CN209246073U - 蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 - Google Patents
蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209246073U CN209246073U CN201821608329.6U CN201821608329U CN209246073U CN 209246073 U CN209246073 U CN 209246073U CN 201821608329 U CN201821608329 U CN 201821608329U CN 209246073 U CN209246073 U CN 209246073U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- combustion
- gas
- burner
- heat
- 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
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 187
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 63
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种蓄热式燃烧器燃烧控制装置，属于蓄热式燃烧器技术领域，包括分别与控制系统电连接的燃烧室温度仪表、煤气调节阀和助燃风调节阀；还包括分别与所述控制系统电连接的煤气成分分析仪表和/或煤气热值仪；所述控制系统包括自动控制单元、空燃比获取器和PID调节器。还提供了一种蓄热式燃烧器。本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置和蓄热式燃烧器，旨在解决传统的煤气回路和空气回路同时采用PID等控制方式同时调节，造成两个控制回路相互干扰的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型属于蓄热式燃烧器技术领域，更具体地说，是涉及一种蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器。
背景技术
蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧(2％～20％)状态下实现燃烧。同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为0～300s。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。
蓄热式燃烧器的控制由于换向时对流量的扰动，加之传统的控制方法为煤气回路和空气回路同时采用PID等控制方式同时调节，造成两个控制回路相互干扰，系统投运复杂，无法实现长时间自动控制，使燃烧控制基本依靠操作人员经验手工操作，蓄热式燃烧器煤气消耗大，燃烧不充分有害物排放增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器，旨在解决传统的煤气回路和空气回路同时采用PID等控制方式同时调节，造成两个控制回路相互干扰的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种蓄热式燃烧器燃烧控制装置，包括分别与控制系统电连接的燃烧室温度仪表、煤气调节阀和助燃风调节阀；
还包括分别与所述控制系统电连接的煤气成分分析仪表和/或煤气热值仪；
所述控制系统包括自动控制单元、空燃比获取器和PID调节器；所述PID 调节器用于接收所述燃烧室温度仪表检测到的燃烧室实际温度，根据所述燃烧室实际温度和燃烧室预设温度控制所述煤气调节阀阀位；所述空燃比获取器用于接收所述煤气成分分析仪表或所述煤气热值仪的检测数据，根据煤气成分或煤气热值计算得出空燃比，所述自动控制单元根据所述空燃比和所述煤气调节阀阀位控制所述助燃风调节阀阀位。
进一步地，所述控制系统还分别与煤气温度仪表、煤气压力仪表、煤气流量仪表、助燃风压力仪表、助燃风流量仪表、助燃风温度仪表和煤气快切阀电连接。
进一步地，所述控制系统为PLC控制系统或DCS控制系统。
蓄热式燃烧器，包括壳体和所述蓄热式燃烧器燃烧控制装置，所述壳体的顶部或侧部设置有助燃风烧嘴、煤气烧嘴和所述燃烧室温度仪表，所述助燃风烧嘴与助燃风管道连通，所述煤气烧嘴与煤气管道连通，所述助燃风温度仪表、所述助燃风调节阀、所述助燃风流量仪表和所述助燃风压力仪表设置在所述助燃风管道上，所述煤气温度仪表、所述煤气快切阀、所述煤气调节阀、所述煤气流量仪表和所述煤气压力仪表设置在所述煤气管道上，所述煤气热值仪和/ 或所述煤气成分分析仪表也设置在所述煤气管道上。
