CN206410134U - 智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 - Google Patents
智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206410134U CN206410134U CN201720004213.0U CN201720004213U CN206410134U CN 206410134 U CN206410134 U CN 206410134U CN 201720004213 U CN201720004213 U CN 201720004213U CN 206410134 U CN206410134 U CN 206410134U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiant tube
- gas
- temperature sensor
- reversing valve
- control module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 125
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 51
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 27
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置。智能换向控制系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；燃气换向阀设置在燃气通道上；空气换向阀设置在空气通道上，空气换向阀具有输出口；烟气传感器设置于辐射管内，用于检测辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给主控模块；排烟温度传感器设置在空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给主控模块；主控模块用于接收烟气传感器和排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制空气换向阀与燃气换向阀换向。本实用新型可实现辐射管蓄热燃烧的智能换向，提高蓄热式燃气辐射管控制精度，方便工作负荷调整。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能蓄热控制领域，尤其涉及一种蓄热式辐射管的智能换向控制系统，以及一种具有该智能换向系统的辐射管智能蓄热装置。
背景技术
蓄热式燃烧技术是利用耐火材料作蓄热载体，交替地被烟气加热，再将蓄热体蓄存的热量加热空气或燃气，使空气和燃气获得高温预热，达到废热回收的目的。蓄热体通常采用特殊的陶瓷材料制造，呈蜂窝体状，具有很大的换热面积和良好的传热性、耐热性，热效率高。由于蓄热体是周期性地加热、放热，为了保证燃烧的连续性，蓄热体必须成对设置。烧嘴成对地安装在辐射管两端，一个燃烧，另一个排烟，然后定时进行换向，使原来用于燃烧的烧嘴排烟，而原来用于排烟的烧嘴燃烧，不断周而复始。
蓄热式辐射管是一种采用蓄热式燃烧技术的辐射管加热装置，通过换向燃烧，以提高介质预热温度，降低烟气排放温度。燃烧在辐射管内进行，可对物料进行保护性加热。这种技术将蓄热式燃烧技术和辐射管加热技术的优势完美结合，不仅热效率大大提高，而且表面温度分布均匀、NOx排放浓度低、使用寿命长，具有明显的经济和环保效益。
蓄热式辐射管相比传统辐射管有两个显著特点：一、使用蜂窝蓄热体最大限度回收烟气余热；二、采用周期性换向燃烧技术对回收的热量进行循环利用。
在现有技术中，为了提高蓄热式辐射管燃烧器的燃烧效率，改善环保性能，通常对辐射管的结构进行优化设计。例如，一种燃烧装置，其通过在临近蓄热式燃烧器的烧嘴喷口附件设置烟气回流支管，形成烟气循环通道，使大部分烟气在辐射管内循环，借此,解决目前蓄热式辐射管中存在的烧嘴结构和管型结构导致的高温下污染物NOX排放浓度较高和管壁温度分布不均现象。但该技术仅从装置结构上降低NOX排放浓度和提高管壁温度均匀性，不能提高燃烧效率和控制精度。
此外，一种智能烧嘴控制器，其采用单片机作为主控模块，与之相连还包括火焰监测模块、工况环境监测模块、两级电源切换模块、阀门制动模块、点火过程指示器、燃烧指示器、故障指示器、存储模块和通信诊断模块等。该控制器通过这些模块实时采集工况参数，通过现场总线与工业现场的PLC进行通信，可以降低原料管道的设计、安装、使用成本。但该技术仅仅是将一部分PLC的数据采集功能和控制功能交给控制器的单片机担任，并未对烧嘴燃烧和控制技术进行改进，本身不能自动实现温度控制和功率调节。
现有技术的另一种智能烧嘴控制器，该装置由可编程控制器、按钮板、火焰检测板、一些多芯航空插头构成，但它主要是通过检测火焰信号判断燃烧状况，功能较为简单，缺少燃烧过程调节功能。另外，该装置只适用于常规烧嘴，一般只能实现燃烧状况监控和燃烧中断后自动点火功能，缺少燃烧过程加热功率调节、超温保护等必要功能，不能应用在具有周期性换向和脉冲燃烧特点的蓄热式辐射管烧嘴上
