CN206626970U - 一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置，其包括依次连接的炉压取样滤波器、信号压差变送模块、PID运算放大器、离散调节控制模块；所述炉压取样滤波器安装在炉膛内；所述离散调节控制模块输出与烟气控制系统连接。通过炉压测量取样装置科学的结构设计，合理的应用PLC控制系统PID运算放大器，可大大发挥该燃烧设备节能效率，确保了压力测量准确，改善了炉内压力控制。改进前炉膛压力长期处于负压和正压之间大范围波动,改进后,炉膛压力在熔化过程中可控制在 30Pa，控制精度±5Pa范围。显著降低天然气燃料消耗量，达到节能降耗和环境保护的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置。
背景技术
在熔铝炉设备燃烧系统中，一般采用控制再生床烟道抽力的方法与辅助烟道烟闸开口控制的方法来控制炉压。因此，为了控制炉内的压力, 不仅需要控制好再生床烟道抽力, 还需要控制好辅助烟道烟闸开口控制。然而，其前提是炉压本身测量系统工作稳定性和可靠性要高, 通过炉压滤波装置滤除烧嘴换向所造成的压力波动的影响, 对炉子的安全稳定工作有非常重要的意义, 如果换向造成了炉压突然升高较大,则对熔铝炉本体设备以及附属设备和人员的安全造成影响, 而且炉压升高导致的高温烟气溢出也增加了热损失，而炉压降低过多 ,会造成熔铝炉炉吸入过量空气, 造成炉内含氧过高 , 易造成熔铝过程的金属烧损和燃料的损耗浪费，因此如何控制炉压对熔铝炉的安全稳定运行与节能降耗极其重要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置。
本实用新型采用以下技术方案：一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置，其特征在于：包括依次连接的炉压取样滤波器、信号压差变送模块、PID运算放大器、离散调节控制模块；所述炉压取样滤波器安装在炉膛内；所述离散调节控制模块输出与烟气控制系统连接。
在本实用新型一实施例中，所述炉压取样滤波器包括滤波器壳体及安装在滤波器壳体内的膜片、弹簧；所述膜片底部与弹簧一端连接，弹簧的另一端与滤波器壳体底部连接；所述滤波器壳体左侧开设有滤波器入口；所述滤波器壳体右侧开设有滤波器出口。
本实用新型通过炉压测量取样装置科学的结构设计，合理的应用PLC控制系统PID运算放大器，可大大发挥该燃烧设备节能效率，确保了压力测量准确，改善了炉内压力控制。改进前炉膛压力长期处于负压和正压之间大范围波动, 改进后, 炉膛压力在熔化过程中可控制在 30Pa，控制精度±5Pa范围。显著降低天然气燃料消耗量，达到节能降耗和环境保护的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型一实施例的炉压取样滤波器的结构示意图。
图3a为未采用本实用新型前的炉膛压力曲线采集图。
图3b采用本实用新型前的炉膛压力曲线采集图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。
本实用新型提供一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置，其包括依次连接的炉压取样滤波器、信号压差变送模块、PID运算放大器、离散调节控制模块；所述炉压取样滤波器安装在炉膛内；所述离散调节控制模块输出与烟气控制系统连接。主要结构示意图参见图1。其中，信号压差变送模块采用BST6800差压变送器，PID运算放大器、离散调节控制模块采用PLC控制系统的控制模块（可以选用7-200CN 西门子PLC CPU224XP 6ES7214 6ES7 214-2AD23-0XB8）。烟气控制系统包括空气系统、天然气系统和排烟系统，烟气控制系统为现有常规技术，这里不进行一一赘述。
在本实用新型一实施例中，炉压取样滤波器包括滤波器壳体及安装在滤波器壳体内的膜片、弹簧；所述膜片底部与弹簧一端连接，弹簧的另一端与滤波器壳体底部连接；所述滤波器壳体左侧开设有滤波器入口；所述滤波器壳体右侧开设有滤波器出口。炉压取样滤波器结构示意图参见图2。当炉膛取样气体流经滤波器时，若气体压力大于滤波器弹簧和膜片压力时，滤波器出口压力波动得到滤波，使滤波器的输出压力滤除炉压瞬间压力波动的峰值，输出压力不会造成突变。
燃烧过程中炉膛高温烟气排放不足,将会造成燃烧过程烟气氧含量控制比例失调，炉膛内产生过高的炉压现象,不仅会损坏设备，造成燃烧系统不能正常工作，还会造成设备安全性，而且对铝液在熔化过程中会加重金属损耗，极大浪费能源的消耗。如果过量的排放烟气,则会造成炉膛在负压炉膛环境下燃烧, 将会降低热效率，炉膛排烟废气含氧量是衡量燃烧过程是否经济的主要指标。
在本实用新型具体实施例中烟气氧含量控制通过改变空燃比将氧含量控制在最佳范围内，主要控制手段为燃料量和送风量的协调控制。烟气氧含量控制的关键在于具备动态特性较好、工作稳定可靠的炉压检测及其控制装置。因此炉子将在微正压条件下运行。炉膛压力控制实现精确自动控制，保持炉膛压力恒定在30Pa范围，控制精度达到±5Pa。这要求烟气控制系统中的空气系统、天然气系统的气体流量和排烟系统的空气流量要保持匹配，即每个蓄热室输入助燃空气与天然气的量与排出的烟气量保持匹配合理分配炉膛烟气的排放量，大部分的烟气通过蓄热式再生床排放，较佳的，让排烟风机的排放量达到总烟气量的85%以上，其余的15%以内的烟气通过烟闸控制的烟道排放。效果示意图参见图3a、图3b，其中图3a为未采用本实用新型前的炉膛压力曲线采集图，图3b采用本实用新型前的炉膛压力曲线采集图。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种熔铝炉高精度炉压测量和控制装置，其特征在于：包括依次连接的炉压取样滤波器、信号压差变送模块、PID运算放大器、离散调节控制模块；所述炉压取样滤波器安装在炉膛内；所述离散调节控制模块输出与烟气控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的熔铝炉高精度炉压测量和控制装置，其特征在于：所述炉压取样滤波器包括滤波器壳体及安装在滤波器壳体内的膜片、弹簧；所述膜片底部与弹簧一端连接，弹簧的另一端与滤波器壳体底部连接；所述滤波器壳体左侧开设有滤波器入口；所述滤波器壳体右侧开设有滤波器出口。
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| CN112284142A (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-29 | 中国测试技术研究院电子研究所 | 一种自适应调控低温窑炉排烟风机的系统和方法 |
| CN113589875A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-02 | 沈阳蓝天智慧燃气供热有限公司 | 一种燃气锅炉的自动稳压装置 |
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| CN112284142B (zh) * | 2020-08-21 | 2021-07-27 | 中国测试技术研究院电子研究所 | 一种自适应调控低温窑炉排烟风机的系统和方法 |
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