进一步地，所述助燃风烧嘴包括第一助燃风烧嘴和第二助燃风烧嘴，所述第一助燃风烧嘴和所述第二助燃风烧嘴分别经过换向阀与所述助燃风管道连通，所述换向阀还与引风机连通，且所述换向阀上还设置有与所述控制系统电连接的电磁阀，所述引风机上设置有引风机入口温度仪表，所述自动控制单元用于接收所述引风机入口温度仪表检测结果，并根据引风机入口温度通过所述电磁阀控制所述换向阀动作。
进一步地，所述换向阀设置在地面上，且所述换向阀通过软管分别与所述第一助燃风烧嘴和所述第二助燃风烧嘴连接。
进一步地，所述软管分别通过钢管与所述换向阀、所述第一助燃风烧嘴或所述第二助燃风烧嘴连接。
进一步地，所述软管为金属软管。
本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型蓄热式燃烧器燃烧控制装置改变了传统的煤气回路和助燃风回路同时采用PID等控制方式同时调节的空燃比控制方式，改为了煤气回路采用PID控制方式，助燃风回路采用阀位控制模式的新方式。使用时，将PID 调节后的煤气调节阀阀位乘以空燃比作为助燃风调节阀阀位的设定值，来控制助燃风调节阀，即助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位。阀位的改变，使煤气和助燃风流量发生改变，进而使温度改变，实现温度自动控制。
本实用新型利用传统的单回路PID控制方式，将蓄热式燃烧器的复杂温度控制，即煤气回路和助燃风回路相互耦合的双回路控制，简化为煤气回路和助燃风回路分别完全独立的单回路控制，即煤气回路采用单回路PID控制，助燃风回路采用助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位的控制方式控制，是燃烧控制的巨大创新，解决了传统燃烧器燃烧的控制难题，使燃烧器燃烧控制变得简单易于实现且投运方便，达到了节约煤气、稳定燃烧室温度的目的，且将温度控制在允许的范围内，完全满足工艺生产的燃烧控制的需要。
本实用新型提供的蓄热式燃烧器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型蓄热式燃烧器采用了本实用新型所提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置，利用传统的单回路PID控制方式，将蓄热式燃烧器的复杂温度控制，即煤气回路和助燃风回路相互耦合的双回路控制，简化为煤气回路和助燃风回路分别完全独立的单回路控制，即煤气回路采用单回路PID控制，助燃风回路采用助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位的控制方式控制，是燃烧控制的巨大创新，解决了传统燃烧器燃烧的控制难题，使燃烧器燃烧控制变得简单易于实现且投运方便，达到了节约煤气、稳定燃烧室温度的目的，且将温度控制在允许的范围内，完全满足工艺生产的燃烧控制的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的控制结构框线示意图；
图2为本实用新型实施例提供的蓄热式燃烧器的主视结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的蓄热式燃烧器的俯视结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置工作流程示意图。
图中：1、控制系统；2、燃烧室温度仪表；3、煤气调节阀；4、助燃风调节阀；5、煤气成分分析仪表；6、煤气热值仪；7、自动控制单元；8、空燃比获取器；10、煤气温度仪表；11、煤气压力仪表；12、煤气流量仪表；13、助燃风压力仪表；14、助燃风流量仪表；15、助燃风温度仪表；16、煤气快切阀； 17、壳体；18、助燃风烧嘴；181、第一助燃风烧嘴；182、第二助燃风烧嘴； 19、煤气烧嘴；20、助燃风管道；21、煤气管道；22、换向阀；23、电磁阀； 24、引风机；25、引风机入口温度仪表；26、软管；27、钢管。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请一并参阅图1，现对本实用新型实施例提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置进行说明。所述蓄热式燃烧器燃烧控制装置，包括分别与控制系统1电连接的燃烧室温度仪表2、煤气调节阀3和助燃风调节阀4；还包括分别与控制系统 1电连接的煤气成分分析仪表5和/或煤气热值仪6；控制系统1包括自动控制单元7、空燃比获取器8和PID调节器；PID调节器用于接收燃烧室温度仪表2 检测到的燃烧室实际温度，根据燃烧室实际温度和燃烧室预设温度控制煤气调节阀3阀位；空燃比获取器8用于接收煤气成分分析仪表5或煤气热值仪6的检测数据，根据煤气成分或煤气热值计算得出空燃比，自动控制单元7根据空燃比和煤气调节阀3阀位控制助燃风调节阀4阀位。
