CN112762714A - 一种流化焙烧炉的燃烧控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焙烧炉领域，具体涉及一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，采用焙烧炉控制系统来进行控制，具体步骤如下：(1)通过温度传感器检测第一焙烧室内的温度；(2)根据温度传感器的检测结果控制燃烧机的点火/熄火；(3)检测第一焙烧室和第二焙烧室内的压力值；(4)根据第一焙烧室、第二焙烧室的压力值以及温度控制第一阀门开启；(5)控制器根据第一阀门的开度大小控制气阀的开度大小。本方案能够根据进砂速度对燃烧机的火焰大小进行自动调节。

Description

一种流化焙烧炉的燃烧控制方法

技术领域

本发明涉及焙烧炉领域，具体涉及一种流化焙烧炉的燃烧控制方法。

背景技术

焙烧炉是铸造废砂热法再生技术的主要设备，通过对废砂进行高温焙烧，使废砂表面的覆膜层脱落，实现废砂的再生回用。

现目前，在焙烧炉的第一焙烧室和第二焙烧室内均设有多个温度传感器，用以检测焙烧炉内第一焙烧室和第二焙烧室内不同地方的温度且把信号传递至控制器。同时压力传感器对第一焙烧室或第二焙烧室内的压力进行检测并将信号传递至控制器，控制器根据温度传感器或压力传感器传递的信号控制燃烧机的点火或熄火，进而达到控制焙烧炉内温度的效果。

焙烧炉的顶部上设有用于控制废砂进入的第一阀门，当提高产能或者减少产能时，需要控制第一阀门对焙烧炉的进砂速度进行调节。当进砂速度调节后，还对燃烧机的火焰大小进行额外的调节，现有技术中无法实现燃烧机的火焰大小的自动调节，操作非常的麻烦。

发明内容

本发明意在提供一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，以能够根据进砂速度对燃烧机的火焰大小进行自动调节。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，采用焙烧炉控制系统来进行控制，焙烧炉控制系统包括焙烧炉、控制器、多个燃烧机和多个温度传感器；焙烧炉从上至下分为第一焙烧室、第二焙烧室，第一焙烧室内设有多个燃烧机，焙烧炉上端设有第一阀门，第一阀门与第一焙烧室连通，第一焙烧室内设有第一压力传感器，第二焙烧室内设有第二压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接；燃烧机上连接有燃气管，燃气管上设有气阀，气阀和控制器电连接，第一阀门和控制器电连接；

具体步骤如下：

(1)通过温度传感器检测第一焙烧室内的温度；

(2)根据温度传感器的检测结果控制燃烧机的点火/熄火；

(3)检测第一焙烧室和第二焙烧室内的压力值；

(4)根据第一焙烧室、第二焙烧室的压力值以及温度控制第一阀门开启；

(5)控制器根据第一阀门的开度大小控制气阀的开度大小。

本方案的原理及优点是：本方案中控制器根据第一阀门的开度大小控制气阀的开度大小，从而使得当第一阀门的开度变大时，控制器检测到第一阀门的开度变大，并控制气阀的开度变大，这样燃气管中的燃气单位时间内进入到燃烧机中的量变多，从而使得燃烧机的火焰变大，能够对进入到焙烧炉中的更多的废砂进行燃烧，有利于保证焙烧的效率；当第一阀门的开度变小时，控制器检测到第一阀门的开度变小，并控制气阀的开度变小，这样燃气管中的燃气单位时间内进入到燃烧机中的量变小，从而使得燃烧机的火焰变小，避免在产能减少时火焰较大而使得燃气造成浪费。本方案能够根据进砂速度对燃烧机的火焰大小进行自动调节，无需人工进行调节，操作简单方便。本方案产能变大时，能够保证焙烧的效率，产能变小时，能够避免燃气浪费，效果显著。

