CN115237045A - 一种熔炉电控装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种熔炉电控装置及方法。其中的熔炉电控装置，用于对熔炉(17)的操作控制，包括通过信号线相连的操作监视及逻辑处理层和电气处理层，电气处理层与熔炉(17)通过电源线连接；操作监视及逻辑处理层用于对熔炉(17)的运行情况进行运行操作监视、程序组态和接受电气处理层的电压和电流的反馈信号并进行控制逻辑处理；电气处理层用于根据操作监视及逻辑处理层的切换指令信号对控制熔炉(17)运行的电学信号进行调节。本发明相较现有的熔炉电控装置减少了一个控制回路，节省约五分之一的电控设备成本。根据熔炉加热的不同阶段，将硅碳棒加热回路同电极加热回路进行设备的共用，可以提高经济性。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种熔炉电控装置及方法。
背景技术
玻璃固化是指将放射性废物和玻璃形成剂在1000℃或更高的温度下熔制成玻璃体的处理技术，是高放(射性)废液固化方法之一。玻璃固化的核心设备是熔炉，而熔炉的温度控制是通过若干硅碳棒和电极进行控制的。熔炉的加热分为两个阶段，启动加热阶段使用两个硅碳棒加热回路进行加热，正常运行时的焦耳加热阶段采用电极进行温度控制。
硅碳棒加热回路为2个，包括使用硅碳棒的ST01-ST04回路和ST05回路；
电极加热回路为6个，熔炉17中的加热元件包括8个焦耳加热电极，分别为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8，按照在所述熔炉(17)中的不同高度及位置分布布置，构成6个加热回路，包括上部的E1-E2回路(E1-E2电极加热)、E3-E4回路(E3-E4电极加热)；中下部的E5-E6回路(E5-E6电极加热)、下部及出料位置的E7-E8回路(E7-E8电极加热)、辅助加热时的E5-E7回路(E5-E7电极加热)和辅助加热时的E6-E7回路(E6-E7电极加热)。
现有的熔炉电控装置(如图1所示)采用单独的控制器进行运算，配合PLC和继电器进行信号报警，电流、电压、功率、设定值等信号通过硬接线同全厂DCS进行通讯。全厂DCS仅可进行启、停操作和熔炉电控的相关参数监视，实际的逻辑运算和控制均在就地的熔炉电控柜内。此种方式接口众多，不利于调试运行维护。同时，熔炉启动加热阶段和正常运行阶段的设备单独控制，导致运行阶段后，原用于启动加热阶段的控制柜及变压器闲置。
现有的熔炉电控装置的熔炉17中的各个加热回路与电气处理层中的各个变压器的对应关系见表1。
表1现有的熔炉的加热回路与熔炉电控装置的设备的对应关系
发明内容
本发明的目的是提供一种熔炉电控装置。这种控制装置结构层次清晰，能够有效的保证熔炉的安全稳定运行，同时也更便于调试运维人员运行维护。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种熔炉电控装置，用于对熔炉的操作控制，其中，包括通过信号线相连的操作监视及逻辑处理层和电气处理层，所述电气处理层与所述熔炉通过电源线连接；所述操作监视及逻辑处理层用于对所述熔炉的运行情况进行运行操作监视、程序组态和接受所述电气处理层的电压和电流的反馈信号并进行控制逻辑处理；所述电气处理层用于根据所述操作监视及逻辑处理层的切换指令信号对控制所述熔炉运行的控制回路进行选择切换。
进一步，所述操作监视及逻辑处理层中包括逻辑控制系统，用于接受所述电压和所述电流的反馈信号并进行控制逻辑处理，还用于发送所述切换指令信号，控制所述电气处理层进行电压调节，作用到所述熔炉负载上，使得所述电流跟随所述电压变换，实现对控制所述熔炉运行的控制回路进行选择切换。
进一步，所述电气处理层包括连接外部电源的总电气柜，与所述总电气柜通过所述电源线连接的第一分电气柜、第二分电气柜、第三分电气柜、第四分电气柜和第五分电气柜；所述总电气柜、所述第一分电气柜、所述第二分电气柜、所述第三分电气柜、所述第四分电气柜和所述第五分电气柜分别通过所述信号线与所述逻辑控制系统相连，用于向所述逻辑控制系统发送所述电压和所述电流的反馈信号。
进一步，
所述电气处理层包括还包括第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、第五变压器、回路切换设备和电气母排；
