CN205619781U - 一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，包括炉膛温度检测热电偶、点火控制器、点火烧嘴、助燃风机、助燃空气压力检测表、助燃空气管道、通讯终端、电控系统和安装于助燃空气管道上的助燃空气比例调节阀；炉膛温度检测热电偶与电控系统电连接，通讯终端通过电缆与电控系统连接，电控系统通过工业以太网与HMI联接；助燃风机通过助燃空气管道与点火控制器连接，助燃空气压力检测表安装于助燃空气管道上；点火控制器与通讯终端并联连接，助燃空气比例调节阀与电控系统电连接，助燃空气压力检测表与HMI画面电控闭环关联。本实用新型解决了点火烧嘴通讯中断的问题，解决了炉膛温度自动控制的问题，杜绝了助燃空气压力波动造成烧嘴熄灭的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，属于热镀锌温控设备技术领域。
背景技术
热镀锌加热炉为卧式炉，采用改良森吉米尔法，炉长约为114米，包括无氧化炉NOF段1#炉喉、辐射管加热RTF段、均热段、2#炉喉、快冷段（RJC）、3#炉喉、均衡段和热张紧辊室几个部分组。由于热镀锌加热炉采用改良森基米尔法，钢带在无氧化炉段采用700℃以上的高温进行明火加热，极易造成氧化现象，因此必须在辐射管加热段使用还原气氢气，使钢带在还原性气氛中加热直至进入锌锅。为了保证带钢的还原及再结晶效果，需要精确控制辐射管段的炉膛温度来保证带钢温度达到工艺生产要求。
加热炉辐射管段控制系统包括炉膛温度检测热电偶、点火控制器、点火烧嘴、助燃风机、助燃空气压力检测表、助燃空气管道、通讯终端和电控系统；炉膛温度检测热电偶与电控系统电连接，点火控制器与通讯终端串联连接，通讯终端通过电缆与电控系统连接，电控系统通过工业以太网与HMI联接；助燃风机通过助燃空气管道与点火控制器连接，助燃空气压力检测表安装于助燃空气管道上；现有的加热炉辐射管段控制系统存在以下弊端：（1）点火控制器与通讯终端为串联连接方式，操作人员通过HMI上的点火烧嘴控制画面对点火烧嘴进行远程点火操作，当一个点火烧嘴损坏时，点火烧嘴通讯串联环中断，导致整个辐射管的点火烧嘴通讯中断，上位机HMI无法对烧嘴进行远程操作，烧嘴的运行状态也不能实时显现，烧嘴的运行处于不可控状态，导致辐射管段炉膛温度不可控制，产生大量的降级品及废品；（2）采用手动控制点火烧嘴的煤气、空气混合比例，操作人员根据炉膛温度，手动实时调整空气、煤气流量，保证空气、煤气配比在合适的范围；当炉膛温度过高时，手动关闭烧嘴，减少烧嘴燃烧的个数；操作人员根据炉膛温度及工艺参数要求在HMI画面实时手动修改烧嘴控制参数，这就造成了炉膛温度的滞后性，炉膛温度不能精确控制，同时操作人员手动修改烧嘴的空气与煤气配比，容易造成煤气燃烧不充分冒黑烟，即浪费资源又污染环境。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，可通过HMI画面对点火烧嘴实时控制，自动完善煤气与空气配比，保证炉膛受热均匀，实现炉膛温度的自动精确控制。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，包括炉膛温度检测热电偶、点火控制器、点火烧嘴、助燃风机、助燃空气压力检测表、助燃空气管道、通讯终端和电控系统；炉膛温度检测热电偶与电控系统电连接，通讯终端通过电缆与电控系统连接，电控系统通过工业以太网与HMI联接；助燃风机通过助燃空气管道与点火控制器连接，助燃空气压力检测表安装于助燃空气管道上；其改进之处为：点火控制器与通讯终端并联连接；它还包括安装于助燃空气管道上的助燃空气比例调节阀，助燃空气比例调节阀与电控系统电连接，助燃空气压力检测表与HMI画面电控闭环关联。
上述的一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，它还包括安装于助燃空气管道上的助燃空气放散阀，助燃空气放散阀与电控系统电连接。
本实用新型将点火控制器与通讯终端的连接方式由串联改为并联，当一个点火控制器损坏时，并不影响整个辐射管段点火烧嘴的通讯；同时损坏的点火控制器状态可在HMI画面实时显示，提示操作人员及时处理点火控制器故障；并联连接的方式把炉膛温度转换为烧嘴功率自动控制，把点火烧嘴看成一个整体，即把辐射管段所有点火烧嘴与电控系统0-100%的输出相对应，电控系统输出50%时，烧嘴燃烧个数为总烧嘴个数的1/2，电控输出为100%时，全部烧嘴燃烧，电控系统根据炉膛温度与HMI设定温度的差值来控制电控系统输出比例从而确定烧嘴燃烧的个数，并采用循环点燃烧嘴的方式来加热炉膛。
本实用新型控制流程为：系统正常运行时，操作人员根据生产需要在HMI画面设定助燃风机压力及炉膛温度，助燃风机按电机额定转速运行，由于助燃空气压力检测表与HMI画面电控闭环关联，助燃空气比例调节阀与电控系统电连接，电控系统通过PID计算实时控制助燃空气调节阀的阀门开度的大小，从而调整助燃空气进风量的大小来保持助燃空气压力达到HMI画面设定的助燃空气压力；电控系统根据炉膛温度检测热电偶显示的炉膛温度来控制点火烧嘴燃烧的个数：电控系统把燃烧控制命令发给通讯终端，通讯终端向点火控制器发出循环点火指令，点火控制器收到点火指令后来控制点火烧嘴的循环燃烧与熄灭，从而保证炉膛温度即满足生产需要又避免了一个烧嘴长时间燃烧造成的设备损坏。当操作人员由于外部原因需要手动紧急关停点火烧嘴时，通过电控系统将助燃空气放散阀打开15％的阀门开度，避免助燃空气由于点火烧嘴的突然关断，助燃空气压力瞬间增大造成对阀门及点火烧嘴的损坏，同时也避免了助燃空气调节阀的调节震荡所带来的的助燃空气压力波动。