本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置，与现有技术相比，改变了传统的煤气回路和助燃风回路同时采用PID等控制方式同时调节的空燃比控制方式，改为了煤气回路采用PID控制方式，助燃风回路采用阀位控制模式的新方式。使用时，将PID调节后的煤气调节阀阀位乘以空燃比作为助燃风调节阀阀位的设定值，来控制助燃风调节阀4，即助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比* 煤气调节阀阀位。阀位的改变，使煤气和助燃风流量发生改变，进而使温度改变，实现温度自动控制。
本实用新型利用传统的单回路PID控制方式，将蓄热式燃烧器的复杂温度控制，即煤气回路和助燃风回路相互耦合的双回路控制，简化为煤气回路和助燃风回路分别完全独立的单回路控制，即煤气回路采用单回路PID控制，助燃风回路采用助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位的控制方式控制，是燃烧控制的巨大创新，解决了传统燃烧器燃烧的控制难题，使燃烧器燃烧控制变得简单易于实现且投运方便，达到了节约煤气、稳定燃烧室温度的目的，且将温度控制在允许的范围内，完全满足工艺生产的燃烧控制的需要。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，请参阅图1，控制系统1还分别与煤气温度仪表10、煤气压力仪表11、煤气流量仪表12、助燃风压力仪表13、助燃风流量仪表14、助燃风温度仪表15和煤气快切阀16电连接。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，请参阅图1，控制系统1为PLC控制系统或DCS控制系统。
本实用新型中各仪表、电气设备分别通过配电器或隔离器转换成4～20mA 与PLC或DCS控制系统的输入输出模块连接，信号经处理后进入自动控制单元 7，由自动控制单元7处理后输出给煤气调节阀3和助燃风调节阀4，实现对煤气流量和助燃风流量的控制，进而实现对燃烧室温度的控制。自动控制单元7 为内置在PLC或DCS控制系统内的硬件或专用模块，同时内置PID调节器。
本实用新型的实施例中的部分器件型号如下：
引风机入口温度仪表25为K型热电偶WRN-240；燃烧室温度仪表2为远红外测温仪Pro SWF-16-30-C-FE；煤气压力仪表11为EJA510A；煤气流量仪表 12为环形孔板配差压变送器，孔板型号为LGH，微差压变送器为 PMD235-KB4D2EB1C[GOT]；煤气调节阀3为GYR71611-DN150.PN6.D-BRL12S，配西门子阀门定位器，4～20mA输入输出；煤气快切阀16为Q641--16C—DN150；煤气温度仪表10为热电偶WRN-240；助燃风压力仪表13为EJA510A；助燃风流量仪表14为标准节流装置配差压变送器，孔板型号为LGB，差压变送器为 PMD235-KB4D2EB1C[GOT]；助燃风调节阀4为GYR71611-DN200.PN6.D-BRL14S，配西门子阀门定位器，4～20mA输入输出；助燃风温度仪表15为K型热电偶 WRN-240；煤气成分分析仪表5为GS-101M型自动分析仪；煤气热值仪6为德国 SMART2006系列热值仪；PLC或DCS控制系统为西门子S7-300PLC系统。
以上仪表、电气设备和控制系统均为市场上成熟的现有产品。
本实用新型还提供一种蓄热式燃烧器，请参阅图2及图3，包括壳体17和蓄热式燃烧器燃烧控制装置，壳体17的顶部或侧部设置有助燃风烧嘴18、煤气烧嘴19和燃烧室温度仪表2，助燃风烧嘴18与助燃风管道20连通，煤气烧嘴19与煤气管道21连通，助燃风温度仪表15、助燃风调节阀4、助燃风流量仪表14和助燃风压力仪表13设置在助燃风管道20上，煤气温度仪表10、煤气快切阀16、煤气调节阀3、煤气流量仪表12和煤气压力仪表11设置在煤气管道21上，煤气热值仪6和/或煤气成分分析仪表5也设置在煤气管道21上。
本实用新型提供的蓄热式燃烧器，与现有技术相比，改变了传统的煤气回路和助燃风回路同时采用PID等控制方式同时调节的空燃比控制方式，改为了煤气回路采用PID控制方式，助燃风回路采用阀位控制模式的新方式。使用时，将PID调节后的煤气调节阀阀位乘以空燃比作为助燃风调节阀阀位的设定值，来控制助燃风调节阀4，即助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位。阀位的改变，使煤气和助燃风流量发生改变，进而使温度改变，实现温度自动控制。