所述第一变压器分别通过所述电源线与所述第一分电气柜、所述回路切换设备和所述电气母排连接；
所述第二变压器分别通过所述电源线与所述第二分电气柜和所述电气母排连接；
所述第三变压器分别通过所述电源线与所述第三分电气柜和所述回路切换设备连接；
所述第四变压器分别通过所述电源线与所述第四分电气柜和所述回路切换设备连接；
所述第五变压器分别通过所述电源线与所述第五分电气柜和所述回路切换设备连接；
所述第一变压器、所述第二变压器、所述第三变压器、所述第四变压器和所述第五变压器还分别通过所述信号线与所述逻辑控制系统相连，用于向所述逻辑控制系统发送所述电压和所述电流的反馈信号；
所述回路切换设备通过所述电源线与所述电气母排相连，还通过所述信号线与所述逻辑控制系统相连，用于接受所述逻辑控制系统发送的所述切换指令信号，对控制所述熔炉运行的控制回路进行选择切换，实现对所述熔炉的不同加热回路的控制；
所述电气母排通过所述电源线与所述熔炉相连，用于对所述熔炉中的加热元件或加热回路的控制电流的输出。
进一步，
所述熔炉的所述加热回路包括硅碳棒加热回路和电极加热回路；所述硅碳棒加热回路用于所述熔炉的启动阶段的加热，由室温升至运行温度允许范围，并维持；所述电极加热回路用于启动阶段结束后的运行阶段，对所述熔炉进行的焦耳加热，根据工艺运行需要，进行运行范围内温度控制；
所述硅碳棒加热回路为2个，包括使用硅碳棒的ST01-ST04回路和ST05回路；
所述电极加热回路为6个，所述熔炉中的所述加热元件包括8个焦耳加热电极，分别为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8，按照在所述熔炉中的不同高度及位置分布布置，构成6个所述电极加热回路，包括上部的E1-E2回路、E3-E4回路；中下部的E5-E6回路、下部及出料位置的E7-E8回路、辅助出料时的E5-E7回路和辅助出料时的E6-E7回路。
进一步，将所述ST05回路、所述E5-E7回路和所述E6-E7回路设置为第一组合回路，所述ST05回路、所述E5-E7回路和所述E6-E7回路通过所述回路切换设备进行回路的硬切换，通过所述逻辑控制系统的画面和控制逻辑进行软切换，三个回路同一时间只能三选一输出给所述熔炉中的负载；所述回路切换设备内设有用于对所述第一组合回路进行硬切换的第一切换回路，所述回路切换设备能够将所述第一切换回路的选择反馈给所述逻辑控制系统；所述逻辑控制系统中进行逻辑编程，确保在同一时间内所述逻辑控制系统控制的所述第一组合回路与所述回路切换设备的所述第一切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
进一步，将所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路设置为第二组合回路；所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路通过所述回路切换设备进行回路的硬切换，通过所述逻辑控制系统的画面和控制逻辑进行软切换，所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路同一时间只能二选一输出给所述熔炉中的负载，所述回路切换设备内设有用于对所述第二组合回路进行硬切换的第二切换回路，所述回路切换设备能够将所述第二切换回路的选择反馈给所述逻辑控制系统，所述逻辑控制系统中进行逻辑编程，确保在同一时间内所述逻辑控制系统控制的所述第二组合回路与所述回路切换设备的所述第二切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
为达到以上目的，本发明还公开了用于如上所述的一种熔炉电控装置的一种熔炉电控方法，包括如下步骤：
步骤S1，启动加热阶段，在所述逻辑控制系统中判断是否选择所述硅碳棒加热回路，选择“是”则进入步骤S2，选择“否”则执行步骤S4；
步骤S2，通过所述回路切换设备的所述第一切换回路和所述第二切换回路的切换，将所述第二组合回路中的所述ST01-ST04回路和所述第一组合回路中的所述ST05回路投入运行；
步骤S3，启动所述ST01-ST04回路和所述ST05回路对应的硅碳棒加热程序；
步骤S4，启动加热结束，关闭所述硅碳棒加热程序；