由上述可知，在现有技术中，人们多数着眼于蓄热式辐射管的结构优化以及对烧嘴的简单控制，并且多数为检测烧嘴的燃烧情况，并未对辐射管燃烧蓄热的控制技术进行改进，不能实现温度控制和功率调节。所以亟待抛开传统思维来改进辐射管燃烧蓄热的控制技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改进辐射管燃烧蓄热的控制技术，实现蓄热式辐射管的智能换向，进而提供一种蓄热式辐射管的智能换向控制系统，以及一种具有该智能换向系统的辐射管智能蓄热装置。
本实用新型提供了一种智能换向控制系统，用于辐射管蓄热装置的智能换向，所述辐射管蓄热装置具有辐射管、燃气通道与空气通道。所述系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，
所述燃气换向阀设置在所述燃气通道上；
所述空气换向阀设置在所述空气通道上，所述空气换向阀具有输出口；
所述烟气传感器设置于所述辐射管内，用于检测所述辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块；
所述排烟温度传感器设置在所述空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块；
所述主控模块用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。
进一步地，该系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。
进一步地，该系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。
具体地，所述主控模块烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型。
此外，本实用新型提供了一种辐射管智能蓄热装置。该装置包括辐射管、燃气通道、空气通道、蓄热体A、蓄热体B以及智能换向控制系统，其中所述智能换向控制系统包括烟气温度传感器A、烟气温度传感器B、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，
所述辐射管具有一对烧嘴A与烧嘴B，其中一个用于燃烧，另一个用于排烟；
所述燃气通道经过所述燃气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；
所述空气通道经过所述空气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；
所述蓄热体A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体B设置在所述烧嘴B端；
所述烟气温度传感器A邻近所述蓄热体A，所述烟气温度传感器B邻近所述蓄热体B；
所述排烟温度传感器与所述空气换向阀的输出端连接；
所述主控模块接收所述烟气温度传感器A和烟气温度传感器B以及所述排烟温度传感器的信号，进行计算与判断，进而控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。
进一步地，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。
进一步地，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。
具体地，所述主控模块烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型可根据蓄热体蓄热能力，实现辐射管蓄热燃烧的智能换向，自动调节换向时间，实现烟气余热的极限回收，同时避免蓄热体过烧损坏，延长蓄热体使用寿命；同时，本实用新型能够实时测量辐射管的表面温度，自动调节燃烧时间，避免辐射管高温损坏，延长辐射管使用寿命；此外本实用新型还能够实现热负荷地实时测量(模拟计算值)，提高蓄热式燃气辐射管控制精度，方便工作负荷调整。
附图说明
图1是本实用新型的智能换向控制系统的结构示意图。
图2是本实用新型的辐射管智能蓄热装置的结构示意图。
图3是基于图1所示的智能换向控制系统的智能换向方法的流程图。
图4是基于图2所示的辐射管智能蓄热装置的智能蓄热方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提供了一种智能换向控制系统，其包括烟气温度传感器20、排烟温度传感器21、燃气换向阀31、空气换向阀30、主控模块10。该智能换向系统用于辐射管50蓄热装置的智能换向，所述辐射管50蓄热装置具有辐射管50、燃气通道与空气通道(未示出)，辐射管50两端设置有烧嘴，辐射管50内设置有成对的蓄热体40。燃气和空气应同时通入相同的烧嘴，本实用新型所述的“换向”指的是改变燃气和空气的流动方向，使得原来用于燃烧的烧嘴排烟，而原来用于排烟的烧嘴燃烧，从而实现蓄热体40的换向，从一端蓄热改为另一端蓄热。
如图2所示，所述燃气换向阀31设置在所述燃气通道上；所述空气换向阀30设置在所述空气通道上，所述空气换向阀30具有输入口和输出口所述空气换向阀30为三通换向阀，空气从输入口导入，然后导入烧嘴，进入辐射管50，辐射管50内的烟气从另一个烧嘴导出至空气换向阀30，然后从其输出口导出；所述烟气传感器设置于所述辐射管50内，用于检测所述辐射管50内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块10；所述排烟温度传感器21设置在所述空气换向阀30的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块10；所述主控模块10用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器21的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀30与燃气换向阀31换向。
