CN207797054U - 一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统，包括：空气废气控制回路和燃气废气控制回路，所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路相同，所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路分别与上位机连接，所述上位机用于设定排烟温度值。本实用新型可对双蓄热燃烧温度辐射装置组成的排烟系统进行自动控制，无需操作员太多干预，仅需给串级控制回路设定一个温度值即可，提高了空气蓄热体及燃气蓄热体的利用率，避免一路蓄热体过度利用另一路蓄热体未充分利用的问题，提高蓄热体的利用效率，达到节能减排、保护设备、降低操作人员操作难度的目的。

Description

一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统

技术领域

本实用新型属于燃烧控制技术领域，具体涉及一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统。

背景技术

蓄热燃烧装置由高效蓄热式回收系统（由空气预热蓄热体、燃气预热蓄热体组成）、换向阀、控制系统组成，工作原理是通过换向阀在同一周期内使一对蓄热式烧嘴中的一个燃烧，另一个排烟；下一个周期两侧烧嘴状态相反，一个排烟，另一个燃烧。其优点是热效率可达75%，这种换向式燃烧方式改善了炉内的温度均匀性。很方便地把燃气和助燃空气预热到1100℃，减低了排烟温度，最大限度的回收了热量，可使用低热值燃料，达到了节能减排的目的。由于蓄热燃烧装置燃烧环境开敞且无点火烧嘴的干扰，双蓄热烧嘴的两个排烟管路之间排烟流量根据炉压状况容易实现平衡分配，排烟温度易于控制。

由于工作制度及生产方式的差异且还需考虑节能减排的目标，故双蓄热燃烧温度辐射装置常用于物料与燃烧氛围隔离的应用场景，其主要存在的问题是，燃烧装置的两个换向阀后的排烟量容易出现不能均匀分配的情况，并会导致其中一个换向阀的排烟温度超高而切断，从而使该燃烧装置无法正常工作。同时还会造成操作人员手动调节强度大、难度大等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统，本实用新型可对双蓄热燃烧温度辐射装置组成的排烟系统进行自动控制，无需操作员太多干预，仅需给串级控制回路设定一个温度值即可，提高了空气蓄热体及燃气蓄热体的利用率，避免一路蓄热体过度利用另一路蓄热体未充分利用的问题，提高蓄热体的利用效率，达到节能减排、保护设备、降低操作人员操作难度的目的。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统，包括：空气废气控制回路和燃气废气控制回路，

上位机分别与所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路连接，为所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路设定排烟温度值；

所述空气废气和/或燃气废气控制回路分别包括：温度PID、压力PID、引风机变频器、压力检测装置和温度检测装置；其中，

所述温度检测装置与所述温度PID连接，将检测到的排烟管路内气体的温度反馈到所述温度PID中；

所述温度PID与所述压力PID连接，所述压力检测装置与所述压力PID连接，将检测到的所述排烟管路内气体的压力和所述温度PID给出的压力设定值发送到所述压力PID中；

所述引风机变频器设置于所述排烟管路上，所述压力PID与所述引风机变频器连接，用于调节所述排烟管路内气体的压力，通过调节所述气体的压力改变所述排烟管路排烟量。

优选的，所述压力检测装置包括：压力变送器和感压元件，其中，

所述感压元件设置于所述排烟管路上；

所述压力变送器分别与所述感压元件和所述压力PID连接，用于将感压元件检测到的压力数据传送到所述压力PID中。

优选的，所述温度检测装置为热电阻和温度传感器，其中，

所述热电阻设置于所述排烟管路上；

所述温度传感器分别与所述热电阻和所述温度PID连接，用于将热电阻检测到的温度数据传送到所述温度PID中。

优选的，所述空气废气控制回路和所述燃气废气控制回路的排烟温度值相同。

优选的，还包括：空气换向阀和燃气换向阀，分别与所述排烟管路连接，用于分别控制空气废气和燃气废气进入所述排烟管路中。

优选的，还包括双蓄热燃烧温度辐射装置，所述空气换向阀和燃气换向阀分别与所述双蓄热燃烧温度辐射装置连接，将空气和燃气输送到所述双蓄热燃烧温度辐射装置中。

优选的，所述温度PID和所述压力PID集成于PLC中，所述上位机与所述PLC连接。

优选的，所述引风机变频器与引风机连接，用于改变引风机的速率。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型可对双蓄热燃烧温度辐射装置组成的排烟系统进行自动控制，无需操作员太多干预，仅需给串级控制回路设定一个温度值即可，提高了空气蓄热体及燃气蓄热体的利用率，避免一路蓄热体过度利用另一路蓄热体未充分利用的问题，提高蓄热体的利用效率，达到节能减排、保护设备、降低操作人员操作难度的目的。