步骤S5，焦耳加热阶段，在所述逻辑控制系统中判断是否选择所述电极加热回路，选择“是”则进入步骤S6，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S6，通过所述回路切换设备的所述第一切换回路和所述第二切换回路的切换，将所述第二组合回路中的所述E1-E2回路、所述E3-E4回路和所述第一组合回路中的所述E5-E6回路投入运行；
步骤S7，启动所述E1-E2回路、所述E3-E4回路和所述E5-E6回路对应的电极加热程序；
步骤S8，在所述逻辑控制系统中判断是否选择辅助出料加热，选择“是”则进入步骤S9，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S9，通过所述回路切换设备的所述第一切换回路，将所述第一组合回路中的所述E5-E7回路或所述E6-E7回路投入运行；
步骤S10，启动所述E5-E7回路或所述E6-E7回路对应的电极加热程序；
步骤S11，焦耳加热结束，关闭所述电极加热程序。
进一步，所述步骤S2、所述步骤S3、所述步骤S4、所述步骤S6、所述步骤S7、所述步骤S9、所述步骤S10和所述步骤S11均能够通过操作员进行人工控制干预，决定是继续操作或者结束操作。
进一步，在所述步骤S1和所述步骤S5中还包括对所述第一组合回路和所述第二组合回路的选择流程，包括如下步骤：
步骤S12，在所述逻辑控制系统中判断是否急停，选择“是”则进入步骤S19，选择“否”则执行步骤S13；
步骤S13，判断当前运行状态，当运行状态为“启动加热阶段”则进入步骤S14，当运行状态为“焦耳加热阶段”则进入步骤S16，当运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”则进入步骤S18；
步骤S14，在所述逻辑控制系统中判断是否将所述ST01-ST04回路或所述ST05回路投入运行，选择“是”则进入步骤S15，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S15，启动所述ST01-ST04回路或所述ST05回路对应的硅碳棒加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S16，在所述逻辑控制系统中判断是否将所述E1-E2回路或所述E5-E7和所述E6-E7回路投入运行，选择“是”则进入步骤S17，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S17，启动所述E1-E2回路或所述E5-E7和所述E6-E7回路对应的电极加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S18，在所述逻辑控制系统中将被启动的硅碳棒加热程序或者电极加热程序的回路选择逻辑输出至所述回路切换设备，由所述回路切换设备完成相应的回路的硬切换，随后执行步骤S19；或者在所述步骤S13确定运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”后，由步骤S18选择结束程序，直接执行步骤S19；
步骤S19，结束。
本发明的有益效果在于：
1.本发明提供的电控装置，控制结构明确，电气设备和逻辑控制系统1的控制单元(即回路切换设备15)分开设置，可以避免控制人员接触电气高压，从而避免出现事故发生，能够有效的保证人员安全，也更便于运行维护。
2.使用逻辑控制系统1集中控制，可以减少设备接口，提高经济性，降低故障率，减小维修难度。
3.本发明相较现有的熔炉电控装置减少了一个控制回路，节省约五分之一的电控设备成本。根据熔炉加热的不同阶段，将硅碳棒加热回路同电极加热回路进行设备的共用，可以提高经济性。
附图说明
图1是本发明背景技术部分所述的现有的熔炉电控装置的示意图；
图2是本发明具体实施方式部分所述的一种熔炉电控装置的示意图；
图3是本发明具体实施方式部分所述的一种熔炉电控方法的流程图；
图4是本发明具体实施方式部分所述的一种熔炉电控方法的步骤S1和步骤S5中对第一组合回路和第二组合回路的选择流程的流程图(第一组合回路和第二组合回路为电极对与硅碳棒共用加热回路)；