本实用新型利用传统的单回路PID控制方式，将蓄热式燃烧器的复杂温度控制，即煤气回路和助燃风回路相互耦合的双回路控制，简化为煤气回路和助燃风回路分别完全独立的单回路控制，即煤气回路采用单回路PID控制，助燃风回路采用助燃风调节阀阀位设定值＝空燃比*煤气调节阀阀位的控制方式控制，是燃烧控制的巨大创新，解决了传统燃烧器燃烧的控制难题，使燃烧器燃烧控制变得简单易于实现且投运方便，达到了节约煤气、稳定燃烧室温度的目的，且将温度控制在允许的范围内，完全满足工艺生产的燃烧控制的需要。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，助燃风烧嘴18包括第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴 182，第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴182分别经过换向阀22与助燃风管道20连通，换向阀22还与引风机24连通，且换向阀22上还设置有与控制系统1电连接的电磁阀23，引风机24上设置有引风机入口温度仪表25，自动控制单元7用于接收引风机入口温度仪表25检测结果，并根据引风机24入口温度通过电磁阀23控制换向阀22动作。
本实用新型将助燃风烧嘴设置为了两个，并将两个助燃风烧嘴(第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴182)分别与换向阀22连通，使用时引风机入口温度仪表25对引风机24入口温度(即换向阀22出口温度)进行实时测量，当温度大于200℃(100～300℃任意设定)时，控制系统1控制电磁阀23动作使得换向阀22强制换向(比如原来在AB向，换成CD向；原来在CD向，换成AB 向)，这样可有效保护换向阀22和引风机24，避免烟气温度高烧毁换向阀22 和引风机24。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，换向阀22设置在地面上，且换向阀22通过软管26分别与第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴182连接。
本实用新型改变了传统蓄热式燃烧器将换向阀22与助燃风烧嘴18设置在燃烧器同一区域的固有模式，创新性的将换向阀22设置在了地面上，使得换向阀22和引风机24与热源隔开，有效降低了使用过程中换向阀22和引风机24 长时间与热源接触，易发生损坏的现象发生。其中，换向阀22通过软管26与第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴182分别连接，保证了第一助燃风烧嘴 181和第二助燃风烧嘴182随燃烧器盖体的正常翻转不会受到换向阀22位置改变的不良影响。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，软管26分别通过钢管27与换向阀22、第一助燃风烧嘴181 或第二助燃风烧嘴182连接。安装时将需要弯折的地方采用软管26即可，其他连接管则采用刚度较强的钢管27，这一设置保证了设备整体结构的规整性，同时也保证了第一助燃风烧嘴181和第二助燃风烧嘴182随燃烧器盖体的正常翻转不会受到换向阀22位置改变的不良影响。
作为本实用新型提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置的一种具体实施方式，软管26为金属软管，保证了其较长的使用寿命和较好的延展性。
本实施例中蓄热式燃烧器为蓄热式加热炉或蓄热式烤包器。
本实用新型还提供的蓄热式燃烧器燃烧控制装置工作流程，请参阅图4，包括以下步骤：
1.自动控制单元7控制换向阀22换向
换向阀22处于AB位时，助燃风机使助燃风沿着助燃风管道20，通过换向阀22的E入口、换向阀22的EF方向、管道FG、到达第一助燃风烧嘴181；与煤气烧嘴19处的煤气在燃烧器内形成燃烧。
燃烧器内的热烟气沿着第二助燃风烧嘴182、管道IH、换向阀22的HJ方向、管道JK、引风机24、管道LM、烟囱，排入大气。
换向阀22处于CD位时，助燃风机使助燃风沿着助燃风管道20，通过换向阀22的E入口、换向阀22的EH方向、管道HI、到达第二助燃风烧嘴182；与煤气烧嘴19处的煤气在燃烧器内形成燃烧。
燃烧器内的热烟气沿着第一助燃风烧嘴181、管道GH、换向阀22的FJ方向、管道JK、引风机24、管道LM、烟囱，排入大气。
在JK管道上安装的引风机入口温度仪表25测量换向阀22出口温度，当温度大于200℃(100～300℃任意设定)时，换向阀22进行强制换向(比如原来在AB向，换成CD向；原来在CD向，换成AB向)，这样用于保护换向阀22和引风机24，避免烟气温度高烧毁换向阀22和引风机24。
