CN107677141A - 一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，所述系统包括：第一检测模块，用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；第二检测模块，用于在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火；如此，无需人工操作烧嘴点火，可以对焙烧机的烧嘴点火进行智能控制，降低了安全隐患且提高了工作效率，满足了生产需求。
Description
技术领域
本发明属于球团生产技术领域，尤其涉及一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法。
背景技术
带式焙烧机用于球团生产，在焙烧过程中，是通过烧嘴为带式机球团焙烧过程中提供热源的，热源主要以燃烧焦炉煤气为主。
焙烧机烧嘴有多个，在焙烧机两侧并列布置。每个烧嘴阀组包含有煤气过滤器、煤气切断阀、煤气流量调节阀、氮气阀、排水阀、点火枪、火焰检测器以及相关的压力和温度等仪器仪表检测设备。若手动操作这些烧嘴，将存在极大的安全隐患，而且设备繁多，操作复杂，无法满足生产需要。
基于此，本发明提供一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，以解决现有技术中的上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，用于解决现有技术中利用焙烧机生产球团的过程中，需要人工控制各烧嘴阀组，导致生产过程存在安全隐患且不能满足生产需求的技术问题。
本发明提供一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统，所述系统包括：
第一检测模块，用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；
第二检测模块，用于在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；
点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
上述方案中，所述第二检测模块包括：
氮气充入模块，用于控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；
第一判断模块，用于判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；
获取模块，用于在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；
第二判断模块，用于判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
上述方案中，所述系统还包括：第三检测模块，用于在点火后，检测所述烧嘴内的火焰是否处于正常状态。
上述方案中，所述系统还包括：
温度控制模块，用于根据预设的温度范围控制所述烧嘴的温度。
上述方案中，所述系统还包括：
排水控制模块，用于按照预设的排水时间对所述烧嘴阀组管道内的冷凝水进行排放。
上述方案中，所述系统还包括：
灭火控制模块，用于在点火成功的情况下，判断是否接收到异常信号，若接收到所述异常信号，则对所述烧嘴进行灭火。
上述方案中，所述系统还包括：保护模块，用于在点火成功后，监测所述点火参数的运行状态，当确定所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态时，向所述灭火控制模块发送报警信号；
所述灭火控制模块还用于根据所述报警信号对所述烧嘴进行灭火。
上述方案中，所述点火参数包括：
助燃风流量参数、焦炉煤气供应压力参数、焦炉煤气切断阀位置的状态参数、煤气流量调节阀的状态参数、急停按钮位置的状态参数、冷凝罐液位参数、风箱入孔门的状态参数、焙烧机五大风机的运行状态参数、火焰检测器参数、仪表压缩空气的压力参数、焙烧机台车的运行状态参数、吹扫氮气的压力参数。
本发明还提供一种带式焙烧机烧嘴智能控制方法，所述方法包括：
判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；
在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
上述方案中，所述检测烧嘴阀组是否泄漏，包括：
控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；
判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；
在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；
判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