上述所有附图中：1-逻辑控制系统，2-总电气柜，3-第一分电气柜，4-第二分电气柜，5-第三分电气柜，6-第四分电气柜，7-第五分电气柜，8-外部电源，9-第一变压器，10-第二变压器，11-第三变压器，12-第四变压器，13-第五变压器，14-第六变压器，15-回路切换设备，16-电气母排，17-熔炉，18-第一电控柜，19-第二电控柜，20-第三电控柜，21-第四电控柜，22-第五电控柜，23-第六电控柜，24-第七电控柜，25-第八电控柜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图2所示，本发明提供的一种熔炉电控装置，用于对熔炉17的操作控制，包括通过信号线相连(网络通讯连接)的操作监视及逻辑处理层和电气处理层，电气处理层与熔炉17通过电源线连接(硬接线连接)；操作监视及逻辑处理层用于对熔炉17的运行情况进行运行操作监视、程序组态和接受电气处理层的电压和电流的反馈信号并进行控制逻辑处理；电气处理层用于根据操作监视及逻辑处理层的切换指令信号对控制熔炉17运行的控制回路进行选择切换。
操作监视及逻辑处理层中包括逻辑控制系统1，用于接受电压和电流的反馈信号并进行控制逻辑处理，还用于发送所述切换指令信号，控制电气处理层进行电压调节，作用到熔炉17负载上，使得电流跟随电压变换，实现对控制熔炉17运行的控制回路进行选择切换。
电气处理层包括连接外部电源8的总电气柜2，与总电气柜2通过电源线连接的第一分电气柜3、第二分电气柜4、第三分电气柜5、第四分电气柜6和第五分电气柜7；总电气柜2、第一分电气柜3、第二分电气柜4、第三分电气柜5、第四分电气柜6和第五分电气柜7分别通过信号线与逻辑控制系统1相连，用于向逻辑控制系统1发送电压和电流的反馈信号。
电气处理层包括还包括第一变压器9、第二变压器10、第三变压器11、第四变压器12、第五变压器13、回路切换设备15和电气母排16；
第一变压器9分别通过电源线与第一分电气柜3、回路切换设备15和电气母排16连接；
第二变压器10分别通过电源线与第二分电气柜4和电气母排16连接；
第三变压器11分别通过电源线与第三分电气柜5和回路切换设备15连接；
第四变压器12分别通过电源线与第四分电气柜6和回路切换设备15连接；
第五变压器13分别通过电源线与第五分电气柜7和回路切换设备15连接；
第一变压器9、第二变压器10、第三变压器11、第四变压器12和第五变压器13还分别通过信号线与逻辑控制系统1相连，用于向逻辑控制系统1发送电压和电流的反馈信号；
回路切换设备15通过电源线与电气母排16相连，还通过信号线与逻辑控制系统1相连，用于接受逻辑控制系统1发送的切换指令信号，对控制熔炉17运行的控制回路进行选择切换，实现对熔炉17的不同加热回路的控制；
电气母排16通过电源线与熔炉17相连，用于对熔炉17中的加热元件或加热回路的控制电流的输出。
首先明确熔炉17的两种加热回路和其对应的两个阶段。熔炉17的加热回路包括硅碳棒加热回路和电极加热回路；硅碳棒加热回路用于熔炉17的启动阶段的加热，由室温升至运行温度允许范围，并维持，熔炉17的温度上升到设定温度后拆除硅碳棒；电极加热回路用于启动阶段结束后的运行阶段，对熔炉17进行的焦耳加热，根据工艺运行需要，进行运行范围内温度控制；
硅碳棒加热回路为2个，包括使用硅碳棒的ST01-ST04回路和ST05回路，分别位于所述的第二组合回路和所述的第一组合回路；
电极加热回路为6个，熔炉17中的加热元件包括8个焦耳加热电极，分别为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8，按照在熔炉17中的不同高度及位置分布布置，构成6个电极加热回路，包括上部的E1-E2回路(E1-E2电极加热)、E3-E4回路(E3-E4电极加热)；中下部的E5-E6回路(E5-E6电极加热)、下部及出料位置的E7-E8回路(E7-E8电极加热)、辅助加热时的E5-E7回路(E5-E7电极加热)和辅助加热时的E6-E7回路(E6-E7电极加热)。
由于启动加热和焦耳加热按先后顺序进行，因此将ST05回路、E5-E7回路和E6-E7回路设置为第一组合回路，ST05回路、E5-E7回路和E6-E7回路通过回路切换设备15进行回路的硬切换，通过逻辑控制系统1的画面和控制逻辑进行软切换，三个回路同一时间只能三选一输出给熔炉17中的负载；回路切换设备15内设有用于对第一组合回路进行硬切换的第一切换回路；回路切换设备15能够将第一切换回路的选择反馈给逻辑控制系统1；逻辑控制系统1中进行详细的逻辑编程，确保在同一时间内逻辑控制系统1控制的第一组合回路与回路切换设备15的第一切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