优选的，作为一种改进，焙烧炉控制系统还包括增压泵，增压泵与燃气管连接，增压泵与控制器电连接；

步骤(5)中，控制器根据第一阀门的开度大小还控制增压泵的压力大小。由此，本方案中控制器根据第一阀门的开度大小控制增压泵的压力大小，从而使得当第一阀门的开度变大时，控制器检测到第一阀门的开度变大，并控制增压泵的压力变大，这样进入到燃烧机中的燃气的压力变大，燃气在燃烧机中喷射的更远，从而使得燃烧机的火焰喷射距离变大，火焰更猛，能够对进入到焙烧炉中的更多的废砂进行充分的燃烧，有利于保证焙烧的效率；当第一阀门的开度变小时，此时进砂量变小，无需较大的火焰，而控制器检测到第一阀门的开度变小，并控制增压泵的压力变小，这样燃气管中的燃气进入到燃烧机中的压力变小，燃烧机中喷出的火焰也相应减少。

优选的，作为一种改进，焙烧炉下部连通有风力室，风力室上连接有鼓风机，鼓风机和控制器电连接；

步骤(5)中，控制器根据第一阀门的开度大小还控制鼓风机的风力大小。由此，当第一阀门的开度变大后，燃烧机的火焰变大，而此时控制器根据第一阀门的开度控制鼓风机的风力变大，从而给焙烧炉中提供较多的空气，为火焰的燃烧提供充足的氧气。

优选的，作为一种改进，焙烧炉上连接有排气管，排气管上连接有多个热量回收管，热量回收管上设有热量回收器，排气管上滑动连接有第一挡板，热量回收管上滑动连接有第二挡板；排气管中设有用于检测排放的尾气温度的尾气温度传感器，尾气温度传感器和控制器电连接，排气管的外侧设有用于驱动第一挡板和第二挡板移动的气缸，气缸和控制器电连接；

尾气温度传感器检测排气管中排放的尾气温度，当尾气的温度大于设定值时，控制器通过气缸控制第一挡板将排气管关闭和控制第二挡板将热量回收管打开，此时焙烧炉中燃烧的尾气不会经过排气管排放到外界，尾气进入到多个热量回收管中，尾气在多个热量回收管中流动，尾气通过热量回收管中排放到外界，热量回收管中的热量回收器与尾气发生热交换，对尾气中的热量进行回收，从而使得排放到外界的尾气的热量较低，不会影响外界的环境，同时也能够对回收的热量进行其他利用，有利于节约能源；

当尾气的温度小于设定值时，控制器通过气缸控制第一挡板将排气管打开和控制第二挡板将热量回收管关闭，此时尾气的温度不会过高，尾气不会经过热量回收管向外界排放，尾气通过排气管直接将气体排放到外界，这样温度较低的尾气不会经过热量回收管，能够避免温度较低的尾气将热量回收器中已经回收的热量带走。

优选的，作为一种改进，燃烧机的数量为四个，四个燃烧机均匀分布在第一焙烧室内。发明人经多次实验发现，燃烧机的数量为四个既能方便控制焙烧炉的温度达到均匀被加热的效果。

优选的，作为一种改进，控制器为PLC控制器。PLC控制器为常用的控制器，操作方便而且成本较低。

附图说明

图1为一种焙烧炉控制方法中控制系统的结构示意图。

图2为实施例2中排气管和热量回收管的结构示意图。

图3为图2中上阻热器的俯视图。

图4为图2中第二挡板的右视图。

图5为图2中上阻热器的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：鼓风机1、第三阀门2、风力室3、第三压力传感器4、第六温度传感器5、第五温度传感器6、第四温度传感器7、第一温度传感器8、第一燃烧机9、第二燃烧机10、第二阀门11、第二压力传感器12、第二温度传感器13、第四燃烧机14、第一阀门15、第三温度传感器16、第一压力传感器17、第三燃烧机18、氧气含量检测器19、尾气温度传感器20、除尘风机21、焙烧炉22、第二焙烧室23、第一焙烧室24、排气管25、第一挡板26、第二挡板27、第一齿轮28、气缸29、热量回收管30、热量回收器31、支架32、上阻热器33、竖杆35、第二齿轮36、第四齿条37、第五齿条38、第三齿轮39、槽40、固定壳41、转动壳42、第一通孔43、第二通孔44、滑块45、套孔46、条形槽47、第四齿轮48、第一齿条49。

