換向燃燒系統間歇延時控制工藝技術方案

本發明專利技術公開一種換向燃燒系統間歇延時控制工藝，主要是為了解決傳統換向燃燒系統的控制方式控制參數不穩定，且無法實現全自動化控制的難題而設計。本發明專利技術利用了原傳統控制方式所需的設備，在沒有增加任何新設備的基礎上，通過邏輯控制實現了換向燃燒系統的通斷控制以及大小火控制。本發明專利技術空煤氣流量穩定，換向閥的換向次數少，且能夠精確的控制燃燒爐內的空燃比，真正實現了換向燃燒系統的全自動化控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種換向燃燒系統自動化控制工藝。
技術介紹
儀控全自動控制技術長期以來是換向燃燒系統所面臨的技術瓶頸，這與換向燃燒 系統控制方式的復雜性、換向閥換向時對控制對象產生強干擾以及參數相關量太多等因素 有很大關系；因此，傳統的雙交叉限幅與PID相結合的控制方式已不能滿足換向燃燒技術 在控制功能上的使用要求。目前國內的換向燃燒系統的儀控系統仍然處于手動遠程操作狀 態，尚且不能實現全自動化控制。該種控制方式對操作人員的水平及現場經驗要求較高，極 大的制約了換向燃燒系統操作水平的發展以及影響了爐況的穩定性。
技術實現思路
為了克服上述的難題，本專利技術提供一種能夠有效解決傳統控制方式的控制參數 多、相關量多，不穩定以及自動控制難以實現等技術難題的換向燃燒系統間歇延時控制工 藝。為達到上述目的，本專利技術換向燃燒系統間歇延時控制工藝，包括以下步驟(1)設定爐內溫度T，煤氣流量，換向周期以及斷火時間；(2)啟動控制裝置，測定爐內溫度，判斷爐內溫度是否等于設定爐內溫度T ；否，進 行以下一步驟，是，結束；(3) 一個測量周期后，測定爐內溫度T’ ；(4)計算爐內溫度T’與設定爐內溫度T的溫差與時間差的比值(T’-T)/AS，并判 斷當(T’_T)/AS彡0，且I (T’_T)/As|有變大趨勢時，控制裝置輸出控制指令加長 斷火時間；當(T，-T)MS彡0，且I (T，-T)MS有變小趨勢時，控制裝置輸出控制指令保持 斷火時間；當(T’-T)/AS彡0，且|(T’-T)/AS|有變大趨勢時，判斷此時爐內的熱負荷是否 為設定的所述煤氣流量的100% ；是，控制裝置輸出控制指令調節煤氣流量，否，控制裝置輸 出控制指令減短斷火時間；當(T’_T)/AS 0，且|(T’_T)/As|沒有變大趨勢時，控制裝置輸出控制指令保 持斷火時間。進一步地，步驟(4)中還應包括，判斷所述斷火時間加長后是否大于所述換向周 期；若大于，控制裝置輸出控制指令調節煤氣流量，若小于或等于，控制裝置輸出控制指令 加長斷火時間。本專利技術具有以下幾點有益的效果1)本專利技術利用了原傳統控制方式所需的設備，在沒有增加任何新設備的基礎上，實現了對換向燃燒系統的大小火控制及通斷控制，利用本專利技術的間歇延時控制工藝大大減 少了控制參數的數量、降低了參數控制的難度、提高了控制參數的穩定性，真正實現了全自 動控制技術。2)空煤氣流量穩定，在正常生產情況下，變化的節奏很慢，空-煙及煤-煙閥門調 節好，爐壓及蓄熱式燒嘴排煙溫度平衡后，只要生產情況不發生巨大改變，基本不再動作， 對自動化系統的穩定有極大的好處。3)換向閥的動作明顯減少，比如常規控制的換向燃燒系統若換向周期為60sec， 那么每段換向閥每小時動作60次，而本專利技術換向閥每小時只動作30 50次，有利于延長 換向閥的壽命。4)解決了常規控制小流量時空煤氣流量無法觀測(受節流裝置測量低限的限制) 的問題，當空煤氣流量無法觀測時，空燃比無法控制，這時燃燒產物的氣氛無法控制，這對 于某些被加熱的物料是一個無法容忍的缺陷。而采用本專利技術的控制工藝可以放大空煤氣流 量，但輸出的卻是較小的熱負荷。5)由于空燃比可以通過控制裝置進行嚴格控制，燃燒產物的氣氛能穩定在一定的 水平上，采用本專利技術的控制工藝可使控制水平遠遠優于人工操作的水平，被加熱物料的加 熱質量也會相當穩定，這對于提高加熱質量打下了基礎。6)由于換向閥動作次數減少，換向時所浪費的燃氣比常規控制能減少15%以上， 當熱負荷越低時，該節能效果越顯著。7)本專利技術真正實現自動化，降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率。8)本專利技術對于換向燃燒系統的數字化控制打下了基礎，只有換向燃燒系統真正能 實現自動控制才有可能進行換向燃燒系統的數字化控制。附圖說明圖1為本專利技術換向燃燒系統間歇延時控制工藝的控制原理圖； 具體實施例方式下面結合說明書附圖對本專利技術的具體實施方式做詳細描述。如圖1所示，在A狀態下鼓風機2的空氣經空氣換向閥進入左側通道，而后通過左 側通道蓄熱室蓄熱體。被蓄熱體預熱后的空氣從左側通道噴出并與燃料混和燃燒。燃燒產 物對物料或爐體進行加熱后進入右側通道，在右側蓄熱室內進行熱交換將大部分熱傳給蓄 熱體后，以較低的溫度進入空氣換向閥，經空煙引風機4排入大氣。經過半個換向周期以后控制系統發出指令，空氣換向閥動作，空氣換向或空氣、煤 氣同時換向。將系統變為B狀態。