如图2所示，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀32，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块10控制所述燃气快切阀32的开闭。所述燃气快切阀32关闭使得燃气无法通过，则切断了燃烧，从而辐射管50停止蓄热。
如图2所示，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器22，其设置在所述辐射管50表面，用于检测辐射管50表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块10。
本实用新型所述的温度传感器根据辐射管50工作温度需要，可为热电偶式温度传感器，也可为热电阻式温度传感器。例如，烟气温度传感器20和辐射管表面温度传感器22可以是K型热电偶，排烟温度传感器21为热电阻。
此外，本实用新型所述的所述主控模块10可以是单片机，也可根据需要，变形为PLC、计算机等上位机，由控制程序单元实现。主控模块10烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型或其他计算模型，这些计算模型可以采用C语言或其他语言编写，主要用于计算与分析，例如，根据所述烟气温度传感器20和排烟温度传感器21的信号，通过蓄热体蓄热模型可以计算出蓄热体40当前的蓄热速度、当前蓄热量等参数，从而判断蓄热体40是否蓄满热量；通过热负荷计算模型来计算供热效率。另外，在主控模块10中还可设置烟气温度上限值、辐射管温度上限值等参数，用作参考值，从而提高控制精度。
再者，本实用新型通过所述排烟温度传感器21实时监控排烟温度，主控模块10设置烟气温度上限值和换向时间，若判断当前排烟温度超过设定上限值，则切断燃气快切阀32，暂停燃烧，待换向时间达到后换向；本实用新型通过所述辐射管表面温度传感器22实时监控辐射管50表面的温度，主控模块10设置排烟温度上限值，若当前辐射管50表面的温度超过设定上限值，则切断燃气快切阀32，暂停燃烧，待换向时间达到后换向。
如图3所示，本实用新型所述的智能换向控制系统的具体工作方式为，所述烟气温度传感器20检测辐射管50内的烟气温度，并将信号输入所述主控模块10。
如图3所示，所述排烟温度传感器21检测所述辐射管50排出的烟气温度，并将信号输入所述主控模块10。
如图3所示，所述主控模块10根据所述烟气温度传感器20和排烟温度传感器21的信号，通过计算与判断，控制所述空气换向阀30与燃气换向阀31换向。
如图3所示，所述主控模块10实时获取所述排烟温度传感器21的信号，实时监控排烟温度，若超过预设烟气温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
利用所述主控模块10的蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型，根据各温度传感器的信号、蓄热体的蓄热能力等，所述主控模块10通过计算与分析，预测排烟温度，若超过预设烟气温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
如图3所示，所述主控模块10实时获取辐射管表面温度传感器22的信号，实时监控所述辐射管50表面的温度，若超过预设辐射管温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
如图3所示，所述主控模块10根据烟气温度传感器20排烟温度传感器21以及辐射管表面温度传感器22的信号，实时计算所述辐射管50的供热功率，进而调节所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31进气量，通过调节进气量可间接调节供热效率，可根据需要进行调节，从而达到节能的目的。
如图2所示，本实用新型还提供了一种辐射管智能蓄热装置。该装置包括辐射管50、燃气通道、空气通道、蓄热体40A、蓄热体40B以及上述智能换向控制系统(燃气通道与空气通道未示出)。再次所述智能换向控制系统设置为包括主控模块10、空气换向阀30、燃气换向阀31、排烟温度传感器21以及两个烟气温度传感器20A和20B，同样地，所述主控模块10烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型。另外，在主控模块10中还可设置烟气温度上限值、辐射管温度上限值等参数，用作参考值，从而提高控制精度。
如图1和图2所示，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀32，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块10控制所述燃气快切阀32的开闭。
如图1和图2所示，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器22，其设置在所述辐射管50表面，用于检测辐射管50表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块10。
