一种高炉热风炉精确燃烧控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种高炉热风炉精确燃烧控制系统。
【背景技术】
[0002]热风炉是高炉冶炼系统的重要组成部分，它承担着为高炉提供热风的重要任务。由于燃烧过程的复杂性以及工艺设备的局限性，热风炉自动燃烧一直成为人们研究的热点。高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。国内大部分高炉均采用每座高炉带三至四台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按:燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。
[0003]传统的高炉热风炉燃烧自动化系统采用数学模型计算所需的加热煤气流量和助燃空气流量，并计算出空燃比。热风炉流量设定数学模型的基本原理是使燃烧时热风炉格子砖的蓄热量能够满足热风温度和流量的要求，以获得最佳经济效益。由于热风炉是一个非线性的、大滞后系统，影响热风炉的因素有很多，并且各种因素相互牵制。热风炉的燃烧过程是一个连续的动态变化过程，控制的主要困难是不能及时得到控制作用的反馈信息，等到控制效果能通过输出测量体现时，此时的控制作用强度往往已过头了。
[0004]经过对全国各大钢铁企业走访调研获知，现在许多高炉热风炉均使用较简单的控制系统，即只有煤气总管压力控制和煤气及空气调节阀位自动控制，而阀位的设定值或开度由人工控制。由于人工控制难以在热风炉参数或状态发生变化时(煤气压力、煤气热值、换炉操作等)做到及时准确的修正，导致热风炉内燃烧气氛不理想，空燃比不准确、流量骤变等状况发生，造成煤气浪费和安全隐患出现。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提出一种高炉热风炉精确燃烧控制系统，解决了现有技术中上述的问题。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]—种高炉热风炉精确燃烧控制系统，包括:
[0008]空气/煤气调节阀；
[0009]传感器单元；
[0010]烟道干预阀；
[0011]PLC控制器，与所述空气/煤气调节阀、所述传感器单元和所述烟道干预阀连接；
[0012]工控机，与所述PLC控制器连接。
[0013]优选地，所述传感器单元与所述PLC控制器连接的煤气/空气管道总管压力传感器、煤气/空气流量传感器、环境温湿度传感器、拱顶温度传感器、烟道温度传感器和烟道残氧传感器中的任意一种或多种。
[0014]优选地，所述PLC控制器通过信号线与所述空气/煤气调节阀、所述传感器单元和所述烟道干预阀连接。
[0015]优选地，所述工控机通过以太网或工业控制总线与所述PLC控制器相连。
[0016]进一步地，本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，还包括:
[0017]人工控制单元，与所述工控机连接。
[0018]进一步地，所述人工控制单元包括:
[0019]人工流量控制单元，与所述工控机连接；
[0020]人工空燃比给定单元，与所述工控机连接。
[0021 ]本实用新型的有益效果为:
[0022]本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，以燃料的燃烧热与系统热转移相平衡为理论基础，以多种类型传感器为控制依据，能有效的控制热风炉燃烧，使热风炉既能充分蓄热，达到最佳燃烧效率，以确保向高炉送风的温度和时间，又能最大限度的减少能源消耗，防止热风炉拱顶过烧，以延长热风炉寿命。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本实用新型一种高炉热风炉精确燃烧控制系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1所示，本实用新型所述的一种高炉热风炉精确燃烧控制系统，包括:
[0027]空气/煤气调节阀；
[0028]传感器单元；
[0029]烟道干预阀；
[0030]PLC控制器，与空气/煤气调节阀、传感器单元和烟道干预阀连接；
[0031]工控机，与PLC控制器连接。
[0032]其中，空气/煤气调节阀的作用是控制空气和煤气的流量;PLC控制器的作用是收集传感器单元的反馈信息，实现逻辑连锁及保护等功能，同时输出给定阀位来控制空气/煤气调节阀和烟道干预阀的动作;工控机从PLC控制器中采集煤气压力、空气压力、煤气流量、空气流量及煤气调节阀信号、空气调节阀信号、环境温湿度、烟道残氧，通过电路确定阀门的动作，并发送到PLC控制器中。