本发明提供了一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，所述系统包括：第一检测模块，用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；第二检测模块，用于在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火；如此，无需人工操作烧嘴点火，可以对焙烧机的烧嘴点火进行智能控制，降低了安全隐患且提高了工作效率，满足了生产需求。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的带式焙烧机烧嘴智能控制系统结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的第二检测模块整体结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的带式焙烧机烧嘴智能控制的方法流程示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中在利用焙烧机生产球团的过程中，需要人工控制各烧嘴阀组，导致生产过程存在安全隐患且不能满足生产需求的技术问题，本发明提供了一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，所述系统包括：第一检测模块，用于判断所述焙烧机的烧嘴是否具备点火条件；第二检测模块，用于在所述烧嘴具备所述点火条件的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统，如图1所述，所述系统包括：第一检测模块1、第二检测模块2、点火控制模块3；其中，
所述第一检测模块1用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；所述点火参数包括：助燃风流量、压力参数、焦炉煤气供应压力参数、焦炉煤气切断阀位置的状态参数、煤气流量调节阀的状态参数、急停按钮位置的状态参数、冷凝罐液位参数、风箱入孔门的状态参数、焙烧机五大风机的运行状态参数、火焰检测器参数、仪表压缩空气的压力参数、焙烧机台车的运行状态参数、吹扫氮气的压力参数。
具体地，所述第一检测模块1通过采集助燃风流量计的流量信号来判断助燃风流量是否为正常状态；通过采集助燃风压力表的压力信号来判断助燃风压力是否为正常状态；通过采集焦炉煤气压力表的压力信号来判断焦炉煤气供应压力是否为正常状态；通过采集焦炉煤气切断阀的限位开关的信号来判断焦炉煤气切断阀位置是否为关闭状态；通过采集煤气调节阀位置信号判断煤气流量调节阀是否为关闭状态；通过采集急停按钮的开关量位置信号来判断急停按钮位置是否正常；通过采集冷凝管液位计的液位高度来判断冷凝罐液位是否正常；通过采集风箱入孔门的限位开关的信号来判断风箱入孔门是否为关闭状态；通过监测焙烧机风机的运行反馈信号来判断焙烧机五大风机是否为运行状态；通过监测火焰检测器的报警信号来判断火焰检测器是否为正常状态；通过检测压缩空气仪表的压力值来判断仪表压缩空气的压力是否为正常状态；检测焙烧机台车的运行反馈信号来判断焙烧机台车是否为运行状态；采集吹扫氮气压力表数值信号判断吹扫氮气压力是否为正常状态。
在所述焙烧机的点火参数处于正常状态的情况下，第二检测模块2用于检测烧嘴阀组是否正常(即是否存在泄漏)。
具体地，参见图2，所述第二检测模块2包括：氮气充入模块21、第一判断模块22、获取模块23及第二判断模块24；所述焙烧机的烧嘴具备点火条件的情况下，远程启动烧嘴。
那么氮气充入模块21控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；第一判断模块22判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；获取模块23在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；第二判断模块24判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
比如，当关闭氮气阀后，8～10s后获取第一压力P1；30～35s后获取第二压力P2，当P1与P2的差值小于0.03～0.05KPa时，则确定烧嘴阀组无泄漏。当P1与P2的差值大于0.05KPa时，则确定烧嘴阀组有泄漏。
当烧嘴阀组无泄漏时，点火控制模块3确定在所述烧嘴阀组处于正常的情况，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
具体地，控制点火抢插入烧嘴开始打火时，在预设的第一时间内控制第一煤气切断阀及第二煤气切断阀，同步打开煤气流量调节阀至最低流量；然后在预设的第二时间内点火枪自动退出烧嘴，并利用火焰检测器同步检测火焰，若在预设的第三时间内检测火焰合格后，点火成功；若在预设的第三时间内检测火焰熄灭，点火失败；其中，所述预设的第一时间可以为1s；所述预设的第二时间可以为8s；所述预设的第三时间可以为10s。
这里，所述系统还包括：温度控制模块4、排水控制模块5、灭火控制模块6及保护模块7；其中，
温度控制模块4用于根据预设的温度范围，利用PID调节煤气流量来控制所述烧嘴的温度。本实施例中所述烧嘴包括32个，所述温度控制模块4既可以控制各个烧嘴的温度，也可以接收区域设定温度范围，对各个区域的烧嘴温度进行控制，使得多个烧嘴的温度控制在相同的设定温度范围。
进一步地，在点火成功后，烧嘴在运行过程中，排水控制模块5用于按照预设的排水时间，利用排水阀对所述烧嘴阀组管道内的冷凝水进行排放。
比如，本实施例中有32个烧嘴，所述排水控制模块5从1号烧嘴开始循环对各个烧嘴进行冷凝水排水。从1号烧嘴开始，当1号烧嘴点火成功后，延时25min～30min后检测是否有其他任意一个排水阀为打开状态，若有，将持续检测，直到所有排水阀都为关闭状态时，控制1号烧嘴排水阀打开进行排水，5～8s后关闭1号排水阀，同步启动2号烧嘴排水阀的检测程序(判断条件与1号相同)，进而循环往复对所有烧嘴的阀组管道进行排水。