如图2所示，所述辐射管50具有一对烧嘴A与烧嘴B(未示出)，其中一个用于燃烧，另一个用于排烟；所述燃气通道经过所述燃气换向阀31分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述空气通道经过所述空气换向阀30分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述蓄热体40A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体40B设置在所述烧嘴B端；所述烟气温度传感器20A邻近所述蓄热体40A，所述烟气温度传感器20B邻近所述蓄热体40B；所述排烟温度传感器21与所述空气换向阀30的输出端连接；所述主控模块10接收所述烟气温度传感器20A和烟气温度传感器20B以及所述排烟温度传感器21的信号，进行计算与判断，进而控制所述空气换向阀30与燃气换向阀31换向。
如图4所示，基于上述辐射管智能蓄热装置，其工作方式如下：
将燃气和空气通入所述辐射管50的烧嘴A，燃气在所述辐射管50内燃烧产生烟气；
所述烟气温度传感器20B检测烟气温度，并将信号输入所述主控模块10；
所述蓄热体40B吸收烟气的温度，进行蓄热；
所述排烟温度传感器21检测所述辐射管50排出的烟气温度，并将信号输入所述主控模块10；
所述主控模块10根据所述烟气温度传感器20B和排烟温度传感器21的信号，通过计算与判断，若蓄热体40B基本蓄满热量，则控制所述空气换向阀30与燃气换向阀31换向，结束所述烧嘴B蓄热，换到烧嘴B燃烧；或
将燃气和空气通入所述辐射管50的烧嘴B，燃气在所述辐射管50内燃烧产生烟气；
所述烟气温度传感器20A检测烟气温度，并将信号输入所述主控模块10；
所述蓄热体40A吸收烟气的温度，进行蓄热；
所述排烟温度传感器21检测所述辐射管50排出的烟气温度，并将信号输入所述主控模块10；
所述主控模块10根据所述烟气温度传感器20A和排烟温度传感器21的信号，通过计算与判断，若蓄热体40A基本蓄满热量，则控制所述空气换向阀30与燃气换向阀31换向，结束所述烧嘴A蓄热，换到烧嘴A燃烧。
重复上述步骤，从而实现蓄热体40A和B的循环蓄热，充分吸收烟气的热量，实现节能的目的。
如图4所示，其还包括：所述主控模块10实时获取所述排烟温度传感器21的信号，实时监控排烟温度；若超过预设烟气温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
利用所述主控模块10的蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型，根据各温度传感器的信号、蓄热体的蓄热能力等，所述主控模块10通过计算与分析，预测排烟温度；若超过预设烟气温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
如图4所示，进一步地，其还包括：所述主控模块10实时获取辐射管表面温度传感器22的信号，实时监控所述辐射管50表面的温度，若超过预设辐射管温度上限值，则所述主控模块10控制燃气快切阀32关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31换向。
如图4所示，更进一步地，其还包括：所述主控模块10根据烟气温度传感器20A、烟气温度传感器20B、排烟温度传感器21以及辐射管表面温度传感器22的信号，实时计算所述辐射管50的供热功率，进而调节所述空气换向阀30与所述燃气换向阀31进气量。
重复上述步骤，尤其是蓄热体40A和/或蓄热体40B从蓄热开始到蓄热结束的重复实施，实现了蓄热体40A和40B的循环蓄热，充分吸收烟气的热量，实现节能的目的。还可以实现热负荷地实时测量(模拟计算值)，提高蓄热式燃气辐射管控制精度，方便工作负荷调整。
实施例1
下面结合具体的实施例1，详细描述本实用新型所述的智能换向控制系统与辐射管智能蓄热装置。
本实用新型所述的辐射管智能蓄热装置包括辐射管、燃气通道、空气通道、蓄热体A、蓄热体B以及智能换向控制系统，其中所述智能换向控制系统包括烟气温度传感器A、烟气温度传感器B、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块。本实施例中辐射管采用钢质U型辐射管，当然也可以采用W或I型辐射管，其通常具有两个烧嘴A和B；蓄热体A、B为陶瓷蜂窝体，设置在U型辐射管的两端，即蓄热体A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体B设置在所述烧嘴B端；烟气温度传感器A、B均为K型热电偶，插入安装在U型辐射管两端，距蓄热体前端50～100mm；辐射管表面温度传感器为K型热电偶，本实施例将其设置在U型辐射管中间U型顶部外表面，也可设置在表面的其他位置；单片机主控模块为51型单片机；空气换向阀为三通换向阀；排烟温度传感器为热电阻，插入安装到空气换向阀的输出端100～300mm处中心，检测排出的烟气的温度；本实施例的主控模块采用单片机，烧录有采用C语言编写的蓄热体蓄热模型、热负荷计算模型。
辐射管点火成功后，依次进行下述过程：
(1)烧嘴A燃烧，燃气依次通过烟气温度传感器A，辐射管表面温度传感器，烟气温度传感器B，蓄热体B，排烟温度传感器等，这些温度传感器将检测信号传输到单片机内，经数据处理后，送入蓄热模型程序。该模型同时进行下列计算和控制：