将ST01-ST04回路和E1-E2回路设置为第二组合回路；ST01-ST04回路和E1-E2回路通过回路切换设备15进行回路的硬切换，通过逻辑控制系统1的画面和控制逻辑进行软切换，ST01-ST04回路和E1-E2回路同一时间只能二选一输出给熔炉17中的负载，回路切换设备15内设有用于对第二组合回路进行硬切换的第二切换回路；回路切换设备15能够将第二切换回路的选择反馈给逻辑控制系统1，逻辑控制系统1中进行详细的逻辑编程，确保在同一时间内逻辑控制系统1控制的第二组合回路与回路切换设备15的第二切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
熔炉17中的各个加热回路与电气处理层中的各个变压器的对应关系见表2。
第一变压器9对应ST01-ST04回路或E1-E2回路，二选一输出；
第二变压器10对应E3-E4回路；
第三变压器11对应E5-E6回路；
第四变压器12对应E7-E8回路；
第五变压器13对应E5-E7回路或E6-E7回路或ST05回路，三选一输出；
表2熔炉17的加热回路与熔炉电控装置的设备的对应关系
如图3所示，本发明还公开了用于如上所述的一种熔炉电控装置的一种熔炉电控方法，包括如下步骤：
步骤S1，启动加热阶段，在逻辑控制系统1中判断是否选择硅碳棒加热回路，选择“是”则进入步骤S2，选择“否”则执行步骤S4；
步骤S2，通过回路切换设备15的第一切换回路和第二切换回路的切换，将第二组合回路中的ST01-ST04回路和第一组合回路中的ST05回路投入运行(即投入ST01-ST04及ST05回路)；
步骤S3，启动ST01-ST04回路和ST05回路对应的硅碳棒加热程序；
步骤S4，启动加热结束，关闭硅碳棒加热程序；
步骤S5，焦耳加热阶段，在逻辑控制系统1中判断是否选择电极加热回路，选择“是”则进入步骤S6，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S6，通过回路切换设备15的第一切换回路和第二切换回路的切换，将第二组合回路中的E1-E2回路、E3-E4回路和第一组合回路中的E5-E6回路投入运行(即投入E1-E2、E3-E4、E5-E6回路)；
步骤S7，启动E1-E2回路、E3-E4回路和E5-E6回路对应的电极加热程序；
步骤S8，在逻辑控制系统1中判断是否选择辅助出料加热，选择“是”则进入步骤S9，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S9，通过回路切换设备15的第一切换回路，将第一组合回路中的E5-E7回路或E6-E7回路投入运行(即投入E5-E7或E6-E7回路)；
步骤S10，启动E5-E7回路或E6-E7回路对应的电极加热程序(即辅助出料电极加热程序)；
步骤S11，焦耳加热结束，关闭电极加热程序。
步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S6、步骤S7、步骤S9、步骤S10和步骤S11均能够通过操作员进行人工控制干预，决定是继续操作或者结束操作。
如图4所示，在步骤S1和步骤S5中还包括对第一组合回路和第二组合回路的选择流程，包括如下步骤：
步骤S12，在逻辑控制系统1中判断是否急停，选择“是”则进入步骤S19，选择“否”则执行步骤S13；
步骤S13，判断当前运行状态，当运行状态为“启动加热阶段”则进入步骤S14，当运行状态为“焦耳加热阶段”则进入步骤S16，当运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”则进入步骤S18；
步骤S14，在逻辑控制系统1中判断是否将ST01-ST04回路或ST05回路投入运行(即投入ST01-ST04或ST05回路)，选择“是”则进入步骤S15，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S15，启动ST01-ST04回路或ST05回路对应的硅碳棒加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S16，在逻辑控制系统1中判断是否将E1-E2回路或E5-E7和E6-E7回路投入运行(即投入E1-E2回路、E5-E7、E6-E7回路)，选择“是”