此時空氣從右側通道噴口噴出并與燃料混合燃燒，這時 左側噴口作為煙道。在空煙引風機4的作用下，使高溫煙氣通過蓄熱體后低溫排出，一個換 熱周期完成。同時還有一套煤氣預熱裝置，其工作原理同上，在A狀態下煤氣從煤氣總管1進入 左通道，而后通過左側通道蓄熱室蓄熱體。被蓄熱體預熱后的空氣從左側燒嘴噴出并與空 氣混和燃燒。燃燒產物對物料或爐體進行加熱后進入右側通道，在右側蓄熱室內進行熱交 換將大部分熱傳給蓄熱體后，以較低的溫度進入煤氣換向閥，經煤煙引風機5排入大氣。經過半個換向周期以后控制系統發出指令，煤氣換向閥動作，煤氣換向。將系統變 為B狀態。此時煤氣從右側燒嘴噴出并與空氣混合燃燒，這時左側燒嘴作為煙道。在煤氣 風機5的作用下，使高溫煙氣通過蓄熱體后低溫排出。從換向燃燒系統的燃燒方式上來看，本專利技術采用的是兩側蓄熱式燒嘴蓄熱/燃燒 的切換來實現換向燃燒，從動作過程來看，只存在一個通/斷(0N/0FF)過程，例如左側燃 燒，右側蓄熱排煙，60秒后，左側切斷，右側切斷，而后，左側蓄熱排煙，右側燃燒，60秒后， 左側切斷，右側切斷，而后，左側燃燒，右側蓄熱排煙，通過如上不停的循環，達到蓄熱燃燒 的過程。從以上過程中可以發現，每次換向，均有左側、右側同時切斷的過程。如果把左、右兩側簡化為一個燃燒單元，就可以發現這個單元有通(左側燃燒/右 側蓄熱)斷(左側/右側切斷)，而后通(左側蓄熱/右側燃燒)斷(左側/右側切斷)， 不斷循環進行工作。所以本專利技術換向燃燒系統在不改變原有設備的基礎上可實現完全通斷 (0N/0FF)控制。從換向燃燒系統的大小火控制上來看，本專利技術的換向燃燒系統均為段溫控制，如 圖1中的燃燒控制段3，每段上均有空氣流量調節閥，煤氣流量調節閥及節流裝置，通過調 節空煤氣流量調節蝶閥，并通過節流裝置監控該段的空煤氣流量，就可以實現一段大小火 的控制。本專利技術間隙延時控制工藝的具體實現(1)大小火控制實際上就是改變每段的煤氣及空氣流量。本專利技術是先設定好一段的煤氣流量，根據該段空燃比的設定，空氣流量由控制裝 置自動算出，而后由控制裝置根據該段節流裝置的顯示流量自動跟蹤設定流量，并隨其進 行自動控制。(2)通斷控制的實現當空煤氣流量處于自動跟蹤狀態后，該段處于連續供熱時所能輸出的最大熱負荷 即已確定，此時就需要根據爐溫來確定斷火時間的長短。斷火時間也可通過控制裝置對其 進行控制，控制精度甚至可以達到毫秒級。本專利技術具體的邏輯判斷過程如下 1)當爐溫與設定的溫度之間的溫差與時間差且ATAsAs溫在上升，供熱負荷偏大，應將供熱負荷減少，對應控制輸出是斷火時間加長AT-<0且Ay有變大趨勢時，說明爐 2)當爐溫與設定的溫度之間的溫差與時間差^SO且Iss溫在下降，供熱負荷偏小，應將供熱負荷增大，對應控制輸出是斷火時間減短有變大趨勢時，說明本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種換向燃燒系統間歇延時控制工藝，其特征在于，包括以下步驟：（１）設定爐內溫度Ｔ，煤氣流量，換向周期以及斷火時間；（２）啟動控制裝置，測定爐內溫度，判斷爐內溫度是否等于設定爐內溫度Ｔ；否，進行以下一步驟，是，結束；（３）一個測量周期后，測定爐內溫度Ｔ’；（４）計算爐內溫度Ｔ’與設定爐內溫度Ｔ的溫差與時間差的比值（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ，并判斷當（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ≥０，且｜（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ｜有變大趨勢時，控制裝置輸出控制指令加長斷火時間；當（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ≥０，且｜（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ｜有變小趨勢時，控制裝置輸出控制指令保持斷火時間；當（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ≤０，且｜（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ｜有變大趨勢時，判斷此時爐內的熱負荷是否為設定的所述煤氣流量的１００％；是，控制裝置輸出控制指令調節煤氣流量，否，控制裝置輸出控制指令減短斷火時間；當（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ≈０，且｜（Ｔ’－Ｔ）／Δｓ｜沒有變大趨勢時，控制裝置輸出控制指令保持斷火時間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周日韋，王浩，鄭晗，洪云川，嚴云福，曹強，
申請(專利權)人：中冶華天工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：34[中國|安徽]