实施例1

基本如附图1所示：一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，采用焙烧炉控制系统来进行控制，焙烧炉控制系统包括焙烧炉22、控制器、多个燃烧机和多个温度传感器；多个温度传感器分别为第一温度传感器8、第二温度传感器13、第三温度传感器16、第四温度传感器7、第五温度传感器6和第六温度传感器5，焙烧炉22从上至下分为第一焙烧室24、第二焙烧室23，第一温度传感器8、第二温度传感器13、第三温度传感器16均位于第一焙烧室24中，第四温度传感器7、第五温度传感器6和第六温度传感器5均位于第二焙烧室23中，第一焙烧室24内设有多个燃烧机，多个燃烧机分别为第一燃烧机9、第二燃烧机10、第三燃烧机18和第四燃烧机14，焙烧炉22上端设有第一阀门15，第一阀门15与第一焙烧室24连通，第一焙烧室24内设有第一压力传感器17，第二焙烧室23内设有第二压力传感器12，第一压力传感器17、第二压力传感器12、多个燃烧机和多个温度传感器均与控制器电连接；燃烧机上均连接有燃气管(图中未示出)，燃气管上设有气阀(图中未示出)，气阀和控制器电连接，第一阀门15和控制器电连接；焙烧炉控制系统还包括增压泵(图中未示出)，增压泵与燃气管连接，增压泵与控制器电连接；焙烧炉22下部连通有风力室3，风力室3中设有第三压力传感器4，风力室3上连接有鼓风机1，鼓风机1和控制器电连接；本实施例中，控制器为PLC控制器，焙烧炉22的外侧设有与焙烧炉22连通的除尘风机21，所述焙烧炉22下端设有第三阀门2，所述第三阀门2与第二焙烧室23连通，所述第一焙烧室24内设有第一压力传感器17，所述第二焙烧室23内设有第二压力传感器12，所述第一压力传感器17、第二压力传感器12、多个燃烧机和多个温度传感器均与控制器电连接。

第一焙烧室24和第二焙烧室23之间连通有第二阀门11。所述焙烧炉22上端设有氧气含量检测器19，所述氧气含量检测器19与控制器电连接。

具体步骤如下：

(1)通过多个温度传感器检测第一焙烧室24内的温度；

(2)根据多个温度传感器的检测结果控制燃烧机的点火/熄火；

(3)检测第一焙烧室24和第二焙烧室23内的压力值；

(4)根据第一焙烧室24、第二焙烧室23的压力值以及温度控制第一阀门15开启；

(5)控制器根据第一阀门15的开度大小控制气阀的开度大小、增压泵的压力大小以及鼓风机1的风力大小。

本实施例中当需要提高产能时，使第一阀门15的开度变大，控制器检测到第一阀门15的开度变大后，控制器控制气阀的开度变大，这样燃气管中的燃气单位时间内进入到燃烧机中的量变多，从而使得燃烧机的火焰变大，同时，控制器控制增压泵的压力变大，增压泵使得进入到燃烧机中的燃气压力变大，燃气从燃烧机中喷出的距离变大，从而使得火焰的喷射长度变大，同时控制器也控制鼓风机1的风力变大，鼓风机1能够向焙烧炉22中鼓入进去较多的空气，从而为火焰的燃烧提供充足的氧气。由此，第一阀门15的开度变大后，控制器使得进入到燃烧机中的燃气量、燃气压力以及进入到焙烧炉22中的空气变多，从而使得火焰燃烧的更剧烈，能够对进入到焙烧炉22中的更多的废砂进行燃烧，有利于保证焙烧的效率。