则进入步骤S17，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S17，启动E1-E2回路或E5-E7和E6-E7回路对应的电极加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S18，在逻辑控制系统1中将被启动的硅碳棒加热程序或者电极加热程序的回路选择逻辑输出至回路切换设备15，由回路切换设备15完成相应的回路的硬切换，随后执行步骤S19；；或者在步骤S13确定运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”后(也就是为非运行状态后)，由步骤S18选择结束程序，直接执行步骤S19；
步骤S19，结束。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
Claims (10)
1.一种熔炉电控装置，用于对熔炉(17)的操作控制，其特征是：包括通过信号线相连的操作监视及逻辑处理层和电气处理层，所述电气处理层与所述熔炉(17)通过电源线连接；所述操作监视及逻辑处理层用于对所述熔炉(17)的运行情况进行运行操作监视、程序组态和接受所述电气处理层的电压和电流的反馈信号并进行控制逻辑处理；所述电气处理层用于根据所述操作监视及逻辑处理层的切换指令信号对控制所述熔炉(17)运行的控制回路进行选择切换。
2.如权利要求1所述的一种熔炉电控装置，其特征是：所述操作监视及逻辑处理层中包括逻辑控制系统(1)，用于接受所述电压和所述电流的反馈信号并进行控制逻辑处理，还用于发送所述切换指令信号，控制所述电气处理层进行电压调节，作用到所述熔炉(17)负载上，使得所述电流跟随所述电压变换，实现对控制所述熔炉(17)运行的控制回路进行选择切换。
3.如权利要求2所述的一种熔炉电控装置，其特征是：所述电气处理层包括连接外部电源(8)的总电气柜(2)，与所述总电气柜(2)通过所述电源线连接的第一分电气柜(3)、第二分电气柜(4)、第三分电气柜(5)、第四分电气柜(6)和第五分电气柜(7)；所述总电气柜(2)、所述第一分电气柜(3)、所述第二分电气柜(4)、所述第三分电气柜(5)、所述第四分电气柜(6)和所述第五分电气柜(7)分别通过所述信号线与所述逻辑控制系统(1)相连，用于向所述逻辑控制系统(1)发送所述电压和所述电流的反馈信号。
4.如权利要求3所述的一种熔炉电控装置，其特征是：
所述电气处理层包括还包括第一变压器(9)、第二变压器(10)、第三变压器(11)、第四变压器(12)、第五变压器(13)、回路切换设备(15)和电气母排(16)；
所述第一变压器(9)分别通过所述电源线与所述第一分电气柜(3)、所述回路切换设备(15)和所述电气母排(16)连接；
所述第二变压器(10)分别通过所述电源线与所述第二分电气柜(4)和所述电气母排(16)连接；
所述第三变压器(11)分别通过所述电源线与所述第三分电气柜(5)和所述回路切换设备(15)连接；
所述第四变压器(12)分别通过所述电源线与所述第四分电气柜(6)和所述回路切换设备(15)连接；
所述第五变压器(13)分别通过所述电源线与所述第五分电气柜(7)和所述回路切换设备(15)连接；
所述第一变压器(9)、所述第二变压器(10)、所述第三变压器(11)、所述第四变压器(12)和所述第五变压器(13)还分别通过所述信号线与所述逻辑控制系统(1)相连，用于向所述逻辑控制系统(1)发送所述电压和所述电流的反馈信号；
所述回路切换设备(15)通过所述电源线与所述电气母排(16)相连，还通过所述信号线与所述逻辑控制系统(1)相连，用于接受所述逻辑控制系统(1)发送的所述切换指令信号，对控制所述熔炉(17)运行的控制回路进行选择切换，实现对所述熔炉(17)的不同加热回路的控制；
所述电气母排(16)通过所述电源线与所述熔炉(17)相连，用于对所述熔炉(17)中的加热元件或加热回路的控制电流的输出。
5.如权利要求4所述的一种熔炉电控装置，其特征是：
所述熔炉(17)的所述加热回路包括硅碳棒加热回路和电极加热回路；所述硅碳棒加热回路用于所述熔炉(17)的启动阶段的加热，由室温升至运行温度允许范围，并维持；所述电极加热回路用于启动阶段结束后的运行阶段，对所述熔炉(17)进行的焦耳加热，根据工艺运行需要，进行运行范围内温度控制；
