CN112325663B - 一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法，包括如下步骤：设定排烟风机转速曲线中的排烟风机两端的压力差值、对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；若排烟风机的反馈速度小于设定速度，则增大运行电流，使反馈速度等于设定速度；若运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流；运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则排烟风机进入故障逻辑，重新启动排烟风机，若重启次数达到设定的次数后，运行电流仍大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则停止排烟风机运行，并发出报警。

Description

一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法
技术领域
本发明涉及燃烧器领域，具体是一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法及调控装置。
背景技术
窑炉是工矿企业中常见常用的重点耗能设备。目前，我国企业存在大量的排烟温度低于250 ℃的低温炉窑，排烟热损失是影响此类设备热效率的一个重要因素。大多数企业只知道它们的窑炉能否满足生产工艺的要求，而对这些设备的排烟风机与燃烧器是否匹配、热效率的高低知之甚少。通过大量的实地调研和能效测试发现，在大多数低温窑炉排出的烟气中，过量空气系数远高于正常值，也就是说排烟风机的额定抽风量远大于烟气生成量，这不仅会造成大量的热量随烟气排出而未参与到有效的加热过程，还会有大量的热量被用于加热新补充进来的冷空气，大大降低了此类设备的热效率。但从企业的角度来看，企业可以容忍这些设备的能耗较高，而不能接受更换成小功率排烟风机后可能会造成当产量、使用环境波动时无法满足生产工艺要求。因此，本项目设计了一种基于现代传感器技术、实时动态反馈控制的智能排烟系统，在不对企业生产工艺要求造成任何影响的情况下，不仅大大降低了企业低温窑炉的排烟热损失，提高了设备的热效率，还为企业节约了大量的能源支出，降低了单位产品能耗，达到了节能增效的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法，包括如下步骤：
步骤一，设定排烟风机转速曲线中的排烟风机两端的压力差值、对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤二，通过差压传感器，实时的检测排烟风机两侧的实时压力差值，根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤三，排烟风机的反馈速度大于或等于设定速度，则转至步骤六；若排烟风机的反馈速度小于设定速度，则增大运行电流，使反馈速度等于设定速度；
步骤四，运行电流小于或等于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤六；若运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤五；
步骤五，运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则排烟风机进入故障逻辑，进入故障逻辑后，重新启动排烟风机，若重启次数达到设定的次数后，运行电流仍大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则停止排烟风机运行，并发出报警；
步骤六，按照排烟风机转速曲线运行。
进一步的，所述的步骤二中的通过差压传感器，实时的检测排烟风机两侧的实时压力差值，根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速包括如下步骤：
（1）变送器将差压传感器数据转换成模拟量电流信号传送给PID控制器；
（2）PID控制器根据模拟量电流信号，得到压力差值；
（3）PID根据控制器得到的压力差值调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速。
进一步的，还包括差压传感器损坏检测方法，包括如下过程，通过PID控制器调节风机的转速，若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值一致，则差压传感器正常工作；
若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值不一致，则差压传感器为非正常工作。
一种基于排烟量的燃烧器智能控制系统，包括数据处理器、PID控制器、数据存储器、差压传感器、排烟风机模块、温度传感器、模数转换器、压力传感器、报警装置、显示模块、天然气流量计；所述的压力传感器、天然气流量计、差压传感器、温度传感器分别与所述的模数转换器连接，所述的模数转换器、PID控制器、数据存储器、排烟风机模块、报警装置、显示模块分别与所述的数据处理器连接。
优选的，所述的排烟风机模块包括风机、风机控制器；所述的风机与所述的风机控制器连接，所述的风机控制器与所述的PID控制器连接。
本发明的有益效果是： 根据排烟风机烟气输入端上安装的温度传感器，采集烟气温度，并反馈控制排烟风机的运行状态，从而保证低温窑炉停机检修后再启动时能够快速恢复到可以正常生产的状态；通过差压传感器反馈控制排烟风机的排烟量，以保证满足生产工艺要求，间接地实现对燃烧器能源消耗量的控制，从而提高低温窑炉热效率，达到节能降耗的目的。
附图说明
图1为一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法得流程图；
图2为一种基于排烟量的燃烧器智能控制系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法，包括如下步骤：