这里，在点火成功的情况下，所述灭火控制模块6用于判断是否接收到异常信号，若接收到所述异常信号，则对所述烧嘴进行灭火。具体地，关闭第一煤气切断阀，同步打开氮气阀进行吹扫，避免管道内有煤气残留。5～8s以后关闭第二煤气切断阀，并同步关闭氮气阀，烧嘴灭火。其中，所述异常信号包括：烧嘴阀组存在泄漏或点火不成功的信号。
当然，在点火成功后，所述保护模块会在线监测点火参数的运行状态，当确定所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态时，向所述灭火控制模块6发送报警信号，以对烧嘴进行灭火。其中，所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态包括：助燃风压力低的报警信号、焦炉煤气压力低的报警信号、火焰监测不合格的信号、焦炉煤气过滤器压力高的报警信号、急停按钮激活的报警信号、焙烧机台车停机的报警信号、仪表用压缩空气低的报警信号、冷凝水罐液位低的报警信号及冷凝水罐液位高的报警信号持续4小时以上。
实际应用中，所述第一检测模块1、第二检测模块2、点火控制模块3、温度控制模块4、排水控制模块5、灭火控制模块6及保护模块7可以由可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)实现。
实施例二
相应于实施例一，本实施例提供一种带式焙烧机烧嘴智能控制方法，如图3所示，所述方法包括：
S301，判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；
本步骤中，判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；所述点火参数包括：助燃风流量、压力参数、焦炉煤气供应压力参数、焦炉煤气切断阀位置的状态参数、煤气流量调节阀的状态参数、急停按钮位置的状态参数、冷凝罐液位参数、风箱入孔门的状态参数、焙烧机五大风机的运行状态参数、火焰检测器参数、仪表压缩空气的压力参数、焙烧机台车的运行状态参数、吹扫氮气的压力参数。
具体地，通过采集助燃风流量计的流量信号来判断助燃风流量是否为正常状态；通过采集助燃风压力表的压力信号来判断助燃风压力是否为正常状态；通过采集焦炉煤气压力表的压力信号来判断焦炉煤气供应压力是否为正常状态；通过采集焦炉煤气切断阀的位置信号来判断焦炉煤气切断阀位置是否为关闭状态；通过采集煤气流量调节阀的位置信号来判断煤气流量调节阀是否为关闭状态；通过采集急停按钮开关量位置信号来判断急停按钮位置是否正常；通过采集冷凝管液位计的液位高度来判断冷凝罐液位是否正常；通过采集风箱入孔门的限位开关的信号来判断风箱入孔门是否为关闭状态；通过监测焙烧机风机的运行反馈信号来判断焙烧机五大风机是否为运行状态；通过监测火焰检测器的报警信号来判断火焰检测器是否为正常状态；通过检测压缩空气仪表的压力值来判断仪表压缩空气的压力是否为正常状态；检测焙烧机台车的运行反馈信号来判断焙烧机台车是否为运行状态；采集吹扫氮气压力表数值信号判断吹扫氮气压力是否为正常状态。
在所述焙烧机的点火参数处于正常状态的情况下，用于检测烧嘴阀组是否正常(即是否存在泄漏)。
具体地，所述焙烧机的烧嘴具备点火条件的情况下，远程启动烧嘴；控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
比如，当关闭氮气阀后，8～10s后获取第一压力P1；30～35s后获取第二压力P2，当P1与P2的差值小于0.03～0.05KPa时，则确定烧嘴阀组无泄漏。当P1与P2的差值大于0.05KPa时，则确定烧嘴阀组有泄漏。
S302，在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
当烧嘴阀组无泄漏时，确定在所述烧嘴阀组处于正常的情况，控制点火抢插入烧嘴进行点火。控制点火抢插入烧嘴开始打火时，在预设的第一时间内控制第一煤气切断阀及第二煤气切断阀，同步打开煤气流量调节阀至最低流量；然后在预设的第二时间内点火枪自动退出烧嘴，并利用火焰检测器同步检测火焰，若在预设的第三时间内检测火焰合格后，点火成功；若在预设的第三时间内检测火焰熄灭，点火失败；其中，所述预设的第一时间可以为1s；所述预设的第二时间可以为8s；所述预设的第三时间可以为10s。
这里，当点火成功后，根据预设的温度范围，利用PID调节煤气流量来控制所述烧嘴的温度。本实施例中所述烧嘴包括32个，本实施例既可以控制各个烧嘴的温度，也可以接收区域设定温度范围，对各个区域的烧嘴温度进行控制，使得多个烧嘴的温度控制在相同的设定温度范围。
进一步地，在点火成功后，烧嘴在运行过程中，还需按照预设的排水时间，利用排水阀对所述烧嘴阀组管道内的冷凝水进行排放。
比如，本实施例中有32个烧嘴，那么就从1号烧嘴开始循环对各个烧嘴进行冷凝水排水。从1号烧嘴开始，当1号烧嘴点火成功后，延时25min～30min后检测是否有其他任意一个排水阀为打开状态，若有，将持续检测，直到所有排水阀都为关闭状态时，控制1号烧嘴排水阀打开进行排水，5～8s后关闭1号排水阀，同步启动2号烧嘴的排水阀检测程序(检测判断条件与1号烧嘴相同)，进而循环往复对所有烧嘴的阀组管道进行排水。
这里，在点火成功的情况下，还需判断是否接收到异常信号，若接收到所述异常信号，则对所述烧嘴进行灭火。具体地，关闭第一煤气切断阀，同步打开氮气阀进行吹扫，避免管道内有煤气残留。5～8s以后关闭第二煤气切断阀，并同步关闭氮气阀，烧嘴灭火。其中，所述异常信号包括：烧嘴阀组存在泄漏或点火不成功的信号。
