CN201944878U - 加热炉定氧燃烧节能安全调控装置 - Google Patents
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Abstract
一种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置。主要解决加热炉平均热效率低而导致能耗大大增加的问题。其特征在于：所述装置还包括可编程序控制器、氧含量检测器、氧含量信号变送器、温度检测器、排烟温度信号变送器和炉膛负压检测器以及配套的炉膛负压信号变送器，氧化锆氧含量检测器、温度检测器以及炉膛负压检测器分别将检测到的氧含量信号、温度信号和炉膛负压信号经氧含量信号变送器、排烟温度信号变送器和炉膛负压信号变送器转换成标准电流信号输入到可编程序控制器中，可编程序控制器按照预设程序分别向燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机输出控制信号。该种装置能够使得加热炉运行效率得到大幅提高，并且具有节能、安全的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于油田加热炉上进行燃烧控制的装置，具体的说是涉及一种能够实现加热炉定氧燃烧的调控装置。
背景技术
加热炉是油田集输系统中消耗能量最多的设备之一，随着油田冷输工艺的大面积推广，产生的一个新缺陷就是加热炉平均热效率低而导致能耗大大增加的问题。以大庆地区采油六厂为例，加热炉热效率仅为73.82％，而国家标准规定0.5MW-3.6MW加热炉效率应为82-85%。因此采取节能措施，提高加热炉热效率，减少加热炉耗气量，对实现保证油田正常生产、节能降耗至关重要。但是，现有技术中还没有可应用于加热炉上能够实现上述目标的装置。
发明内容
为了解决背景技术中提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置，该种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置能够实时监控加热炉的状态并控制加热炉运行，使得加热炉运行效率得到大幅提高，并且具有节能、安全的特点。
本实用新型的技术方案是：该种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置，包括燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机，其独特之处在于：所述调控装置还包括一个内置A/D转换器和D/A转换器的可编程序控制器、氧含量检测器以及配套的氧含量信号变送器、温度检测器以及配套的排烟温度信号变送器和炉膛负压检测器以及配套的炉膛负压信号变送器，所述氧化锆氧含量检测器、温度检测器以及炉膛负压检测器分别将检测到的氧含量信号、温度信号和炉膛负压信号经氧含量信号变送器、排烟温度信号变送器和炉膛负压信号变送器转换成标准电流信号输入到所述可编程序控制器中，所述可编程序控制器按照预设程序计算出控制量后分别向所述燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机输出控制信号。具体实施时，所述氧含量检测器优化选择氧化锆氧含量检测器。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，在加热炉烟道出口处安装氧含量检测器、温度检测器以及炉膛负压检测器，这些检测器把检测到的信号经信号变送器输入到可编程序控制器中，由控制器按照预设程序计算出合理的控制量后然后输出指令给燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机，从而控制风门和烟道挡风板的开度，把过剩空气系数、排烟温度和炉膛负压均控制在最佳状态，从而使得加热炉的运行效率能够得到大幅提高，此外还具有节能、安全的特点。
附图说明
图1是本实用新型安装于加热炉上后的结构示意图。
图2是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图2所示，本种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置，包括燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机等常规加热炉控制装置，其独特之处在于：所述调控装置还包括一个内置有A/D转换器和D/A转换器的可编程序控制器、氧含量检测器以及配套的氧含量信号变送器、温度检测器以及配套的排烟温度信号变送器和炉膛负压检测器以及配套的炉膛负压信号变送器，所述氧化锆氧含量检测器、温度检测器以及炉膛负压检测器分别将检测到的氧含量信号、温度信号和炉膛负压信号经氧含量信号变送器、排烟温度信号变送器和炉膛负压信号变送器转换成标准电流信号输入到所述可编程序控制器中，所述可编程序控制器按照预设程序计算出控制量后分别向所述燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机输出控制信号。
在具体实施时，所述氧含量检测器为氧化锆氧含量检测器。
图1所示为本实用新型安装于加热炉上后的结构示意图，所使用的检测部分由氧化锆氧含量检测器和变送器组成。氧化锆氧含量检测器完成氧含量检测，变送器把检测器输出的氧浓度电势转换成4～20mA标准信号。氧含量检测器的测氧原理如下：锆管是在纯氧化锆中掺入氧化钇或氧化钙，在高温下烧结成的稳定氧化锆，它是一种固体电解质。在氧化锆内外两侧涂制铂电极，用电炉对锆管加热，使其内外壁接触氧分压不同的气体，氧化锆管就成为一个氧浓差电池，在两个铂电极上将发生反应。如果把氧电池加热至指定温度，锆管两侧分别流过被测气体和参比气体则产生的电势与它们的浓度有一定的关系，如果知道参比气体的浓度，则很容易测出被测气体的氧浓度。之后，变送器将检测器的氧电势信号与温度信号根据能斯特公式转换成氧含量，并对锆管工作温度进行控制。
在加热炉烟道出口安装温度检测器以及配套的排烟温度信号变送器，所述温度检测器可以为温度表检测器，检测排烟温度并经输入到PLC后，由PLC根据排烟温度变化调节烟道挡板开度，控制换热时间；并可根据排烟温度变化趋势判断炉管结垢情况，进行加热炉炉管清洗，提高换热效率。在加热炉负荷率低的时候，还可以根据温度表显示温度调整加热炉运行状态，防止因排烟温度低于露点温度导致烟管腐蚀情况的发生
在加热炉烟道出口安装炉膛负压检测器以及配套的炉膛负压信号变送器，炉膛负压检测器可以采用U型压力计用以检测炉膛负压。炉膛负压应保持在20帕左右，过小的炉膛负压可能造成回火伤人事故，过大的炉膛负压会加速炉膛内气体的流动速度，减少换热时间，造成排烟温度过高；过大的炉膛负压还会使进入炉膛的空气量增加，进而提高过剩空气系数；这两方面原因都会导致加热炉热效率降低。通过现场试验发现，负荷率和季节都会影响加热炉炉膛压力，负荷率与炉膛负压成反比。因此，需要在PLC中预设程序使得负荷率高的时候，炉膛负压会变小，应该增大烟道挡板的开度；反之，应该减小挡板的开度。此外，大庆地区春季、秋季风多，烟囱抽力大，应减小挡板开度。冬季、夏季风力相对较小，烟囱抽力小，应增大挡板开度。
Claims (2)
1.一种加热炉定氧燃烧节能安全调控装置，包括燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机，其特征在于：所述调控装置还包括一个内置A/D转换器和D/A转换器的可编程序控制器、氧含量检测器以及配套的氧含量信号变送器、温度检测器以及配套的排烟温度信号变送器和炉膛负压检测器以及配套的炉膛负压信号变送器，所述氧化锆氧含量检测器、温度检测器以及炉膛负压检测器分别将检测到的氧含量信号、温度信号和炉膛负压信号经氧含量信号变送器、排烟温度信号变送器和炉膛负压信号变送器转换成标准电流信号输入到所述可编程序控制器中，所述可编程序控制器按照预设程序计算出控制量后分别向所述燃烧器调风板开度电机和烟道挡风板开度电机输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的加热炉定氧燃烧节能安全调控装置，其特征在于：所述氧含量检测器为氧化锆氧含量检测器。
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| CN2011200042326U CN201944878U (zh) | 2011-01-07 | 2011-01-07 | 加热炉定氧燃烧节能安全调控装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112797440A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-14 | 山东京博石油化工有限公司 | 一种加热炉富氧燃烧控制系统及其控制方法 |
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- 2011-01-07 CN CN2011200042326U patent/CN201944878U/zh not_active Expired - Fee Related
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