CN106980329A - 一种全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统 - Google Patents

一种全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统 Download PDF

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戴叶明
孙人杰
李全胜
武金发
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China Building Materials (hefei) New Energy Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means

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Abstract

一种全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统，涉及玻璃加工生产设备领域，工作时首先设置氧气浓度的设定值，然后通过控制阀门开度，设定天然气流量为5000Nm3/h，对应纯氧流量为5000×2/94％＝10638Nm3/h，通过PID功能块和前端手动阀门控制氧气流量自动调节阀开度，以此来实现开度和流量的调节。通过设定值的设定后，能够实现自动比对实际值并对其进行调节使其达到目标值以便使得玻璃窑炉可以进行全氧燃烧，不仅可以提高工作效率还能节约能源。

Description

一种全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统
技术领域：
本发明涉及玻璃加工生产设备领域，具体涉及全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统。
背景技术：
玻璃的生产需要使用窑炉进行燃烧、熔融，而窑炉一般都使用天然气作为原料，但是天然气是由市政管网供给，其质量要求符合国家天然气二类气的标准，同时，供应方会定期提供天然气的检测报告，用户根据检测报告上的数据包括热值和主要成分，及时调整天然气与氧气的配比，同时，认为在一周时间内天然气的成分不会发生太大变化，而将其主要参数视为常量，根据生产实际的需要天然气和纯氧流量的最佳配比为1:2，但是由于工艺条件决定，正常情况下其纯氧浓度在90％-94％波动，这样就会造成供氧不稳定，本专利所提供的技术方案就是控制氧气变动范围使其达到最佳的工作需求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种氧气流量自动控制系统，通过该系统方法控制输氧管道上阀门的开度，控制天然气流量来使窑炉达到最佳工作状态的全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统，首先将氧气浓度的设定值设定为94％，根据窑炉工艺要求通过控制阀门开度，设定天然气流量约为5000 Nm3/h，对应纯氧流量应为5000×2/94％＝10638Nm3/h，通过PID功能块和前端手动阀门控制氧气流量自动调节阀开度为50％、对应电流为12mA；
氧气浓度通过在线氧气浓度检测系统测得实际值，氧气传感器把测得的实际值转变为4-20mA标准电信号，4mA对应浓度0％，20mA对应浓度100％；
若实时检测到氧气浓度的实际值为93％，为了保证天然气和纯氧的流量比还是1:2,经过DCS的除法运算，将流量设由最初的10638Nm3/h调整为10638 ×94％/93％＝10752Nm3/h，接着PID功能块通过比较将10752Nm3/h作为新的目标值，控制DCS调节阀输出模块增大输出电流信号4-20mA，自动增加电子阀门开度，使得氧气流量逐步增加到目标值为5000×2/93％＝10752Nm3/h；
若检测到氧气浓度超过94％，调节方式与上述类似同样控制阀门开度进行调节；
供应商会直接供应纯氧(纯度在99％以上的氧气)。因此，本系统控制氧气变动范围为91％-99％，正常范围为91％-94％
本发明的有益效果是：通过设定值的设定后，能够实现自动比对实际值并对其进行调节使其达到目标值以便使得玻璃窑炉可以进行全氧燃烧，不仅可以提高工作效率还能节约能源。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统，首先将氧气浓度的设定值设定为94％，根据窑炉工艺要求通过控制阀门开度，设定天然气流量约为5000 Nm3/h，对应纯氧流量应为5000×2/94％＝10638Nm3/h，通过PID功能块和前端手动阀门控制氧气流量自动调节阀开度为50％、对应电流为12mA；
氧气浓度通过在线氧气浓度检测系统测得实际值，氧气传感器把测得的实际值转变为4-20mA标准电信号，4mA对应浓度0％，20mA对应浓度100％；
若实时检测到氧气浓度的实际值为93％，为了保证天然气和纯氧的流量比还是1:2,经过DCS的除法运算，将流量设由最初的10638Nm3/h调整为10638 ×94％/93％＝10752Nm3/h，接着PID功能块通过比较将10752Nm3/h作为新的目标值，控制DCS调节阀输出模块增大输出电流信号4-20mA，自动增加电子阀门开度，使得氧气流量逐步增加到目标值为5000×2/93％＝10752Nm3/h；
若检测到氧气浓度超过94％，调节方式与上述类似同样控制阀门开度进行调节；
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种全氧燃烧玻璃窑炉氧气流量自动控制系统，其特征在于：工作时首先设置氧气浓度的设定值，然后通过控制阀门开度，设定天然气流量为5000Nm3/h，对应纯氧流量为5000×2/94％＝10638Nm3/h，，通过PID功能块和前端手动阀门控制氧气流量自动调节阀开度；
氧气浓度通过在线氧气浓度检测系统测得实际值，氧气传感器把测得的实际值转变为4-20mA标准电信号，4mA对应浓度0％，20mA对应浓度100％；
当检测到氧气浓度的实际值为93％时，为了保证天然气和纯氧的流量比继续保持1:2,经过DCS的除法运算，将流量由最初的实际值调整为10638×94％/93％＝10752Nm3/h，接着PID功能块通过比较将10752Nm3/h作为新的目标值，控制DCS调节阀输出模块增大输出电流信号4-20mA，自动增加电子阀门开度，使得氧气流量逐步增加到目标值为5000×2/93％＝10752Nm3/h；
若检测到氧气浓度超过94％，调节方式与上述类似同样控制阀门开度进行调节。
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