当然，在点火成功后，所述保护模块会在线监测点火参数的运行状态，当确定所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态时，发送报警信号，以对烧嘴进行灭火。其中，所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态包括：助燃风压力低的报警信号、焦炉煤气压力低的报警信号、火焰监测不合格的信号、焦炉煤气过滤器压力高的报警信号、急停按钮激活的报警信号、焙烧机台车停机的报警信号、仪表用压缩空气低的报警信号、冷凝水罐液位低的报警信号及冷凝水罐液位高的报警信号持续4小时以上。
本发明提供的带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法能带来的有益效果至少是：
本发明提供了一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统及方法，所述系统包括：第一检测模块，用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；第二检测模块，用于在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火；如此，无需人工操作烧嘴点火，可以对焙烧机的烧嘴点火进行智能控制，降低了安全隐患且提高了工作效率，满足了生产需求；并且，在点火成功后，可以在线监测点火参数的运行状况，当有任一点火参数异常时，即触发灭火信号，对烧嘴进行灭火，进一步提高了生产安全。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带式焙烧机烧嘴智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：
第一检测模块，用于判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；
第二检测模块，用于在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；
点火控制模块，用于在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二检测模块包括：
氮气充入模块，用于控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；
第一判断模块，用于判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；
获取模块，用于在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；
第二判断模块，用于判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三检测模块，用于在点火后，检测所述烧嘴内的火焰是否处于正常状态。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
温度控制模块，用于根据预设的温度范围控制所述烧嘴的温度。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
排水控制模块，用于按照预设的排水时间对所述烧嘴阀组管道内的冷凝水进行排放。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
灭火控制模块，用于在点火成功的情况下，判断是否接收到异常信号，若接收到所述异常信号，则对所述烧嘴进行灭火。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：保护模块，用于在点火成功后，监测所述点火参数的运行状态，当确定所述点火参数中任一参数的运行状态处于非正常状态时，向所述灭火控制模块发送报警信号；
所述灭火控制模块还用于根据所述报警信号对所述烧嘴进行灭火。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述点火参数包括：
助燃风流量参数、焦炉煤气供应压力参数、焦炉煤气切断阀位置的状态参数、煤气流量调节阀的状态参数、急停按钮位置的状态参数、冷凝罐液位参数、风箱入孔门的状态参数、焙烧机五大风机的运行状态参数、火焰检测器参数、仪表压缩空气的压力参数、焙烧机台车的运行状态参数、吹扫氮气的压力参数。
9.一种带式焙烧机烧嘴智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：
判断所述焙烧机烧嘴的点火参数是否处于正常状态；在所述点火参数处于正常状态的情况下，检测烧嘴阀组是否正常；
在所述烧嘴阀组正常的情况下，控制点火抢插入烧嘴进行点火。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测烧嘴阀组是否泄漏，包括：
控制氮气阀门打开，向所述烧嘴阀组充入氮气；
判断所述烧嘴阀组的压力是否处于正常范围，若所述烧嘴阀组的压力处于正常范围，控制所述氮气阀门关闭；
在预设的第一检测时间点获取所述烧嘴阀组的第一压力，在预设的第二检测时间点获取所述烧嘴阀组的第二压力；
判断所述第一压力及所述第二压力的差值是否处于预设的压力范围，若所述差值处于预设的压力范围内，则确定所述烧嘴阀组无泄漏。
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