当需要减少产能时，将第一阀门15的开度变小，控制器检测到第一阀门15的开度变小，并控制气阀的开度变小，使得进入到燃烧机中的燃气量变少，同时控制器控制增压泵的压力变小，使得进入到燃烧机中的燃气压力减小，同时控制器控制鼓风机1的风力变小，使得进入到焙烧炉22中的空气量变小，从而使得火焰变小，从而使得燃烧机的火焰变小，避免在产能减少时火焰较大而使得燃气造成浪费。本方案能够根据进砂速度对燃烧机的火焰大小进行自动调节，无需人工进行调节，操作简单方便。本方案产能变大时，能够保证焙烧的效率，产能变小时，能够避免燃气浪费，效果显著。

对于本实施例中的上述结构及其燃烧控制方法中属于现有技术的部分在此不再赘述，具体请参见专利公开号为CN111076562A的发明专利“一种焙烧炉22控制方法”。

实施例2

结合图2-图5所示，本实施例中，焙烧炉22上连接有排气管25，排气管25上连接有多个热量回收管30，图2中只画出一个热量回收管30进行示例，排气管25竖向设置，排气管25的底端用于和焙烧炉22连接，排气管25的顶端与外界连通，排气管25的顶端上横向滑动连接有第一挡板26，排气管25的外侧固定设有用于带动第一挡板26横向滑动的气缸29，气缸29和控制器电连接。热量回收管30横向设置，热量回收管30的截面形状为方形，热量回收管30的左端和排气管25连通，热量回收管30的右端和外界连通，热量回收管30的左端的顶部侧壁上设有插孔，插孔中插有第二挡板27。结合图4所示，第二挡板27的顶部上焊接有竖直的第一齿条49，第一齿条49位于热量回收管30的外侧，第一齿条49和第二挡板27之间具有间隙，从而不会影响第二挡板27插入到热量回收管30中。第一齿条49上啮合有第一齿轮28，第一挡板26的顶部上焊接有第二齿条，第一齿轮28和第二齿条啮合。排气管25的外侧焊接有齿轮架，第一齿轮28通过转动轴转动在齿轮架上。

结合图2所示，热量回收管30上通过螺钉设有两个热量回收器31，两个热量回收器31分别位于热量回收管30的上、下两侧上，本实施例中的热量回收器31的内部装有相变材料，热量回收器31位于热量回收管30内部的端部上设有金属导热层。两个热量回收器31之间通过螺栓固定连接有竖杆35，竖杆35的两个端部均通过螺钉固定有绝热材料。竖杆35上滑动连接有上阻热器33和下阻热器，上阻热器33位于下阻热器的上方，上阻热器33和下阻热器关于热量回收管30的轴线上、下对称设置，本实施例中的上阻热器33和下阻热器的结构相同，结合图3和图5所示，以上阻热器33为例，本实施例中的上阻热器33包括固定壳41和转动壳42，转动壳42的外壁为圆形，固定壳41的上方设有凹腔，转动壳42位于固定壳41的凹腔中并可在固定壳41中转动。转动壳42的顶部上设有用于与上方的热量回收器31的底部包裹住的凹槽。固定壳41的底部和转动壳42的底部上设有同轴设置的套孔46，套孔46套在竖杆35上，竖杆35的外侧壁上设有弯曲的槽40，转动壳42的套孔46的内壁上焊接有滑块45，滑块45位于竖杆35上侧壁上的弯曲的槽40中。固定壳41的底部上设有四个第一通孔43，转动壳42的底部上设有四个第二通孔44，第一通孔43和第二通孔44能够正对，也就是四个第一通孔43的中心所在的圆和四个第二通孔44的中心所在的圆为同一个圆。本实施例中的转动壳42为绝热材料制成。