通过自动控制单元7，来控制电磁阀23，进而控制换向阀22动作，换向周期为(0～300S)任意设定。
2.自动控制单元7控制煤气快切阀16
安装在煤气管道21和助燃风管道20上的煤气压力仪表11和助燃风压力仪表13，用于检测煤气压力和助燃风压力。对于敞口的燃烧器，当煤气压力低于 2KPa时，煤气快切阀16动作切断煤气。对于密闭的燃烧器，当煤气压力低于 2KPa或助燃风压力低于2KPa时，煤气快切阀16动作切断煤气。
3.空燃比获取器8获取空燃比
空燃比获取器8用于获取空燃比。空燃比获取器8获取煤气成分分析仪表5或煤气热值仪6的检测值，同时操作者将人工经验值录入空燃比获取器8，空燃比获取器8按照以下方法获取的空燃比：
1、通过燃气热值仪6检测数据计算空燃比
根据预存的煤气热值与空燃比的对应关系，以及煤气热值仪测量的炉窑内实际煤气热值，确定所述炉窑内的实际空燃比；
具体的，煤气种类依据煤气热值的范围，分为高炉煤气、转炉煤气、混合煤气和焦炉煤气，控制系统1根据煤气热值数值计算各种煤气的空燃比，实验获得的各种煤气所对应的空燃比βn如表1所示：
表1各种煤气所对应的空燃比βn
表中：β0---理论空燃比；βn---实际空燃比；Q---煤气热值，kcal/m3。
将表1内容存储在控制系统1内，根据煤气热值仪6测量的实时煤气热值数值，依据热值范围，控制系统1自动选择煤气种类和空燃比计算公式，自动计算出炉窑燃烧的实际空燃比βn。按照实时煤气热值数值分类，不同的煤气种类对应不同的实际空燃比计算公式，有利于准确确定实际的空燃比，为系统调控提供了准确的保障。
2、通过煤气成分分析仪表5检测数据计算空燃比
a.将烟道含氧量测量装置测得的含氧量换算成空气过剩系数
由烟道含氧量测量装置获得烟道的烟气含氧量，利用下式计算空气过剩系数：
μ＝21/(21-O2)＝Ln/L0
式中：μ——空气过剩系数，一般为1.05～1.25；O2——烟气中含氧量，％； 21——空气中含氧量；Ln——燃烧1m3转炉煤气的实际空气量，m3；L0——燃烧 1m3转炉煤气的理论空气量，m3。
b.确定燃烧计算表，如表2所示。
表2燃烧计算表
c.燃烧1m3转炉煤气的理论空气量L0为：
d.燃烧1m3转炉煤气的实际空气量Ln为：
e.得到理论空燃比β0＝L0/1＝L0，实际空燃比βn＝Ln/1＝L0×μ。
本步的实际空燃比βn，当煤气成分分析单元和烟道含氧量测量装置发生故障时，利用显示器件，操作工根据手动烧炉的操作经验，输入经验空燃比初始值，不影响空燃比计算。
4.自动控制单元7控制燃烧室温度
自动控制单元7控制燃烧室温度，采用煤气控制回路和助燃风控制回路单独控制。
A.煤气控制回路
a.根据生产要求设定燃烧室温度作为PID调节器的给定值SP(0～1600℃)。
b.燃烧室温度仪表2输出作为温度测量值PV(0～1600℃)。
c.计算偏差△e＝PV-SP,作为PID调节器的输入，经PID运算后PID调节器的输出控制煤气调节阀阀位FV1(0～100％)，进而控制经过温压补偿的煤气流量测量值FT1的大小,来调节燃烧器内烧嘴的火焰大小，进而控制燃烧室温度，最终将燃烧室温度控制在温度设定值上。
B.助燃风控制回路
空燃比获取器8得到空燃比βn,空燃比*煤气调节阀阀位＝βn*FV1(0～ 100％),作为助燃风调节阀阀位FV2的给定值，使FV2＝βn*FV1(0～100％)，当βn*FV1的值超过100％时，取FV2＝100％，使助燃风调节阀阀位FV2在0～100％的范围内变化，进而控制经过温压补偿的助燃风流量测量值FT2的大小,使助燃风流量和煤气流量按空燃比的关系进行调节，进而使燃烧室温度按照最佳的空燃比进行控制，实现燃烧器的最佳燃烧，达到节约煤气的目的。
当换向阀22进行换向时，为了克服换向瞬间，助燃风流量为0的情况，对助燃风流量进行处理，处理方法：换向阀22换向到位信号到来之前(为0)，使助燃风流量＝换向前的助燃风流量，当换向阀22换向到位信号到来之后(为 1)，使助燃风流量＝换向后的助燃风流量，避免了换向对控制系统的影响。
蓄热式燃烧器以炼钢钢包烘烤器燃烧控制为例。
某钢厂包烘烤器，煤气流量0～1000Nm3/h，助燃风流量0～2200Nm3/h，煤气管道DN150，助燃风管道DN200，混合煤气热值Q＝2200kcal/m3，温度控制在 900℃，燃烧控制方法如下：
A.煤气控制回路
a.根据生产要求设定燃烧室温度作为PID调节器的给定值SP＝900℃。
b.燃烧室温度仪表2输出作为温度测量值PV(0～1600℃)。
c.计算偏差△e＝PV-SP,作为PID调节器的输入，经PID运算后PID调节器的输出控制煤气调节阀阀位FV1在20～30％的范围内波动，进而控制经过温压补偿的煤气流量测量值FT1在750～800Nm3/h的范围内波动。PID参数为比例度 P＝0.22，积分时间Ti＝3.1min。