附图说明

图1为本实用新型双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统的原理示意图。

图2为本实用新型双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统的结构示意图。

其中，1、双蓄热燃烧温度辐射装置；2、双蓄热蓄热体；3、空气换向阀；4、燃气换向阀； 5、空气烟气变频引风机；6、燃气烟气变频引风机；A、空气进气 B、燃气进气。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统，图1为本实用新型双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统的原理示意图，如图1所示,包括空气废气控制回路和燃气废气控制回路，所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路分别与上位机连接，所述上位机用于向所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路设定排烟温度值；所述空气废气和/或燃气废气控制回路分别包括：温度PID、压力PID、引风机变频器、压力检测装置和温度检测装置；其中，所述温度检测装置与所述温度PID连接，将检测到的排烟管路内气体的温度反馈到温度PID中；所述温度PID与所述压力PID连接，所述压力检测装置与所述压力PID连接，将检测到的所述排烟管路内气体的压力和所述温度PID给出的压力设定值发送到所述压力PID中；所述引风机变频器设置于所述排烟管路上，所述压力PID与所述引风机变频器连接，用于调节所述排烟管路内气体的压力，通过调节气体的压力改变管路排气量。

本实用新型中排烟管路排烟量的大小通过排烟温度的高低来反映，排烟压力采用PID控制，用变频器调节相应引风机的风量，空气废气控制回路和燃气废气控制回路由一个上位机进行控制，通过串级控制调节排烟压力的范围从而使两路排烟量均匀分配。

根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，本实用新型的空气废气控制回路或燃气废气控制回路为串级控制，主回路由温度PID控制；副回路由压力PID控制，主回路的输出作为副回路的给定值，而副回路的输出信号则送到引风机变频器去控制排烟压力，最终使得所述空气废气控制回路和所述燃气废气控制回路的排烟量相同。

根据本实用新型的具体实施例，所述压力检测装置包括：压力变送器和感压元件，其中，所述感压元件设置于所述排烟管路上；所述压力变送器分别与所述感压元件和所述压力PID连接，用于将感压元件检测到的压力数据传送到所述压力PID中。当然，本实用新型对于压力检测装置的具体结构没有特别限制，允许采用多种方式实现排烟管路内气体（包括燃气废气和空气废气）压力的测量以及向压力PID中压力数据的反馈，上述特征是本实用新型在一些具体实施方式中的选择。

根据本实用新型的具体实施例，所述温度检测装置为热电阻和温度传感器，其中，所述热电阻设置于所述排烟管路上；所述温度传感器分别与所述热电阻和所述温度PID连接，用于将热电阻检测到的温度数据传送到所述温度PID中。本实用新型对于温度检测装置的具体结构没有特别限制，允许采用多种方式实现排烟管路内气体（包括燃气废气和空气废气）温度的测量以及向温度PID中温度数据的反馈，上述特征是本实用新型在一些具体实施方式中的选择。

根据本实用新型的具体实施例，本实用新型的原理为：空气废气控制回路和燃气废气控制回路的串级控制回路运行时，两个串级控制回路的主回路温度设定值为同一个温度值；比较两个排烟管路的温度实际值，当一个管路的温度实际值较高或较低时说明其排烟量偏大或偏小，此时由温度PID和压力PID组成的串级控制器输出改变排烟压力使温度达到设定值使两个排烟管路的温度实际值趋于一致此时两个排烟管路的排烟量较为均匀。

根据本实用新型的具体实施例，还包括双蓄热燃烧温度辐射装置，所述空气换向阀和燃气换向阀分别与所述双蓄热燃烧温度辐射装置连接，将空气和燃气输送到所述双蓄热燃烧温度辐射装置中。图2为本实用新型双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统的结构示意图，如图2所示，空气通过空气换向阀进入空气管，燃气通过燃气换向阀进入燃气管，空气管和燃气管通入双蓄热燃烧温度辐射装置中，双蓄热燃烧温度辐射装置设有双蓄热蓄热体，空气换向阀和燃气换向阀分别与所述排烟管路连接，经过燃烧的空气废气和燃气废气分别由空气换向阀和燃气换向阀进入到排烟管路中。

根据本实用新型的具体实施例，所述温度PID和所述压力PID集成于PLC中，所述上位机与所述PLC连接。操作人员在上位机中设置排烟温度和温度传感器的过程值，并将空气废气控制回路和燃气废气控制回路在上位机上显示。

根据本实用新型的具体实施例，所述引风机变频器与引风机连接，用于改变引风机的速率，如图2所示，也可以采用变频引风机。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统进行排气量控制的方法，包括以下步骤：

（1）在上位机上设定排烟温度值和温度传感器的过程值，并打开空气换向阀和燃气换向阀，向排烟管路中分别排入空气废气和燃气废气；

（2）温度检测装置将检测的温度数据反馈给温度PID计算，温度PID计算后输出一个压力设定值发送给压力PID；压力检测装置将检测的压力数据反馈给压力PID；具体为，温度检测装置将检测的温度数据反馈给温度PID计算，温度PID计算后输出一个压力设定值发送给压力PID；压力检测装置将检测的压力数据反馈给压力PID；

（3）压力PID将所述压力设定值和所述压力数据进行计算，向引风机变频器发送控制信号改变引风机的速率，从而改变排烟管路的排烟量。

根据本实用新型的具体实施例，步骤（1）中，上位机为空气废气控制回路和燃气废气控制回路设定相同的排烟温度值。

综上所述本实用新型通过给空气废气控制回路和燃气废气控制回路设置同一温度设定值可使两个排烟管路排烟量分配均匀，提高蓄热体的利用效率，达到节能减排、保护设备、降低操作人员操作难度的目的，本实用新型可对双蓄热燃烧温度辐射装置组成的排烟系统进行自动控制，无需操作员太多干预，仅需给串级控制回路设定一个温度值即可，提高了空气蓄热体及燃气蓄热体的利用率，避免一路蓄热体过度利用另一路蓄热体未充分利用的问题。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (8)

1.一种双蓄热燃烧装置排烟自动控制系统，包括：空气废气控制回路和燃气废气控制回路，其特征在于，

上位机分别与所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路连接，为所述空气废气控制回路和燃气废气控制回路设定排烟温度值；

所述空气废气和/或燃气废气控制回路分别包括：温度PID、压力PID、引风机变频器、压力检测装置和温度检测装置；其中，

所述温度检测装置与所述温度PID连接，将检测到的排烟管路内气体的温度反馈到所述温度PID中；

所述温度PID与所述压力PID连接，所述压力检测装置与所述压力PID连接，将检测到的所述排烟管路内气体的压力和所述温度PID给出的压力设定值发送到所述压力PID中；

所述引风机变频器设置于所述排烟管路上，所述压力PID与所述引风机变频器连接，用于调节所述排烟管路内气体的压力，通过调节所述气体的压力改变所述排烟管路排烟量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力检测装置包括：压力变送器和感压元件，其中，

所述感压元件设置于所述排烟管路上；

所述压力变送器分别与所述感压元件和所述压力PID连接，用于将感压元件检测到的压力数据传送到所述压力PID中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度检测装置为热电阻和温度传感器，其中，

所述热电阻设置于所述排烟管路上；

所述温度传感器分别与所述热电阻和所述温度PID连接，用于将热电阻检测到的温度数据传送到所述温度PID中。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气废气控制回路和所述燃气废气控制回路的排烟温度值相同。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：空气换向阀和燃气换向阀，分别与所述排烟管路连接，用于分别控制空气废气和燃气废气进入所述排烟管路中。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括双蓄热燃烧温度辐射装置，所述空气换向阀和燃气换向阀分别与所述双蓄热燃烧温度辐射装置连接，将空气和燃气输送到所述双蓄热燃烧温度辐射装置中。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度PID和所述压力PID集成于PLC中，所述上位机与所述PLC连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述引风机变频器与引风机连接，用于改变引风机的速率。