专利名称：空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法。
背景技术：
随着节能和环保越来越得到重视及科学技术的不断进步，出现了结构简单、控制方便、可靠性强的换向系统，使得蓄热式燃烧技术在国内外得到广泛的应用。
传统加热炉普遍采用了一种在烟道上回收烟气的装置---空气余热器(或称空气换热器)来回收炉尾气带走的热量。采用这种办法可以降低烟气的温度，增加进入炉膛的助燃空气的温度，这样做达到了一定的节能效果。但是这种方法仍然存在以下问题其回收热量的数量有限，炉子热效率一般在50％以下；空气预热器一般采用金属材料和陶瓷材料，前者寿命短，后者设备庞大、维修困难；从燃烧器的角度来看，助燃空气的温度提高后，火焰区的体积越来越小，火焰中心的温度也越来越高，炉膛内存在局部高温区，这样对于工业炉来说，容易使加热制品局部过热，也影响了工业炉的局部炉膛耐火材料和金属构件的寿命；助燃空气温度的增高导致火焰温度增高，NOx的排放量大大增加，对大气环境造成了严重的污染。
蓄热式燃烧技术是一种新型燃烧技术，具有高效烟气余热回收和高温预热助燃空气及低氮氧化物排放等多重优越性，特别是在低热值燃料的利用上蓄热式燃烧技术的优势十分显著。蓄热式燃烧系统由蓄热室，空气燃气管线，换向阀，鼓风机，引风机，调节阀，安全阀，盲板阀等组成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，它操作简单、控制质量高、开发成本低、维护方便。
为解决上述技术问题，本发明空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法包括如下步骤烧嘴点火步骤、包括手动和自动两种点火方式，如果点火时炉温高于800℃，不进行火焰检测和辅烧嘴点火，直接打开主空气循环阀门、主煤气循环阀门；燃烧控制步骤、首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭烟气阀门，然后打开空气阀门，经延时最后打开煤气阀门，燃烧控制结束；如果烧嘴没有处于使用状态则不启动燃烧控制步骤；蓄热控制步骤、当蓄热控制时，首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭煤气阀门，然后经延时再关闭空气阀门，最后打开烟气阀门。
由于采用上述方法，本发明的有益效果是1、提高了控制质量。由于采用模块化设计，对程序模块进行单独编程测试，保证编制的程序模块的控制质量。
2、模块复用率高，缩短了软件开发周期，降低了开发成本。模块化程序设计时采用标准的输入、输出接口，通过测试的程序模块能够适用于所有蓄热式烧嘴控制。采用模块化程序设计，在代码编制中，可以多人协作；调试时仅对模块化结构内部修改，而不影响外部接口，大大节约开发调试周期。
3、有较高的应用推广价值。随着蓄热式燃烧技术越来越广泛的应用，对于空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的点火控制、燃烧控制和蓄热控制，可以完全利用本发明所述的方法；对于集中换向阀的控制也有极大的借鉴。
4、模块化设计的程序给用户的维护带来了极大的方便。点火控制、燃烧控制和蓄热控制三个程序模块，便于维护；用户仅需根据需要调整模块内部程序，而无需改变外部接口。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是本发明空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法流程图；图2是图1中自动点火控制流程图；图3是图1中燃烧控制流程图；图4是图1中蓄热控制流程图。
具体实施例方式
烧嘴式蓄热燃烧器把蓄热体和烧嘴有机结合在一起，蓄热器中的蓄热体采用陶瓷小球和陶瓷蜂窝体的复合蓄热结构。蓄热式燃烧器的工作原理是从鼓风机出来的常温空气经由换向阀切换进入蓄热式燃烧器后被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度。被加热的高温空气进入炉膛后与燃料燃烧；与此同时，炉膛内燃烧后的高温热烟气经过对侧的蓄热式燃烧器时把热能储存在该蓄热式燃烧器内；低温烟气经由换向阀通过烟囱排出。
蓄热式烧嘴通常有常规燃烧、交叉换向和集中换向三种燃烧方式。
常规燃烧是将蓄热式烧嘴当作常规烧嘴使用，烟气循环阀门关闭，蓄热室不蓄热，助燃空气不经过预热直接用于燃烧。在常规燃烧方式下，蓄热式烧嘴采用远程点火方式，烧嘴上配置了点火器、火焰检测器和点火煤气。由操作人员在控制室完成蓄热式烧嘴的点火与熄火操作。