所述硅碳棒加热回路为2个，包括使用硅碳棒的ST01-ST04回路和ST05回路；
所述电极加热回路为6个，所述熔炉(17)中的所述加热元件包括8个焦耳加热电极，分别为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8，按照在所述熔炉(17)中的不同高度及位置分布布置，构成6个所述电极加热回路，包括上部的E1-E2回路、E3-E4回路；中下部的E5-E6回路、下部及出料位置的E7-E8回路、辅助出料时的E5-E7回路和辅助出料时的E6-E7回路。
6.如权利要求5所述的一种熔炉电控装置，其特征是：将所述ST05回路、所述E5-E7回路和所述E6-E7回路设置为第一组合回路，所述ST05回路、所述E5-E7回路和所述E6-E7回路通过所述回路切换设备(15)进行回路的硬切换，通过所述逻辑控制系统(1)的画面和控制逻辑进行软切换，三个回路同一时间只能三选一输出给所述熔炉(17)中的负载；所述回路切换设备(15)内设有用于对所述第一组合回路进行硬切换的第一切换回路，所述回路切换设备(15)能够将所述第一切换回路的选择反馈给所述逻辑控制系统(1)；所述逻辑控制系统(1)中进行逻辑编程，确保在同一时间内所述逻辑控制系统(1)控制的所述第一组合回路与所述回路切换设备(15)的所述第一切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
7.如权利要求6所述的一种熔炉电控装置，其特征是：将所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路设置为第二组合回路；所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路通过所述回路切换设备(15)进行回路的硬切换，通过所述逻辑控制系统(1)的画面和控制逻辑进行软切换，所述ST01-ST04回路和所述E1-E2回路同一时间只能二选一输出给所述熔炉(17)中的负载，所述回路切换设备(15)内设有用于对所述第二组合回路进行硬切换的第二切换回路，所述回路切换设备(15)能够将所述第二切换回路的选择反馈给所述逻辑控制系统(1)，所述逻辑控制系统(1)中进行逻辑编程，确保在同一时间内所述逻辑控制系统(1)控制的所述第二组合回路与所述回路切换设备(15)的所述第二切换回路选择切换输出的回路为同一个回路。
8.用于如权利要求7所述的一种熔炉电控装置的一种熔炉电控方法，包括如下步骤：
步骤S1，启动加热阶段，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否选择所述硅碳棒加热回路，选择“是”则进入步骤S2，选择“否”则执行步骤S4；
步骤S2，通过所述回路切换设备(15)的所述第一切换回路和所述第二切换回路的切换，将所述第二组合回路中的所述ST01-ST04回路和所述第一组合回路中的所述ST05回路投入运行；
步骤S3，启动所述ST01-ST04回路和所述ST05回路对应的硅碳棒加热程序；
步骤S4，启动加热结束，关闭所述硅碳棒加热程序；
步骤S5，焦耳加热阶段，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否选择所述电极加热回路，选择“是”则进入步骤S6，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S6，通过所述回路切换设备(15)的所述第一切换回路和所述第二切换回路的切换，将所述第二组合回路中的所述E1-E2回路、所述E3-E4回路和所述第一组合回路中的所述E5-E6回路投入运行；
步骤S7，启动所述E1-E2回路、所述E3-E4回路和所述E5-E6回路对应的电极加热程序；
步骤S8，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否选择辅助出料加热，选择“是”则进入步骤S9，选择“否”则执行步骤S11；
步骤S9，通过所述回路切换设备(15)的所述第一切换回路，将所述第一组合回路中的所述E5-E7回路或所述E6-E7回路投入运行；
步骤S10，启动所述E5-E7回路或所述E6-E7回路对应的电极加热程序；
步骤S11，焦耳加热结束，关闭所述电极加热程序。
9.如权利要求8所述的方法，其特征是：所述步骤S2、所述步骤S3、所述步骤S4、所述步骤S6、所述步骤S7、所述步骤S9、所述步骤S10和所述步骤S11均能够通过操作员进行人工控制干预，决定是继续操作或者结束操作。