B.助燃风控制回路
空燃比获取器8按照申请公开号CN107238100A所介绍的方法，按照得到空燃比βn＝1.141Q/1000＝1.141*2200/1000＝2.51。空燃比*煤气调节阀阀位＝β n*FV1＝2.51*(20％～30％)＝50.2～75.3％,作为助燃风调节阀阀位FV2的给定值，使FV2＝βn*FV1＝50.2～75.3％的范围内变化，进而控制经过温压补偿的助燃风流量测量值FT2在1800～2000Nm3/h的范围内波动，温度控制在900±10℃的范围内，实现燃烧器的最佳燃烧，达到节约煤气的目的，满足工艺生产的需要。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.蓄热式燃烧器燃烧控制装置，其特征在于：包括分别与控制系统(1)电连接的燃烧室温度仪表(2)、煤气调节阀(3)和助燃风调节阀(4)；
还包括分别与所述控制系统(1)电连接的煤气成分分析仪表(5)和/或煤气热值仪(6)；
所述控制系统(1)包括自动控制单元(7)、空燃比获取器(8)和PID调节器；所述PID调节器用于接收所述燃烧室温度仪表(2)检测到的燃烧室实际温度，根据所述燃烧室实际温度和燃烧室预设温度控制所述煤气调节阀(3)阀位；所述空燃比获取器(8)用于接收所述煤气成分分析仪表(5)或所述煤气热值仪(6)的检测数据，根据煤气成分或煤气热值计算得出空燃比，所述自动控制单元(7)根据所述空燃比和所述煤气调节阀(3)阀位控制所述助燃风调节阀(4)阀位。
2.如权利要求1所述的蓄热式燃烧器燃烧控制装置，其特征在于：所述空燃比获取器(8)为设置在所述控制系统(1)内且用于计算所述空燃比的计算模块。
3.如权利要求1所述的蓄热式燃烧器燃烧控制装置，其特征在于：所述控制系统(1)为PLC控制系统或DCS控制系统。
4.如权利要求1-3任一项所述的蓄热式燃烧器燃烧控制装置，其特征在于：所述控制系统(1)还分别与煤气温度仪表(10)、煤气压力仪表(11)、煤气流量仪表(12)、助燃风压力仪表(13)、助燃风流量仪表(14)、助燃风温度仪表(15)和煤气快切阀(16)电连接。
5.蓄热式燃烧器，其特征在于：包括壳体(17)和权利要求4所述蓄热式燃烧器燃烧控制装置，所述壳体(17)的顶部或侧部设置有助燃风烧嘴(18)、煤气烧嘴(19)和所述燃烧室温度仪表(2)，所述助燃风烧嘴(18)与助燃风管道(20)连通，所述煤气烧嘴(19)与煤气管道(21)连通，所述助燃风温度仪表(15)、所述助燃风调节阀(4)、所述助燃风流量仪表(14)和所述助燃风压力仪表(13)分别设置在所述助燃风管道(20)上，所述煤气温度仪表(10)、所述煤气快切阀(16)、所述煤气调节阀(3)、所述煤气流量仪表(12)和所述煤气压力仪表(11)分别设置在所述煤气管道(21)上，所述煤气热值仪(6)和/或所述煤气成分分析仪表(5)也设置在所述煤气管道(21)上。
6.如权利要求5所述的蓄热式燃烧器，其特征在于：所述助燃风烧嘴(18)包括第一助燃风烧嘴(181)和第二助燃风烧嘴(182)，所述第一助燃风烧嘴(181)和所述第二助燃风烧嘴(182)分别经过换向阀(22)与所述助燃风管道(20)连通，所述换向阀(22)还与引风机(24)连通，且所述换向阀(22)上还设置有与所述控制系统(1)电连接的电磁阀(23)，所述引风机(24)上设置有引风机入口温度仪表(25)，所述自动控制单元(7)用于接收所述引风机入口温度仪表(25)检测结果，并根据引风机(24)入口温度通过所述电磁阀(23)控制所述换向阀(22)动作。
7.如权利要求6所述的蓄热式燃烧器，其特征在于：所述换向阀(22)设置在地面上，且所述换向阀(22)通过软管(26)分别与所述第一助燃风烧嘴(181)和所述第二助燃风烧嘴(182)连接。
8.如权利要求7所述的蓄热式燃烧器，其特征在于：所述软管(26)分别通过钢管(27)与所述换向阀(22)、所述第一助燃风烧嘴(181)或所述第二助燃风烧嘴(182)连接。
9.如权利要求7或8所述的蓄热式燃烧器，其特征在于：所述软管(26)为金属软管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821608329.6U CN209246073U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821608329.6U CN209246073U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209246073U true CN209246073U (zh) | 2019-08-13 |
Family