[0033]本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，采用传感器单元、PLC控制器和工控机，与常规系统以人控为主导相比，在控制时效上的区别在于:一方面是自控系统杜绝了人工操作的随意性和主观性，在人工操作时，面对同一现场状况，不同操作者的调控方式和操作响应时间完全不同；面对几乎相同的现场状况，同一操作者每次的调控幅度也无法做到相同，而本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统面对这种情况，则会在第一时间给出完全一致的标准调控幅值;另一方面是本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统对温度和气氛的管控是实时不间断管理的，不存在人工管控时的监视空隙，当然也就实现了持续稳定的温度、气氛控制。
[0034]其中，优选地，所述传感器单元与PLC控制器连接的煤气/空气管道总管压力传感器、煤气/空气流量传感器、环境温湿度传感器、拱顶温度传感器、烟道温度传感器和烟道残氧传感器中的任意一种或多种。
[0035]其中，优选地，所述PLC控制器通过信号线与空气/煤气调节阀、传感器单元和烟道干预阀连接。
[0036]其中，优选地，所述工控机通过以太网或工业控制总线与PLC控制器相连。
[0037]其中，本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，还可以包括:
[0038]人工控制单元，与工控机连接。
[0039]本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，既可以实现实时不间断监控，又可以在紧急或特殊情况下实现人工监控，提升了安全性。
[0040]其中，所述人工控制单元可以包括:
[0041 ]人工流量控制单元，与工控机连接；
[0042]人工空燃比给定单元，与工控机连接。
[0043]其中，本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，还可以包括:
[0044]报警单元，与工控机连接。报警单元包括声音报警装置和发光报警装置。
[0045]本实用新型所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，以燃料的燃烧热与系统热转移相平衡为理论基础，以多种类型传感器为控制依据，能有效的控制热风炉燃烧，使热风炉既能充分蓄热，达到最佳燃烧效率，以确保向高炉送风的温度和时间，又能最大限度的减少能源消耗，防止热风炉拱顶过烧，以延长热风炉寿命。
[0046]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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，包括: 空气/煤气调节阀； 传感器单元； 烟道干预阀； PLC控制器，与所述空气/煤气调节阀、所述传感器单元和所述烟道干预阀连接； 工控机，与所述PLC控制器连接。2.根据权利要求1所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，所述传感器单元与所述PLC控制器连接的煤气/空气管道总管压力传感器、煤气/空气流量传感器、环境温湿度传感器、拱顶温度传感器、烟道温度传感器和烟道残氧传感器中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，所述PLC控制器通过信号线与所述空气/煤气调节阀、所述传感器单元和所述烟道干预阀连接。4.根据权利要求1所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，所述工控机通过以太网或工业控制总线与所述PLC控制器相连。5.根据权利要求1所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，还包括: 人工控制单元，与所述工控机连接。6.根据权利要求5所述的高炉热风炉精确燃烧控制系统，其特征在于，所述人工控制单元包括: 人工流量控制单元，与所述工控机连接； 人工空燃比给定单元，与所述工控机连接。
【专利摘要】本实用新型提出了一种高炉热风炉精确燃烧控制系统，包括：空气/煤气调节阀；传感器单元；烟道干预阀；PLC控制器，与所述空气/煤气调节阀、所述传感器单元和所述烟道干预阀连接；工控机，与所述PLC控制器连接。本实用新型有益效果：以燃料的燃烧热与系统热转移相平衡为理论基础，以多种类型传感器为控制依据，能有效的控制热风炉燃烧，使热风炉既能充分蓄热，达到最佳燃烧效率，以确保向高炉送风的温度和时间，又能最大限度的减少能源消耗，防止热风炉拱顶过烧，以延长热风炉寿命。
【IPC分类】C21B9/00
【公开号】CN205313585
【申请号】CN201521031023
【发明人】刘智深, 丁智学
【申请人】北京冠科环保科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月14日