本实用新型的有益效果为：
该实用新型简化了操作人员的操作，操作人员在HMI画面只需设定炉膛温度助燃空气压力，点火烧嘴会自动循环运行，自动完善煤气与空气的配比，保证了炉膛受热均匀，同时烧嘴循环运行，也避免了烧嘴一直满负荷运行造成的烧嘴寿命降低的情况。本实用新型解决了点火烧嘴通讯中断的问题，解决了炉膛温度自动控制的问题，杜绝了助燃空气压力波动造成烧嘴熄灭的现象，该系统在实际运行中满足了生产工艺需求，取得了良好的应用效果。
附图说明
图1为现有的加热炉辐射管段燃烧控制系统连接示意图；
图2为本实用新型连接示意图；
图中标记为：炉膛温度检测热电偶1、点火控制器2、点火烧嘴3、助燃风机4、助燃空气压力检测表5、助燃空气管道6、通讯终端7、电控系统8、HMI 9、助燃空气比例调节阀10、助燃空气放散阀11。
具体实施方式
图2显示，本实用新型包括炉膛温度检测热电偶1、点火控制器2、点火烧嘴3、助燃风机4、助燃空气压力检测表5、助燃空气管道6、通讯终端7、电控系统8、HMI9、助燃空气比例调节阀10和助燃空气放散阀11，炉膛温度检测热电，1与电控系统8电连接，通讯终端7通过电缆与电控系统8连接，电控系统8通过工业以太网与HMI9联接；助燃风机4通过助燃空气管道6与点火控制器2连接，助燃空气压力检测表5、助燃空气比例调节阀10和助燃空气放散阀11分别安装于助燃空气管道6上；点火控制器2与通讯终端7并联连接；助燃空气比例调节阀10与电控系统8电连接，助燃空气压力检测表5与HMI9的画面电控闭环关联，助燃空气放散阀11与电控系统8电连接。
本实用新型将点火控制器2与通讯终端7的连接方式由串联改为并联，当一个点火控制器2损坏时，并不影响整个辐射管段点火烧嘴3的通讯；同时损坏的点火控制器2的状态可在HMI9的画面实时显示，提示操作人员及时处理点火控制器故障；并联连接的方式把炉膛温度转换为烧嘴功率自动控制，把点火烧嘴3看成一个整体，即把辐射管段所有点火烧嘴与电控系统8的0-100%的输出相对应，电控系统8输出50%时，点火烧嘴3燃烧个数为烧嘴总个数的1/2，电控输出为100%时，全部烧嘴燃烧，电控系统8根据炉膛温度与HMI9设定温度的差值来控制电控系统8输出比例从而确定点火烧嘴3燃烧的个数，并采用循环点燃烧嘴的方式来加热炉膛。
本实用新型控制流程为：系统正常运行时，操作人员根据生产需要在HMI9的画面中设定助燃风机压力及炉膛温度，助燃风机4按电机额定转速运行，由于助燃空气压力检测表5与HMI9的电控闭环关联，助燃空气比例调节阀10与电控系统8电连接，电控系统8通过PID计算实时控制助燃空气调节阀10的阀门开度的大小，从而调整助燃空气进风量的大小来保持助燃空气压力达到HMI画面设定的助燃空气压力；电控系统8根据炉膛温度检测热电偶1显示的炉膛温度来控制点火烧嘴3燃烧的个数：电控系统8把燃烧控制命令发给通讯终端7，通讯终端7向点火控制器2发出循环点火指令，点火控制器2收到点火指令后来控制点火烧嘴3的循环燃烧与熄灭，从而保证炉膛温度即满足生产需要又避免了一个烧嘴长时间燃烧造成的设备损坏。当操作人员由于外部原因需要手动紧急关停点火烧嘴3时，通过电控系统8将助燃空气放散阀11打开15％的阀门开度，避免助燃空气由于点火烧嘴3的突然关断，助燃空气压力瞬间增大造成对阀门及点火烧嘴3的损坏，同时也避免了助燃空气调节阀10的调节震荡所带来的的助燃空气压力波动。
Claims (2)
1.一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，包括炉膛温度检测热电偶（1）、点火控制器（2）、点火烧嘴（3）、助燃风机（4）、助燃空气压力检测表（5）、助燃空气管道（6）、通讯终端（7）和电控系统（8）；炉膛温度检测热电偶（1）与电控系统（8）电连接，通讯终端（7）通过电缆与电控系统（8）连接，电控系统（8）通过工业以太网与HMI（9）联接；助燃风机（4）通过助燃空气管道（6）与点火控制器（2）连接，助燃空气压力检测表（5）安装于助燃空气管道（6）上；其特征在于：点火控制器（2）与通讯终端（7）并联连接；它还包括助安装于助燃空气管道（6）上的助燃空气比例调节阀（10），助燃空气比例调节阀（10）与电控系统（8）电连接，助燃空气压力检测表（5）与HMI（9）电控闭环关联。
2.如权利要求1所述的一种改进的加热炉辐射管段燃烧控制系统，其特征在于：它还包括安装于助燃空气管道（6）上的助燃空气放散阀（11），助燃空气放散阀（11）与电控系统（8）电连接。
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| CN106501015A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-03-15 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种多管束集成式辐射管燃烧实验系统及方法 |
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