10.如权利要求9所述的方法，其特征是，在所述步骤S1和所述步骤S5中还包括对所述第一组合回路和所述第二组合回路的选择流程，包括如下步骤：
步骤S12，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否急停，选择“是”则进入步骤S19，选择“否”则执行步骤S13；
步骤S13，判断当前运行状态，当运行状态为“启动加热阶段”则进入步骤S14，当运行状态为“焦耳加热阶段”则进入步骤S16，当运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”则进入步骤S18；
步骤S14，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否将所述ST01-ST04回路或所述ST05回路投入运行，选择“是”则进入步骤S15，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S15，启动所述ST01-ST04回路或所述ST05回路对应的硅碳棒加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S16，在所述逻辑控制系统(1)中判断是否将所述E1-E2回路或所述E5-E7和所述E6-E7回路投入运行，选择“是”则进入步骤S17，选择“否”则执行步骤S19；
步骤S17，启动所述E1-E2回路或所述E5-E7和所述E6-E7回路对应的电极加热程序，随后进入步骤S18；
步骤S18，在所述逻辑控制系统(1)中将被启动的硅碳棒加热程序或者电极加热程序的回路选择逻辑输出至所述回路切换设备(15)，由所述回路切换设备(15)完成相应的回路的硬切换，随后执行步骤S19；或者在所述步骤S13确定运行状态既不是“启动加热阶段”也不是“焦耳加热阶段”后，由步骤S18选择结束程序，直接执行步骤S19；
步骤S19，结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210859160.6A CN115237045A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种熔炉电控装置及方法 |
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|---|---|---|---|
| CN202210859160.6A CN115237045A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种熔炉电控装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115237045A true CN115237045A (zh) | 2022-10-25 |
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ID=83673642
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| CN202210859160.6A Pending CN115237045A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种熔炉电控装置及方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115237045A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115925226A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-04-07 | 中核四川环保工程有限责任公司 | 一种用于高水平放射性废液玻璃固化的电熔炉启动方法 |
-
2022
- 2022-07-21 CN CN202210859160.6A patent/CN115237045A/zh active Pending
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