a)根据烟气温度传感器B、排烟温度传感器测量数据，通过模型计算，得出蓄热体B当前蓄热速度、当前蓄热量、剩余蓄热量等参数，若蓄热速度偏低，则说明蓄热体B基本蓄满热量，立即换向，结束蓄热；
b)实时监控当前排烟温度，若超过预设排烟温度上限值，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向；
c)根据当前蓄热体B的蓄热量，模拟计算出气体通过该蓄热体吸收热量后温度升高，并经燃烧后，到达蓄热体B前的烟气温度水平，同时进一步预测该烟气经蓄热体A吸热后能够达到的排烟温度等数据，若预测出的该排烟温度值偏高，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向；
d)实时监控辐射管表面温度，若超过预设辐射管表面温度上限值，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向。
(2)换向后，烧嘴B燃烧，燃气依次通过烟气温度传感器B，辐射管表面温度传感器，烟气温度传感器A，蓄热体A，排烟温度传感器等，这些温度传感器将检测信号传输到单片机内，经数据处理后，送入蓄热模型程序。该模型同时进行下列计算和控制：
a)根据烟气温度传感器A、排烟温度传感器测量数据，通过模型计算，得出蓄热体A当前蓄热速度、当前蓄热量、剩余蓄热量、当前温度等参数，若蓄热速度偏低，则说明A侧蓄热体基本蓄满热量，立即换向，结束蓄热；
b)实时监控当前排烟温度，若超过预设排烟温度上限值，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向。
c)根据当前蓄热体A的蓄热量，模拟计算出气体通过该蓄热体吸收热量后温度升高，并经燃烧后，到达蓄热体A前的烟气温度水平，同时进一步预测该烟气经蓄热体B吸热后能够达到的排烟温度等数据，若预测出的该排烟温度值偏高，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向；
d)实时监控辐射管表面温度，若超过预设辐射管表面温度上限值，则立即切断燃气快切阀，暂停燃烧，待换向时间达到后换向。
(3)重复进行步骤(1)、(2)，直至停止。
(4)辐射管在重复工作(1)、(2)过程中，同时运行热负荷计算模型，根据燃烧侧烟气温度A、B，排烟温度，辐射管表面温度，计算得出当前辐射管的供热功率，进行进一步精细过程控制和调节。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
Claims (6)
1.一种智能换向控制系统，用于辐射管蓄热装置的智能换向，所述辐射管蓄热装置具有辐射管、燃气通道与空气通道，其特征在于，所述系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，
所述燃气换向阀设置在所述燃气通道上；
所述空气换向阀设置在所述空气通道上，所述空气换向阀具有输出口；
所述烟气传感器设置于所述辐射管内，用于检测所述辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块；
所述排烟温度传感器设置在所述空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块；
所述主控模块用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。
4.一种辐射管智能蓄热装置，其特征在于，该装置包括辐射管、燃气通道、空气通道、蓄热体A、蓄热体B以及智能换向控制系统，其中所述智能换向控制系统包括烟气温度传感器A、烟气温度传感器B、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，
所述辐射管具有一对烧嘴A与烧嘴B，其中一个用于燃烧，另一个用于排烟；
所述燃气通道经过所述燃气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；
所述空气通道经过所述空气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；
所述蓄热体A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体B设置在所述烧嘴B端；
所述烟气温度传感器A邻近所述蓄热体A，所述烟气温度传感器B邻近所述蓄热体B；
所述排烟温度传感器与所述空气换向阀的输出端连接；
所述主控模块接收所述烟气温度传感器A和烟气温度传感器B以及所述排烟温度传感器的信号，进行计算与判断，进而控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720004213.0U CN206410134U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720004213.0U CN206410134U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206410134U true CN206410134U (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=59553855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720004213.0U Expired - Fee Related CN206410134U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206410134U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106642126A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-10 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 智能换向控制系统及方法和辐射管智能蓄热装置及方法 |
