【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及懸浮窯燃燒，特別是一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統及其方法。
技術介紹
1、懸浮窯的燃燒器是將燃料與空氣連續送入爐膛，合理組織煤粉氣流，并使良好地混合、迅速而穩定地著火和燃燒的設備，也被廣泛應用于鍋爐、瀝青攪拌站、油田、焚燒爐、熱風爐、鑄造機械、以及工業窯爐中。
2、懸浮窯結構簡單，操作方便，且具有穩定性好的特點，懸浮窯的物料在窯內呈懸浮狀態，傳熱傳質速率比物料在固定床和沸騰床中大得多，爐內氣體處于激烈的紊流狀態，燃料燃燒均勻，爐溫均勻，物料受熱也均勻。然而現有的懸浮窯在反應時間、溫度和流量的控制上不智能化程度較低，主要體現在充分燃燒的能耗比控制調節上，對于懸浮窯燃燒器的關鍵參數優化是懸浮窯進一步燃燒均勻，爐內物料燃燒充分、以及節能降耗的關鍵所在，同時傳統的對懸浮窯燃燒器的充分燃燒能耗比的參數優化設定基本上還是采取人工計算分析和設定的方式，其準確性一般，且較為滯后，基于上述現階段懸浮窯燃燒器的充分燃燒能耗比的分析計算的智能性、準確性、效率性、以及實時性的缺點，為此，我們提出一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統及其方法。
技術實現思路
1、鑒于上述現有的懸浮窯燃燒器中存在的問題，提出了本專利技術。
2、因此，本專利技術其中的一個目的是提供一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統及其方法，其通過構建一體化的用燃燒器智能控制系統以及燃燒能耗比的智能分析方法，能夠在燃燒能耗比的分析計算中能夠智能性分析，提高了懸浮窯燃燒器對于物料充分燃燒的效果，具有物料燃燒充分和節能降耗
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
4、一方面，本專利技術提供一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，包括：
5、懸浮窯采集模塊，用于采集懸浮窯的燃燒參數信息并傳輸給plc控制系統，所述懸浮窯采集模塊包括溫度變送器、壓力變送器以及燃氣流量計，所述溫度變送器、壓力變送器以及燃氣流量計依次設置在燃氣入口的管道內，且溫度變送器、壓力變送器以及燃氣流量計轉換成數字信號后，將燃燒參數信息傳輸至plc控制系統；
6、plc控制系統，與所述懸浮窯采集模塊連接，用于根據懸浮窯的燃燒參數信息中所獲取的燃氣實時流量，并基于空燃比燃燒優化模型，通過分析計算后生成燃氣流量和空氣流量的比例并生成點火器的空燃比參數控制信號，以獲得充分燃燒的空氣流量值和燃氣流量；
7、燃燒器控制執行器，與所述plc控制系統連接，用于響應所述plc控制系統發出點火開度參數信號，在對燃燒器的點火過程，通過所述燃燒器控制執行器接收點火開度參數信號后根據點火開度參數控制氣動閥門點火開度，進行燃燒器相應氣動閥門的調節，以控制懸浮窯燃燒器的火焰形狀和溫度；
8、助燃風機，與所述燃燒器連接，用于響應并根據所述plc控制系統發出的空燃比參數控制信號進行調節助燃風機參數；
9、一次風機，與所述燃燒器連接，用于響應所述plc控制系統的一次風機目標參數，進行一次吹風控制工作。
10、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述燃燒器控制執行器的氣動閥門包括大火閥氣動閥門和小火閥氣動閥門。
11、作為本專利技術的一種優選方案，其中：還包括：應急切斷閥、氣動調節閥、放散閥、吹掃閥以及主管應急閥；
12、所述應急切斷閥接通所述燃氣流量計，所述氣動調節閥接通所述應急切斷閥、所述主管應急閥接通所述氣動調節閥，所述吹掃閥接通所述主管應急閥的進氣端，所述吹掃閥接通所述主管應急閥的出氣端，所述大火閥和小火閥的進氣端均接通所述主管應急閥的出氣端，且大火閥和小火閥的出氣端接通燃燒器的進氣端。
13、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述燃燒參數信息包括點火器參數、吹掃參數、火檢參數、點火開度參數、助燃風機參數、空燃比參數、火檢狀態參數、一次風機參數以及助燃風機參數。
14、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述點火器參數包括冷卻時間和點火時間參數，所述冷卻時間為點火器在點火后的預設時間閾值內進行冷卻的時間數據，所述點火時間參數為單次連續點火最長時間參數；
15、所述吹掃參數為在點火或熄火過程中惰性氣體對燃燒器內氣體進行吹掃時間參數；
16、所述火檢參數為在火檢延時時間內仍有火焰輸出的火檢延時時間參數；
17、所述點火開度參數為在自動點火過程中氣動閥門點火開度設定參數；
18、所述助燃風機參數為在自動點火過程中助燃風機點火轉速比設定參數；
19、所述空燃比參數包括燃氣流量和助燃風流量參數，且為燃氣與助燃風的流量比值的參數信息，同時助燃風機根據燃氣流量及空燃比參數自動調整助燃風流量參數；
20、所述火檢狀態參數為在燃燒器默認為有火狀態下的參數；
21、所述一次風機參數通過切換改變自動模式下一次風機目標參數來源，且一次風機參數包括一次風機掛鉤狀態，所述一次風機掛鉤狀態為一次風機目標參數由燃氣流量自動轉換生成；
22、所述助燃風機參數通過切換改變自動模式下一次助燃風機目標參數來源，且助燃風機參數包括助燃風機掛鉤狀態，所述助燃風機掛鉤狀態為助燃風機目標參數由助燃風流量自動轉換生成。