交叉换向是指当一对烧嘴中一侧在燃烧时，其对应侧的烧嘴将废气中的热量存储在蓄热体内。当蓄热室经过一定时间温度达到要求温度时，废气循环阀门关闭，助燃空气循环阀门打开，助燃空气经蓄热室预热，处于蓄热状态的烧嘴的煤气循环阀门打开，切换到燃烧状态；对应的烧嘴的煤气及空气循环阀门关闭，废气循环阀门打开，切换到蓄热状态，其他烧嘴依次往复循环。
集中换向是指一侧的烧嘴全部处于燃烧状态，另一侧的烧嘴全部处于蓄热状态，经过一定时间温度达到要求温度时，蓄热状态的烧嘴燃烧，燃烧状态的烧嘴蓄热。交叉换向和集中换向属于蓄热式燃烧。
如图1所示，本发明空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法包括如下步骤烧嘴点火步骤、燃烧控制步骤和蓄热控制步骤。
所述烧嘴点火步骤，包括手动和自动两种点火方式，如果点火时炉温高于800℃，不进行火焰检测和辅烧嘴点火，直接打开主空气循环阀门、主煤气循环阀门。
选择手动点火时火焰检测器连锁解除。首先进行辅烧嘴点火，按下辅烧嘴点火按钮后，辅烧嘴煤气电磁阀打开，2秒钟后启动点火器，当现场确认见到火焰后，按确认按钮。然后，启动主烧嘴点火，按下主烧嘴点火按钮后，主空气电磁阀打开，2秒钟后主煤气电磁阀打开，当现场确认见到火焰后，按确认按钮。如果点火过程中出现异常，则按熄火按钮结束点火。
如图2所示，选择自动点火时，首先进行辅烧嘴自动点火，点火器启动后2秒钟后打开辅煤气阀门，当辅烧嘴火焰检测器检测到火焰后辅烧嘴点火完成；如果辅烧嘴火焰检测器没有检测到火焰则辅烧嘴自动点火失败，关闭辅煤气阀门。
所述辅烧嘴自动点火完成3秒钟后打开主空气循环阀门，主空气循环阀门打开到位2秒钟后打开主煤气循环阀门。如果在规定时间内主火焰检测器检测到火焰则主烧嘴点火完成；如果主火焰检测器没有检测到火焰则主烧嘴自动点火失败，此时先关闭主煤气循环阀门，延时2秒钟后关闭主空气循环阀门。15秒钟后，主烧嘴进行第2次自动点火。自动点火时主烧嘴可以启动3次点火。
所述主空气循环阀门的开启，由主空气循环阀门开启限位开关检测其在规定时间内是否开启到位，若未开启到位则延时2秒钟后先后顺序关闭辅煤气阀门和主空气循环阀门，主烧嘴自动点火失败。
所述主煤气循环阀门的开启，由主煤气循环阀门开启限位开关检测其规定时间内是否开启到位，若未开启到位则先延时2秒钟后先后顺序关闭辅煤气阀门和主煤气循环阀门，再延时2秒钟后关闭主空气循环阀门，主烧嘴自动点火失败。
当点火时炉温大于800℃，不进行辅点火和火焰检测，直接打开主煤气循环阀门，延时2秒钟后打开主空气循环阀门，但须确认主煤气循环阀和主空气循环阀门是否真正打开。
点火完成后，转换到燃烧控制步骤启动蓄热式烧嘴燃烧控制时，首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭烟气阀门，然后打开空气阀门，延时几秒后最后打开煤气阀门，燃烧控制结束。如果烧嘴没有处于使用状态则不启动燃烧控制步骤。
所述烟气阀门是否关闭到位，由烟气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则烟气阀门异常，结束燃烧控制。
所述空气阀门是否开启到位，由空气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则空气阀门异常，结束燃烧控制。
所述主煤气阀门是否开启到位，由煤气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则煤气阀门异常，则先关闭煤气阀门，延时2秒钟后关闭主空气阀门，结束燃烧控制。
燃烧控制完成后，当炉温大于980℃后，可以转换到蓄热控制步骤。
当蓄热控制时，首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭煤气阀门，然后延时几秒后关闭空气阀门，最后打开烟气阀门。
所述主煤气阀门是否关闭到位，由煤气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则煤气阀门异常，结束蓄热控制。
所述主空气阀门是否关闭到位，由空气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则空气阀门异常，结束蓄热控制。
所述烟气阀门是否开启到位，由烟气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则烟气阀门异常，关闭烟气阀门，结束燃烧控制。
权利要求