步骤一，设定排烟风机转速曲线中的排烟风机两端的压力差值、对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤二，通过差压传感器，实时的检测排烟风机两侧的实时压力差值，根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤三，排烟风机的反馈速度大于或等于设定速度，则转至步骤六；若排烟风机的反馈速度小于设定速度，则增大运行电流，使反馈速度等于设定速度；
步骤四，运行电流小于或等于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤六；若运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤五；
步骤五，运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则排烟风机进入故障逻辑，进入故障逻辑后，重新启动排烟风机，若重启次数达到设定的次数后，运行电流仍大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则停止排烟风机运行，并发出报警；
步骤六，按照排烟风机转速曲线运行。
所述的步骤二中的通过差压传感器，实时的检测排烟风机两侧的实时压力差值，根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速包括如下步骤：
（1）变送器将差压传感器数据转换成模拟量电流信号传送给PID控制器；
（2）PID控制器根据模拟量电流信号，得到压力差值；
（3）PID根据控制器得到的压力差值调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速。
还包括差压传感器损坏检测方法，包括如下过程，通过PID控制器调节风机的转速，若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值一致，则差压传感器正常工作；
若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值不一致，则差压传感器为非正常工作。
一种基于排烟量的燃烧器智能控制系统，包括数据处理器、PID控制器、数据存储器、差压传感器、排烟风机模块、温度传感器、模数转换器、压力传感器、报警装置、显示模块、天然气流量计；所述的压力传感器、天然气流量计、差压传感器、温度传感器分别与所述的模数转换器连接，所述的模数转换器、PID控制器、数据存储器、排烟风机模块、报警装置、显示模块分别与所述的数据处理器连接。
其中的PID控制器用于控制排烟风机的工作状态，温度传感器用于检测排出烟气的温度，压力传感器用于检测烟气的气压；所述的差压传感器用于获取排烟风机两侧的气压差值；所述的天然气流量计用于检测天然气的用量；所述的报警模块用于发出报警信息。
所述的排烟风机模块包括风机、风机控制器；所述的风机与所述的风机控制器连接，所述的风机控制器与所述的PID控制器连接。
本发明利用PID调节技术自适应调控低温窑炉排烟风机转速，通过减少不必要排烟量的间接方式来维持低温窑炉运行，不仅实现了间接减少燃料消耗量和直接降低排烟风机电耗，还避免了环境温湿度、产品产量与工艺等外部环境波动对该系统稳定运行造成影响；
与低温窑炉原有的温度控制燃烧系统各自独立运行，不仅不会对企业生产工艺造成影响，也不受企业产品工艺的影响，还可提高低温窑炉排烟风机与燃烧器的匹配度，使燃料燃烧得更充分，减少气体不完全燃烧热损失；
具有故障自检与声光报警功能，不仅不会因该系统故障而影响企业正常生产，还预留有排烟风机电机损坏紧急停止燃烧器的通信接口，提升了低温窑炉运行的安全性，可有效避免窑炉爆炸的风险。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于排烟量的燃烧器智能调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，设定排烟风机转速曲线中的排烟风机两端的压力差值、对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤二，通过差压传感器，实时的检测排烟风机两侧的实时压力差值，根据差压传感器数据，PID控制器调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速，包括如下步骤：
（1）变送器将差压传感器数据转换成模拟量电流信号传送给PID控制器；
（2）PID控制器根据模拟量电流信号，得到压力差值；
（3）PID根据控制器得到的压力差值调整对应压力差值的排烟风机运行电流和对应压力差值的排烟风机转速；
步骤三，排烟风机的反馈速度大于或等于设定速度，则转至步骤六；若排烟风机的反馈速度小于设定速度，则增大运行电流，使反馈速度等于设定速度；
步骤四，运行电流小于或等于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤六；若运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则转至步骤五；
步骤五，运行电流大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则排烟风机进入故障逻辑，进入故障逻辑后，重新启动排烟风机，若重启次数达到设定的次数后，运行电流仍大于设定的对应压力差值的排烟风机运行电流，则停止排烟风机运行，并发出报警；
步骤六，按照排烟风机转速曲线运行，通过PID控制器调节风机的转速，若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值一致，则差压传感器正常工作；
若风机的转速对应的设定的压力差值与差压传感器检测出的压力差值不一致，则差压传感器为非正常工作。
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