、关到位与否的位置判断,开、关到位的动作不到位,控制装置通过物联网向不同等级操作、管理、制造单位等发出错误报警,余热回收装置停止于当前位置,直到故障解除,恢复开始运行,进行首次运行状态,正常运行状态运行。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,其特征在于:包括分别固定安装于支撑钢结构上端和下端的烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通,所述烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通之间还设置有复数组蓄热式余热回收设备模块,所述蓄热式余热回收设备模块的组数大于或等于3组,且在烟气出、入口和空气出、入口均设置有切断阀,所述切断阀通过执行机构与控制装置相连接,烟气出口处设置有引风机,引风机将烟气引向烟囱,在烟气出口处还设置有烟气出口温度传感器,在空气出口处还设置有空气出口温度传感器,在蓄热式余热回收设备模块上还设置有保温装置;
所述控制装置根据设定的控制条件,对复数组蓄热式余热回收设备模块进行切换和控制,在控制装置内还设置有定时器和物联网无线端子输入输出控制模块,用以融合纳入现场总线控制、工厂以太网络控制或者因特网控制,实现遥控显示排烟温度、排风温度和定时器的时钟数据。
2.如权利要求1所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,其特征在于,所述烟气入口空气出口多通与烟气出口空气入口多通,其结构具体为:
包括第一、第二、第三三个单阀口和集合管,其中,所述第一单阀口和第三单阀口均设置有单阀阀门,所述集合管设置在的第二单阀口处。
3.如权利要求1所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,其特征在于,所述切断阀选用柱筒阀或闸板阀。
4.如权利要求1所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收装置,其特征在于,所述每组蓄热式余热回收设备模块之间以直线型、品字形或着圆形相模块化组合。
5.如权利要求1所述的蓄热式在线遥控排烟温度余热回收装置,其特征在于:所述蓄热式余热回收设备模块及控制装置撬装于支撑钢结构内;所述引风机撬装于支撑钢结构内或者独立于支撑钢结构之外另行支撑。
6.基于权利要求1所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,其特征在于,
首先设定相应的控制条件一和控制条件二,然后按下述步骤实施:
步骤一、装置运行第一组蓄热式余热回收设备模块,烟气通路阀开,空气通路阀关;装置运行第二组蓄热式余热回收设备模块,烟气通路阀关,空气通路阀开;装置运行剩余备用组蓄热式余热回收设备模块烟气通路阀关,空气通路阀关;
步骤二、当所设定的控制条件一被触发时,第一组烟气通路关阀,同时,剩余备用组烟气通路开阀,完成烟气流程的第一组通路切换到剩余备用组的烟气流程通路,第一组空气通路阀关闭;
步骤三、设定滞后时间,经过滞后时间,第二组空气通路关阀,同时,第一组空气通路开阀,完成空气流程的第二组通路切换到第一组的空气流程通路,第二组烟气通路阀关闭;
步骤四、当所设定的控制条件一被触发时,剩余备用组烟气通路关阀,同时,第二组烟气通路开阀,完成剩余备用组的烟气通路流程切换到第二组的烟气通路流程,剩余备用组空气通路阀关闭;
步骤五、当所设定的控制条件被二触发时,第一组空气通路关阀,同时,剩余备用组空气通路开阀,完成空气流程的第一组通路切换到剩余备用组的空气通路流程,第一组烟气通路阀关闭;
步骤六、当所设定的控制条件一被触发时,第二组烟气通路关阀,同时,第一组烟气通路开阀,完成烟气流程的第二组通路切换到第一组的烟气流程通路,第二组空气通路阀关闭;
步骤七、依次重复上述步骤一至步骤六的循环过程,完成热量传递,通过蓄热体量和多组切换参数的调节,回收烟气显热和潜热,实现全部回收烟气余热。
7.如权利要求5所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,其特征在于,所述控制条件包括以下三种情况:
(1)、以排烟温度或排风温度作为控制条件;
(2)、以定时器作为控制条件;
(3)、以排烟温度或排风温度结合定时器为控制条件。
8.如权利要求5所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,其特征在于:
对应所述情况(1),则设定的控制条件一为:烟气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的烟气出口温度;设定的控制条件二为:空气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的空气出口温度;
对应所述情况(2),则设定的控制条件一和控制条件二均为装置运行时间达到设定的时间阈值;
对应所述情况(3),则设定的控制条件一为:在装置运行时间达到设定的时间阈值的情况下,气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的烟气出口温度;设定的控制条件二为:在装置运行时间达到设定的时间阈值的情况下,空气出口温度传感器发出的排烟温度信息高于设定的空气出口温度。
9.如权利要求5所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,其特征在于:通过设置位置传感器判断开、关阀的动作完成与否。
10.如权利要求5所述的基于物联网在线控制的蓄热式烟气余热全回收方法,其特征在于:通过调节引风机电动机的变频控制,实现加热炉压力调节。
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