-
2017
- 2017-01-03 CN CN201720004213.0U patent/CN206410134U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106642126A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-10 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 智能换向控制系统及方法和辐射管智能蓄热装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206176420U (zh) | 一种高温焚烧低温催化废气处理利用系统 | |
| CN102607267A (zh) | 蓄热式高温空气燃烧节能环保型梭式窑炉 | |
| CN101893238B (zh) | 陶瓷窑炉智能节能操控系统及其控制方法 | |
| CN103982911B (zh) | 分段式陶瓷窑燃气与空气联动控制系统 | |
| CN104197732A (zh) | 一种蓄热式燃气加热炉控制系统 | |
| CN103954144A (zh) | 一种烧结环冷机冷却过程监控系统及控制方法 | |
| CN106642126A (zh) | 智能换向控制系统及方法和辐射管智能蓄热装置及方法 | |
| CN206410134U (zh) | 智能换向控制系统和辐射管智能蓄热装置 | |
| CN100498073C (zh) | 空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法 | |
| CN101672482A (zh) | 工业炉窑优化配风控制系统 | |
| CN107726847B (zh) | 一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法 | |
| CN105737191A (zh) | 一种在线检测和控制尾气排放的智能化锅炉系统 | |
| CN109609764A (zh) | 再生铝熔炼回收系统及其回收工艺 | |
| CN102410744A (zh) | 一种铝型材生产线余热综合利用系统 | |
| CN105650675B (zh) | 燃烧器的控制系统及燃烧设备 | |
| CN205979793U (zh) | 一种智能式连续蓄热燃烧装置 | |
| CN107917424A (zh) | 一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统及其排烟方法 | |
| CN201251516Y (zh) | 高温蓄热室性能测试平台 | |
| CN209276593U (zh) | 再生铝熔炼回收系统 | |
| CN101245398A (zh) | 快速升温装置、高炉煤气除尘系统及方法 | |
| CN108149001A (zh) | 一种喷气加热系统及其控制方法 | |
| CN211091553U (zh) | 一种二次热交换式隧道炉 | |
| CN209638997U (zh) | 改进型烟气回用蓄热式烧嘴 | |
| CN203231537U (zh) | 高效富氧燃烧多元粉体导热油锅炉系统 | |
| CN110343834A (zh) | 一种铝合金t6热处理炉烟气余热利用装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 102200 Beijing City, Changping District science and Technology Park Chang Huai Lu No. 155 Patentee after: Shenwu Technology Group Co.,Ltd. Address before: 102200 Beijing City, Changping District science and Technology Park Chang Huai Lu No. 155 Patentee before: BEIJING SHENWU ENVIRONMENT AND ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20190121 Granted publication date: 20170815 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20220921 Granted publication date: 20170815 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170815 |