23、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述空燃比燃燒優化模型是基于懸浮窯在線分析的空燃比優化控制，具體地運用pid控制算法和調參計算，實現懸浮窯內空燃比的最優控制，具體如下：
24、
25、式(1)中，u(t)為空燃比的控制量，kp為比例增益，e(t)為空燃比的被控量與預設值的偏差，ti積分時間常數，td為微分時間常數，dt為微分符號；
26、
27、式(2)中，t為時間序列總數，α(t)為當前時刻t的仿真空燃比的控制量，wt為當前時刻t仿真空燃比的校準調參權重系數；
28、
29、式(3)中，rt為plc控制系統點火開度的輸出值，qt為當前時刻t的熱量采樣值，qt-1為上一時刻t-1的熱量信號采樣值，ft為當前時刻t的助燃風流量采樣值，ft-1為上一時刻t-1的助燃風流量采樣值。
30、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述助燃風機設有變頻器，且通過plc控制系統控制風機變頻器頻率來調節風機轉速，從而完成助燃風流量的調節。
31、作為本專利技術的一種優選方案，其中：所述plc控制系統還包括預警模塊，所述預警模塊用于在燃燒器智能控制系統在自動模式下，當火檢功能打開火焰檢測器未檢測到火焰信號，則會自動停機保護，并發出報警信息和生成報警數據，同時當火焰信號不穩定將火檢功能停用，則通知和安排人工對火焰狀態進行監控。
32、一方面，本專利技術提供一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統的方法，方法為懸浮窯在線分析的空燃比優化控制方法，具體如下：
33、預設懸浮窯的燃燒參數信息的目標數據，通過plc控制系統自動控制燃氣電動調節閥大小確保燃氣實際流量與目標流量相匹配；
34、燃氣入口接通并增加燃氣量后，plc控制系統通過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述燃燒器控制執行器的氣動閥門包括大火閥氣動閥門和小火閥氣動閥門。
3.如權利要求2所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，還包括：應急切斷閥、氣動調節閥、放散閥、吹掃閥以及主管應急閥；
4.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述燃燒參數信息包括點火器參數、吹掃參數、火檢參數、點火開度參數、助燃風機參數、空燃比參數、火檢狀態參數、一次風機參數以及助燃風機參數。
5.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述點火器參數包括冷卻時間和點火時間參數，所述冷卻時間為點火器在點火后的預設時間閾值內進行冷卻的時間數據，所述點火時間參數為單次連續點火最長時間參數；
6.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述空燃比燃燒優化模型是基于懸浮窯在線分析的空燃比優化控制，具體地運用PID控制算法和調參計算，實現懸浮窯內空燃比的最優控制，
7.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述助燃風機設有變頻器，且通過PLC控制系統控制風機變頻器頻率來調節風機轉速，從而完成助燃風流量的調節。
8.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述PLC控制系統還包括預警模塊，所述預警模塊用于在燃燒器智能控制系統在自動模式下，當火檢功能打開火焰檢測器未檢測到火焰信號，則會自動停機保護，并發出報警信息和生成報警數據，同時當火焰信號不穩定將火檢功能停用，則通知和安排人工對火焰狀態進行監控。
9.一種應用于如權利要求6所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統的方法，其特征在于，方法為懸浮窯在線分析的空燃比優化控制方法，具體如下：
...【技術特征摘要】
1.一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述燃燒器控制執行器的氣動閥門包括大火閥氣動閥門和小火閥氣動閥門。
3.如權利要求2所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，還包括：應急切斷閥、氣動調節閥、放散閥、吹掃閥以及主管應急閥；
4.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述燃燒參數信息包括點火器參數、吹掃參數、火檢參數、點火開度參數、助燃風機參數、空燃比參數、火檢狀態參數、一次風機參數以及助燃風機參數。
5.如權利要求1所述的一種懸浮窯用燃燒器智能控制系統，其特征在于，所述點火器參數包括冷卻時間和點火時間參數，所述冷卻時間為點火器在點火后的預設時間閾值內進行冷卻的時間數據，所述點火時間參數為單次連續點火最長時間參數；
6.如權利要求1所述的一種懸浮...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韋維，劉斌，胡明月，田慧君，張寧，
申請(專利權)人：揚州市銀焰機械有限公司，
類型：發明
國別省市：
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