ID=67518790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821608329.6U Expired - Fee Related CN209246073U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209246073U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109282283A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-29 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置、控制方法及蓄热式燃烧器 |
| CN113739196A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统 |
-
2018
- 2018-09-30 CN CN201821608329.6U patent/CN209246073U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109282283A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-29 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置、控制方法及蓄热式燃烧器 |
| CN113739196A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统 |
| CN113739196B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-10-10 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105387458A (zh) | 一种降低燃烧设备氮氧化物排放的系统及方法 | |
| CN205191552U (zh) | 一种降低燃烧设备氮氧化物排放的系统 | |
| CN110848733B (zh) | 一种基于煤质在线监测的燃烧优化方法 | |
| CN109282283A (zh) | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置、控制方法及蓄热式燃烧器 | |
| CN209246073U (zh) | 蓄热式燃烧器燃烧控制装置及蓄热式燃烧器 | |
| CN108679592B (zh) | 一种生物质锅炉的锅炉负荷控制系统及控制方法 | |
| CN102444910A (zh) | 一种燃烧控制系统 | |
| CN104534504A (zh) | 一种回转窑燃烧控制装置及方法 | |
| CN107238100B (zh) | 炉窑燃烧控制方法和系统 | |
| CN113341713B (zh) | 一种燃煤机组煤风同步动态协控方法 | |
| CN111468709A (zh) | 一种钢包烘烤器自动烘烤系统和方法 | |
| CN110671717B (zh) | 一种用于蒸汽发电锅炉的燃烧精控系统 | |
| CN106839746A (zh) | 一种高炉喷煤系统烟气炉全自动优化烧炉控制方法 | |
| CN206269594U (zh) | 一种烧结机点火炉燃烧自动控制装置 | |
| CN208703921U (zh) | 新型煤气化炉烘炉烧嘴 | |
| CN202432546U (zh) | 燃烧控制系统 | |
| CN203298342U (zh) | 热处理炉的燃烧控制系统 | |
| CN102607288A (zh) | 脉冲式炉窑温度动态控制方法 | |
| CN207334775U (zh) | 生物质燃气锅炉烟气排放氧含量监测分析控制装置 | |
| CN108870997B (zh) | 一种定量供热方法 | |
| CN116197388A (zh) | 一种钢包智能烘烤系统及工艺 | |
| CN207247265U (zh) | 一种风粉混合温度和流速二次调节系统 | |
| CN211902376U (zh) | 稳定热值的燃气输出系统 | |
| CN104818034B (zh) | 一种控制焦炉氮氧化物生成的自动调节方法及装置 | |
| CN106959040A (zh) | 空气预热器冷端综合温度控制方法、系统及空气预热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190813 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |