CN116412671A - 一种除尘与炉子联动的控制方法 - Google Patents

一种除尘与炉子联动的控制方法 Download PDF

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邵波
陈建林
何雷
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Suzhou Boneng Furnace Technology Co ltd
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Abstract

本发明属于熔化炉技术领域,尤其是一种除尘与炉子联动的控制方法,针对炉膛压力不稳定的问题,现提出以下方案,包括控制器,所述控制器控制炉膛运行模块、压力检测模块、数据采集模块、PID运算模块、分析调节模块、数据记录模块、异常报警模块和过程监视模块,所述炉膛运行模块包括熔化炉鼓风机、熔化炉炉膛、熔化炉引风机、布袋除尘器、除尘引风机和烟囱,所述压力检测模块包括熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器,所述PID运算模块为双回路,其中回路一对熔化炉的炉压变化进行运算,其中回路二对熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压变化进行运算。本发明保证烟气畅通稳定排放,从而控制住炉膛压力,保证熔化炉持久稳定运行。

Description

一种除尘与炉子联动的控制方法
技术领域
本发明涉及熔化炉技术领域,尤其涉及一种除尘与炉子联动的控制方法。
背景技术
熔化炉炉膛压力可以反映炉内燃烧工况正常与否,是运行中监视、控制的重要参数之一,不仅与燃烧效率直接相关,而且与安全、节能和环保密切联系。目前国产工业熔化炉存在炉膛压力高,炉膛压力不稳定等问题,从而影响到炉门密封,炉体内衬的使用寿命,引发燃烧效率低,能耗高等一系列问题。
炉压不稳定的主要原因总结如下:一、炉压的测量精度:就炉压测量原理来说,其本身的误差、仪表的误差、信号的补偿等因素都会影响到整体测量精度,定期进行系统联调和仪表校正是必不可少的。二、设备本体的炉膛压力控制系统:炉膛压力的控制系统又叫引风控制系统,它的任务主要是动态调节鼓风量与引风量之间的关系,使两者相适应,从而稳定炉膛压力在合理的范围内,确保熔化炉正常运行,在某些时刻,受到外部除尘抽力的影响,会对设备引风量造成扰动,从而导致鼓风量与引风量不平衡,引发炉压波动。三、与除尘设备的联动:熔化炉的烟气通常需要经过辅助设备的处理后才能排放至大气,辅助设备一般都会选择布袋除尘,烟气从除尘进风口进入,含尘颗粒被留在除尘的滤袋的过滤区,气体穿过滤袋,粉尘被阻流在滤袋外表,净化后的气体经滤袋口进入上箱体后,再由出风口进入烟囱,从而排放至大气中,熔化炉与除尘的联动方式通常较为粗糙,仅包含除尘风机的启停信号以及熔化炉几种工作状态,这种开环的联动方式随着时间推移以及燃烧工况的变化,会造成设备本体的炉膛压力控制系统紊乱,从而出现炉膛压力不稳定的情况。因此需要一种除尘设备与熔化炉联动的控制炉压的方法。
发明内容
基于背景技术中提出的炉膛压力不稳定的技术问题,本发明提出了一种除尘与炉子联动的控制方法。
本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法,包括控制器,所述控制器控制炉膛运行模块、压力检测模块、数据采集模块、PID运算模块、分析调节模块、数据记录模块、异常报警模块和过程监视模块,所述炉膛运行模块包括熔化炉鼓风机、熔化炉炉膛、熔化炉引风机、布袋除尘器、除尘引风机和烟囱,所述压力检测模块包括熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器,所述熔化炉炉膛压力检测器安装于熔化炉炉膛上,所述管道负压传感器安装于熔化炉与布袋除尘器之间的连接管道上,所述数据采集模块包括数据采集器,所述PID运算模块为双回路,其中回路一对熔化炉的炉压变化进行运算,其中回路二对熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压变化进行运算。
优选地,所述炉膛运行模块为整个熔化炉机构的正常运行的硬件设备,所述压力检测模块用于检测熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压,所述数据采集模块用于采集炉膛运行模块内各风机速度和压力检测模块检测出的压力。
优选地,所述PID运算模块用于对熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压进行PID运算,所述分析调节模块用于对PID运算模块运算结果进行分析,且根据分析结果调节炉膛运行模块内各风机速度。
优选地,所述数据记录模块用于对数据采集模块采集来的数据进行记录储存,以便后续查找比对,所述过程监视模块用于对各模块的正常运行进行监控,所述异常报警模块用于当各模块未正常运行时进行报警提醒。
优选地,所述熔化炉鼓风机和熔化炉炉膛相连,所述熔化炉炉膛和熔化炉引风机相连,所述熔化炉引风机和布袋除尘器相连,所述布袋除尘器和除尘引风机相连,所述除尘引风机和烟囱相连。
优选地,所述熔化炉鼓风机、熔化炉引风机、除尘引风机、熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器均和数据采集器相连。
优选地,所述PID运算模块中的回路一对熔化炉炉膛压力检测器测量出的炉膛压力未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节熔化炉引风机的速度,对熔化炉炉膛压力进行调节。
优选地,所述PID运算模块中的回路二对管道负压传感器测量出的熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节除尘引风机速度,对管道负压进行调节。摒弃熔化炉设备与除尘设备之间粗糙的联动方式,在熔炉与除尘连接管道之间增加负压检测装置,利用工业以太网通讯,采用数据采集器实时采集管道负压、炉膛压力、熔炉鼓风引风瞬时流量、烟气温度、除尘引风机速度等,将PID运算控制、过程监视、数据记录和报警系统整合在一起,以控制管道负压为基准,实时采集双边设备运行数据,动态运算,量化烟气排放量,恒定烟气排放阻力,保证烟气畅通稳定排放,从而控制住炉膛压力,保证熔化炉持久稳定运行。
优选地,所述炉膛压力未变化前数值为炉膛负压SP,所述炉膛压力变化后数值为炉膛负压PV,且炉膛负压SP为50Pa,炉膛负压PV为50Pa±10Pa。
本发明中的有益效果为:
1、摒弃熔化炉设备与除尘设备之间粗糙的联动方式,在熔炉与除尘连接管道之间增加负压检测装置,利用工业以太网通讯,采用数据采集器实时采集管道负压、炉膛压力、熔炉鼓风引风瞬时流量、烟气温度、除尘引风机速度等,将PID运算控制、过程监视、数据记录和报警系统整合在一起,以控制管道负压为基准,实时采集双边设备运行数据、动态运算、量化烟气排放量、恒定烟气排放阻力,保证烟气畅通稳定排放,从而控制住炉膛压力,保证熔化炉持久稳定运行。
2、启用双回路PID控制系统,当送风系统动作时会引起炉压变化,由PID运算使得熔化炉引风系统也跟随响应,管道负压随之变化,再由另一路PID根据管道负压的变化运算得出除尘风机速度,从而保证管道负压的恒定,PID采用比例-积分控制,实时响应、动态调节,借此可以基本做到炉压的稳定。
该方法中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法的整体系统图;
图2为本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法的炉膛运行模块系统图;
图3为本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法的炉膛运行模块、压力检测模块和数据采集模块系统图;
图4为本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法的PID运算回路一;
图5为本发明提出的一种除尘与炉子联动的控制方法的PID运算回路二。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
参照图1-5,一种除尘与炉子联动的控制方法,包括控制器,控制器控制炉膛运行模块、压力检测模块、数据采集模块、PID运算模块、分析调节模块、数据记录模块、异常报警模块和过程监视模块,炉膛运行模块包括熔化炉鼓风机、熔化炉炉膛、熔化炉引风机、布袋除尘器、除尘引风机和烟囱,压力检测模块包括熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器,熔化炉炉膛压力检测器安装于熔化炉炉膛上,管道负压传感器安装于熔化炉与布袋除尘器之间的连接管道上,数据采集模块包括数据采集器,PID运算模块为双回路,其中回路一对熔化炉的炉压变化进行运算,其中回路二对熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压变化进行运算。
本发明中,炉膛运行模块为整个熔化炉机构的正常运行的硬件设备,压力检测模块用于检测熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压,数据采集模块用于采集炉膛运行模块内各风机速度和压力检测模块检测出的压力。
本发明中,PID运算模块用于对熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压进行PID运算,分析调节模块用于对PID运算模块运算结果进行分析,且根据分析结果调节炉膛运行模块内各风机速度。
本发明中,数据记录模块用于对数据采集模块采集来的数据进行记录储存,以便后续查找比对,过程监视模块用于对各模块的正常运行进行监控,异常报警模块用于当各模块未正常运行时进行报警提醒。
参照图2,本发明中,熔化炉鼓风机和熔化炉炉膛相连,熔化炉炉膛和熔化炉引风机相连,熔化炉引风机和布袋除尘器相连,布袋除尘器和除尘引风机相连,除尘引风机和烟囱相连。
参照图3,本发明中,熔化炉鼓风机、熔化炉引风机、除尘引风机、熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器均和数据采集器相连。
参照图4,本发明中,PID运算模块中的回路一对熔化炉炉膛压力检测器测量出的炉膛压力未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节熔化炉引风机的速度,对熔化炉炉膛压力进行调节。
参照图5,本发明中,PID运算模块中的回路二对管道负压传感器测量出的熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节除尘引风机速度,对管道负压进行调节,熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压未变化前数值为管道负压SP,熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压变化后数值为管道负压PV,管道负压由熔化炉炉压和除尘引风机速度决定。摒弃熔化炉设备与除尘设备之间粗糙的联动方式,在熔炉与除尘连接管道之间增加负压检测装置,利用工业以太网通讯,采用数据采集器实时采集管道负压、炉膛压力、熔炉鼓风引风瞬时流量、烟气温度、除尘引风机速度等,将PID运算控制、过程监视、数据记录和报警系统整合在一起,以控制管道负压为基准,实时采集双边设备运行数据,动态运算,量化烟气排放量,恒定烟气排放阻力,保证烟气畅通稳定排放,从而控制住炉膛压力,保证熔化炉持久稳定运行。
参照图4,本发明中,炉膛压力未变化前数值为炉膛负压SP,炉膛压力变化后数值为炉膛负压PV,且炉膛负压SP为50Pa,炉膛负压PV为50Pa±10Pa。
工作原理:利用熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器检测熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压,并将检测数据实时传递给数据采集器,同时数据采集器还实时采集熔炉鼓风引风瞬时流量、烟气温度、除尘引风机速度等,同时数据记录模块将对数据采集器采集来的数据进行记录储存、以便后续查找比对,过程监视模块对各模块的正常运行进行监控,异常报警模块当各模块未正常运行时进行报警提醒;
启用双回路PID控制系统,当送风系统动作时会引起炉压变化,PID运算模块中的回路一对熔化炉炉膛压力检测器测量出的炉膛压力未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节熔化炉引风机的速度,使得熔化炉引风系统跟随响应,对熔化炉炉膛压力进行调节;同时管道负压随之变化,再由PID运算模块中的回路二对管道负压传感器测量出的熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节除尘引风机速度,对管道负压进行调节,从而保证管道负压的恒定,PID采用比例-积分控制,实时响应,动态调节,借此可以基本做到炉压的稳定;
摒弃熔化炉设备与除尘设备之间粗糙的联动方式,在熔炉与除尘连接管道之间增加负压检测装置,利用工业以太网通讯,采用数据采集器实时采集管道负压、炉膛压力、熔炉鼓风引风瞬时流量、烟气温度、除尘引风机速度等,将PID运算控制、过程监视、数据记录和报警系统整合在一起,以控制管道负压为基准,实时采集双边设备运行数据,动态运算,量化烟气排放量,恒定烟气排放阻力,保证烟气畅通稳定排放,从而控制住炉膛压力,保证熔化炉持久稳定运行。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种除尘与炉子联动的控制方法,包括控制器,其特征在于,所述控制器控制炉膛运行模块、压力检测模块、数据采集模块、PID运算模块、分析调节模块、数据记录模块、异常报警模块和过程监视模块,所述炉膛运行模块包括熔化炉鼓风机、熔化炉炉膛、熔化炉引风机、布袋除尘器、除尘引风机和烟囱,所述压力检测模块包括熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器,所述熔化炉炉膛压力检测器安装于熔化炉炉膛上,所述管道负压传感器安装于熔化炉与布袋除尘器之间的连接管道上,所述数据采集模块包括数据采集器,所述PID运算模块为双回路,其中回路一对熔化炉的炉压变化进行运算,其中回路二对熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压变化进行运算。
2.根据权利要求1所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述炉膛运行模块为整个熔化炉机构的正常运行的硬件设备,所述压力检测模块用于检测熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压,所述数据采集模块用于采集炉膛运行模块内各风机速度和压力检测模块检测出的压力。
3.根据权利要求1所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述PID运算模块用于对熔化炉的炉压和熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压进行PID运算,所述分析调节模块用于对PID运算模块运算结果进行分析,且根据分析结果调节炉膛运行模块内各风机速度。
4.根据权利要求1所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述数据记录模块用于对数据采集模块采集来的数据进行记录储存,以便后续查找比对,所述过程监视模块用于对各模块的正常运行进行监控,所述异常报警模块用于当各模块未正常运行时进行报警提醒。
5.根据权利要求1所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述熔化炉鼓风机和熔化炉炉膛相连,所述熔化炉炉膛和熔化炉引风机相连,所述熔化炉引风机和布袋除尘器相连,所述布袋除尘器和除尘引风机相连,所述除尘引风机和烟囱相连。
6.根据权利要求1所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述熔化炉鼓风机、熔化炉引风机、除尘引风机、熔化炉炉膛压力检测器和管道负压传感器均和数据采集器相连。
7.根据权利要求6所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述PID运算模块中的回路一对熔化炉炉膛压力检测器测量出的炉膛压力未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节熔化炉引风机的速度,对熔化炉炉膛压力进行调节。
8.根据权利要求7所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述PID运算模块中的回路二对管道负压传感器测量出的熔化炉与除尘连接管道之间的管道负压未变化前数值和变化后数值进行PID运算,分析调节模块对运算结果进行分析,且根据分析结果调节除尘引风机速度,对管道负压进行调节。
9.根据权利要求7所述的一种除尘与炉子联动的控制方法,其特征在于,所述炉膛压力未变化前数值为炉膛负压SP,所述炉膛压力变化后数值为炉膛负压PV,且炉膛负压SP为50Pa,炉膛负压PV为50Pa±10Pa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118376076A (zh) * 2024-06-25 2024-07-23 福建祥鑫新材料科技有限公司 一种基于智能控制的再生铝熔炼设备

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