1.一种空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于，包括如下步骤烧嘴点火步骤、包括手动和自动两种点火方式，如果点火时炉温高于800℃，不进行火焰检测和辅烧嘴点火，直接打开主空气循环阀门、主煤气循环阀门；燃烧控制步骤、首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭烟气阀门，然后打开空气阀门，经延时最后打开煤气阀门，燃烧控制结束；如果烧嘴没有处于使用状态则不启动燃烧控制步骤；蓄热控制步骤、当蓄热控制时，首先判断烧嘴是否处于使用状态，如果烧嘴处于使用状态则关闭煤气阀门，然后经延时再关闭空气阀门，最后打开烟气阀门。
2.如权利要求1所述的空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于所述手动点火时火焰检测器连锁解除；首先进行辅烧嘴点火，按下辅烧嘴点火按钮后，辅烧嘴煤气电磁阀打开，2秒钟后启动点火器，当现场确认见到火焰后，按确认按钮；然后，启动主烧嘴点火，按下主烧嘴点火按钮后，主空气电磁阀打开，2秒钟后主煤气电磁阀打开，当现场确认见到火焰后，按确认按钮；如果点火过程中出现异常，则按熄火按钮结束点火。
3.如权利要求1所述的空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于所述自动点火时，首先进行辅烧嘴自动点火，点火器启动后2秒钟后打开辅煤气阀门，当辅烧嘴火焰检测器检测到火焰后辅烧嘴点火完成；如果辅烧嘴火焰检测器没有检测到火焰则辅烧嘴自动点火失败，关闭辅煤气阀门；所述辅烧嘴自动点火完成3秒钟后打开主空气循环阀门，主空气循环阀门打开到位2秒钟后打开主煤气循环阀门；如果在规定时间内主火焰检测器检测到火焰则主烧嘴点火完成；如果主火焰检测器没有检测到火焰则主烧嘴自动点火失败，此时先关闭主煤气循环阀门，延时2秒钟后关闭主空气循环阀门；15秒钟后，主烧嘴进行第2次自动点火。
4.如权利要求3所述的空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于所述主空气循环阀门的开启，由主空气循环阀门开启限位开关检测其是否开启到位，若未开启到位则延时2秒钟后先后顺序关闭辅煤气阀门和主空气循环阀门，主烧嘴自动点火失败；所述主煤气循环阀门的开启，由主煤气循环阀门开启限位开关检测其是否开启到位，若未开启到位则先延时2秒钟后先后顺序关闭辅煤气阀门和主煤气循环阀门，再延时2秒钟后关闭主空气循环阀门，主烧嘴自动点火失败。
5.如权利要求1所述的空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于所述燃烧控制步骤中烟气阀门是否关闭到位，由烟气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则烟气阀门异常，结束燃烧控制；所述空气阀门是否开启到位，由空气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则空气阀门异常，结束燃烧控制；所述主煤气阀门是否开启到位，由煤气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则煤气阀门异常，则先关闭煤气阀门，延时2秒钟后关闭主空气阀门，结束燃烧控制。
6.如权利要求1所述的空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，其特征在于所述蓄热控制步骤中所述主煤气阀门是否关闭到位，由煤气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则煤气阀门异常，结束蓄热控制；所述主空气阀门是否关闭到位，由空气阀门关闭限位开关检测，若未关闭到位则空气阀门异常，结束蓄热控制；所述烟气阀门是否开启到位，由烟气阀门开启限位开关检测，若未开启到位则烟气阀门异常，关闭烟气阀门，结束燃烧控制。
全文摘要
本发明公开了一种空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法，包括烧嘴点火步骤、如果点火时炉温高于800℃，不进行火焰检测和辅烧嘴点火，直接打开主空气循环阀门、主煤气循环阀门。燃烧控制步骤、如果烧嘴处于使用状态则关闭烟气阀门，然后打开空气阀门，经延时最后打开煤气阀门，燃烧控制结束；如果烧嘴没有处于使用状态则不启动燃烧控制步骤。蓄热控制步骤、如果烧嘴处于使用状态则关闭煤气阀门，然后经延时再关闭空气阀门，最后打开烟气阀门。本发明操作简单、控制质量高、开发成本低、维护方便。本发明适用于使用空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的加热炉、退火炉等炉窑的燃烧控制。
文档编号F23L15/00GK101033850SQ20061002457
公开日2007年9月12日 申请日期2006年3月10日 优先权日2006年3月10日
发明者褚桂林, 黄宁燕, 周昱宸 申请人:上海宝信软件股份有限公司