热量回收管30中焊接有支架32，支架32上通过轴承转动连接有横轴，横轴上同轴焊接有第二齿轮36和第三齿轮39以及第四齿轮48，第四齿轮48位于横轴的左端，结合图4所示，第二挡板27的侧面上设有条形槽47，条形槽47的内壁上焊接有第三齿条，第三齿条和第四齿轮48啮合。下阻热器的顶端上焊接有第四齿条37，第四齿条37和第二齿轮36啮合，上阻热器33的底端上焊接有第五齿条38，第五齿条38和第三齿轮39啮合。第四齿条37和第五齿条38均通过燕尾形滑块和燕尾形滑槽配合的方式竖向滑动在热量回收管的内壁上。

结合图1所示，排气管25中设有用于检测排放的尾气温度的尾气温度传感器20，尾气温度传感器20和控制器电连接。

尾气温度传感器20检测排气管25中排放的尾气温度，当尾气的温度大于设定值时，控制器控制气缸29向左移动，气缸29带动第一挡板26向左移动，第一挡板26将排气管25的顶部遮盖住，从而使得尾气不会经过排气管25排出。第一挡板26向左移动时，第一挡板26通过第二齿条带动第一齿轮28顺时针转动，第一齿轮28带动第一齿条49向上移动，从而带动第二挡板27向上移动，第二挡板27不会阻碍尾气进入到热量回收管30中，尾气进入到热量回收管30中，并从热量回收管30中排放到外界。第二挡板27向上移动时，第二挡板27通过第三齿条和第四齿轮48的啮合带动横轴转动，横轴带动第二齿轮36和第三齿轮39转动，第二齿轮36带动第四齿条37移动，第四齿条37带动下阻热器向上移动，下阻热器远离下方的热量回收器31，下方的热量回收器31的顶部的金属导热层露出，气体中的热量经过金属导热层的换热被下方的热量回收器31回收；同理，第三齿轮39带动第五齿条38向下移动，第五齿条38带动上阻热器33向下移动，这样上方的热量回收器31的底部的金属导热层露出，气体的热量经过金属导热层的换热被上方的热量回收器31回收。气体的热量被回收之后，从而使得排放到外界的尾气的热量较低，不会影响外界的环境，同时也能够对回收的热量进行利用，有利于节约能源。

同时，在上阻热器33向下移动，下阻热器向上移动的过程中，上阻热器33上的滑块45在竖杆35的弯曲的槽40中滑动，由于槽40弯曲设置，故上阻热器33中的转动壳42发生转动，转动壳42带动第二通孔44一同移动，从而使得第一通孔43和第二通孔44相对，第一通孔43和第二通孔44相通，这样上阻热器33不会阻碍其下方的气体与上方的热量回收器31底部的金属导热层换热。同理，下阻热器向上移动时，下阻热器上的滑块45在竖杆35的弯曲的槽40中滑动，下阻热器中的转动壳42发生转动，转动壳42带动第二通孔44一同移动，从而使得第一通孔43和第二通孔44相对，第一通孔43和第二通孔44相通，这样下阻热器不会阻碍其上方的气体与下方的热量回收器31底部的金属导热层换热。

当尾气的温度小于设定值时，控制器通过气缸29控制第一挡板26向右移动，第一挡板26通过第二齿条和第一齿轮28的啮合带动第一齿轮28逆时针转动，第一齿轮28带动第一齿条49向下移动，第二挡板27向下移动，从而将热量回收管30关闭，尾气不会经过热量回收管30排出，此时排气管25的顶部打开，尾气从排气管25中排出，这样尾气不会经过热量回收管30向外界排放，尾气通过排气管25直接将气体排放到外界，温度较低的尾气不会经过热量回收管30，能够避免温度较低的尾气进入到热量回收管30中进行换热而将热量回收器31中已经回收的热量带走。

同时，第二挡板27向下移动时，第二挡板27通过第三齿条和第四齿轮48的啮合带动横轴转动，横轴带动第二齿轮36和第三齿轮39转动，第二齿轮36带动第四齿条37移动，第四齿条37带动下阻热器向下移动，下阻热器中的转动壳42的凹槽盖在热量回收器31的顶部上，避免热量回收器31的顶部暴露在外界而向外界散发热量，减少热量回收器31散发，有利于热量回收器31的保存利用。同理，第三齿轮39带动第五齿条38向上移动，第五齿条38带动上阻热器33向上移动，这样上阻热器33的转动壳42盖在上方的热量回收器31的底部上，上方热量回收器31底部的金属导热层不会露出，阻碍上方的热量回收器31中的热量向外界散发。

同时，在上阻热器33向上移动，下阻热器向下移动的过程中，上阻热器33上的滑块45在竖杆35的弯曲的槽40中滑动，上阻热器33中的转动壳42反向发生转动，转动壳42带动第二通孔44一同移动，从而使得第一通孔43和第二通孔44错开，第一通孔43和第二通孔44不再相通，避免了第一通孔43和第二通孔44相通而使得上方热量回收器31的底部的金属导热层与外界连通而散发热量，减少了热量回收器31中的热量的散发。同理，下阻热器的转动壳42带动第二通孔44一同移动，从而使得第一通孔43和第二通孔44错开，第一通孔43和第二通孔44不再相通，这样也能够避免第一通孔43和第二通孔44相通而使得下方的热量回收器31中的金属导热层与外界连通而散发热量。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，采用焙烧炉控制系统来进行控制，所述焙烧炉控制系统包括焙烧炉、控制器、多个燃烧机和多个温度传感器；焙烧炉从上至下分为第一焙烧室、第二焙烧室，所述第一焙烧室内设有多个燃烧机，所述焙烧炉上端设有第一阀门，所述第一阀门与第一焙烧室连通，所述第一焙烧室内设有第一压力传感器，所述第二焙烧室内设有第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接；其特征在于：所述燃烧机上连接有燃气管，燃气管上设有气阀，所述气阀和控制器电连接，所述第一阀门和控制器电连接；

具体步骤如下：

(1)通过温度传感器检测第一焙烧室内的温度；

(2)根据温度传感器的检测结果控制燃烧机的点火/熄火；

(3)检测第一焙烧室和第二焙烧室内的压力值；

(4)根据第一焙烧室、第二焙烧室的压力值以及温度控制第一阀门开启；

(5)控制器根据第一阀门的开度大小控制气阀的开度大小。

2.根据权利要求1所述的一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，其特征在于：所述焙烧炉控制系统还包括增压泵，所述增压泵与燃气管连接，所述增压泵与控制器电连接；

步骤(5)中，控制器根据第一阀门的开度大小还控制增压泵的压力大小。

3.根据权利要求1所述的一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，其特征在于：所述焙烧炉下部连通有风力室，所述风力室上连接有鼓风机，所述鼓风机和控制器电连接；

步骤(5)中，控制器根据第一阀门的开度大小还控制鼓风机的风力大小。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，其特征在于：所述焙烧炉上连接有排气管，所述排气管上连接有多个热量回收管，热量回收管上设有热量回收器，排气管上滑动连接有第一挡板，热量回收管上滑动连接有第二挡板；排气管中设有用于检测排放的尾气温度的尾气温度传感器，尾气温度传感器和控制器电连接，排气管的外侧设有用于驱动第一挡板和第二挡板移动的气缸，所述气缸和控制器电连接；

尾气温度传感器检测排气管中排放的尾气温度，当尾气的温度大于设定值时，控制器通过气缸控制第一挡板将排气管关闭和控制第二挡板将热量回收管打开，尾气通过热量回收管中排放到外界，热量回收管中的热量回收器与尾气发生热交换，对尾气中的热量进行回收；

当尾气的温度小于设定值时，控制器通过气缸控制第一挡板将排气管打开和控制第二挡板将热量回收管关闭，尾气通过排气管直接将气体排放到外界。

5.根据权利要求1所述的一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，其特征在于：所述燃烧机的数量为四个，四个燃烧机均匀分布在第一焙烧室内。

6.根据权利要求1所述的一种流化焙烧炉的燃烧控制方法，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

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