本发明涉及石膏板生产技术，尤其是沸腾炉安全保护方法及安全保护装置。
背景技术：
沸腾炉是纸面石膏板生产过程中的热源的供应者，沸腾炉的主体构造为砖砌结构，沸腾炉内具有两个炉膛燃烧室，煤炭通过下煤系统输送到燃烧室，在沸腾炉燃烧室内燃烧，燃烧室通过一次风机(进风作用)和主引风机(出风作用)的配合在燃烧室内产生负压，将燃烧室内热量抽走用来加热导热油。在此过程中，若岗位人员操作不当会导致燃烧室内负压过高。燃烧室内长期过高的负压会导致砖体结构的沸腾炉炉墙变形，严重时会造成倒塌，产生不可逆转的损害。沸腾炉维修复杂，一旦造成不可逆破坏，将造成停机事故，经济损失巨大。
技术实现要素：
本发明提供一种沸腾炉安全保护方法及安全保护装置，用于克服现有技术中的缺陷，将燃烧室内的压力控制在适宜的范围内，避免燃烧室内负压过高，减少由此导致的沸腾炉变形和停机事故，提高沸腾炉的运行率和安全性能。
本发明提供一种沸腾炉安全保护方法，包括以下步骤：
步骤1，自动检测燃烧室炉膛内压力，并设定压力上限；
步骤2，如果有其中一个燃烧室炉膛内的压力超过设定的压力上限并持续第一预设时间段，则进行报警；
步骤3，报警持续的时间在第二预设时间段内，测燃烧室炉膛内的压力低于压力上限，则消除报警；
若报警持续的时间超过第二预设时间段，燃烧室炉膛内的压力仍然超过压力上限，则控制排风设备减小排风量，直到燃烧室炉膛内的压力低于压力上限。
本发明还提供一种沸腾炉安全保护装置，包括：
压力检测元件，检测燃烧室炉膛内压力，并发送压力信号；
控制器，包括：
报警单元，采集所述压力信号，并比较压力信号的值与设定的压力上限的值，若前者大于后者，并持续第一预设时间段，则发送报警信号；
控制单元，持续接收上述报警信号达到第二预设时间段，发出控制指令给排风设备以减小排风量，直到燃烧室炉膛内的压力低于压力上限；
报警器，接收上述报警信号，并发出声光信号。
本发明提供的沸腾炉安全保护方法及保护装置，设定压力上限，并通过压力检测元件检测燃烧室炉膛内部压力，当燃烧室炉膛内的压力超过压力上限时，则通过报警器报警，操作人员听到或看到报警后采取措施降低炉膛内压力，如果操作人员在设定的时间内没有操作，则控制器自动控制主引风机也就是排风设备的排风量减小，以使炉膛内部压力落到设定压力上限以下，从而减小因炉膛内部负压过高导致的沸腾炉变形等不必要的维修和停止运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的沸腾炉安全保护装置的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明实施例提供的沸腾炉安全保护装置的结构示意图；如图1所示，本发明实施例提供一种沸腾炉安全保护装置包括压力检测元件1、控制器2和报警器3；其中压力检测元件1用于检测燃烧室炉膛10的内部压力，并发送压力信号给控制器；这里的压力检测单元可采用压力变送器，这里的压力信号是模拟信号，具体为4-20ma的电流信号，当然也可以是电压信号等模拟信号；本实施例中，沸腾炉100具有两个燃烧室炉膛10，每个炉膛内均设置一个压力检测元件1；
控制器2包括报警单元21和控制单元22，报警单元21采集来自于压力检测元件1的压力信号后，通过内部模数转换器将模拟信号形式的压力信号转换为数字信号形成测定压力，并将测定压力与设定的压力上限(可在报警单元中根据沸腾炉本身抗变形能力进行设定，本实施例中温度上限是-200pa)进行比较，若炉膛内压力高于压力上限(即炉膛内部的测定压力不能高于-200pa，例如测定压力是-201pa，就认定超过温度上限)，并持续第一预设时间段(根据具体情况进行设定，这里是1分钟)，则向报警器3发送报警信号；报警器3接收上述报警信号，并发出声光信号，提示操作人员采取措施降低炉膛内部压力；如果报警持续达到第二预设时间段(根据具体情况进行设定，这里是2分钟)而没有人采取措施，则进入自动控制程序，控制单元22自动发出控制指令使得排风设备20减小排风量，直到燃烧室炉膛内的测定压力低于压力上限。
控制单元22具有用于控制排风设置电机转速的第一控制单元22a和用于控制设置在排风机设备20进风口或排风口的阀门开合度大小的第二控制单元22b(还可以是其中任意一个，本实施例中为了快速降低炉膛内压力，所以采用第一控制单元和第二控制单元共同作用)。这个阀门可以是电动阀门。上述实施例中控制器可采用可编程控制器(以下简称plc)。
第一控制单元22a通过控制排风设备电机30的转速降低以减小排风量；第二控制单元22b通过控制安装在排风设备进风口或排风口的电动阀门40开口变小以减小排风量；排风设备是主引风机，主引风机的电机的转速通过变频器调整，变频器与第一控制单元22a连接，当报警达到预定时间时，可通过第一控制单元22a向变频器发送控制指令，例如变频器频率降低1hz，降低主引风机机电机的转速，这期间，报警单元21仍然定时采集压力信号，如果检测压力仍然大于压力上限，则第一控制单元22a再次向变频器发送控制指令，变频器频率再次降低1hz，如果检测压力小于压力上限，退出自动控制程序。这里的1hz就是调整频率的预设幅值，可根据具体情况设定为2hz或0.5hz等。
通过第二控制单元22b缩小排风口或进风口时，第二控制单元22b向电动阀门40发送脉冲信号作为控制指令，例如电动阀门的阀板朝着减小阀门开口的方向转动5度，这期间，报警单元21仍然定时采集压力信号，如果检测压力仍然大于压力上限，则第二控制单元22b再次向电动阀门发送控制指令，电动阀门的阀板再次向同一方向转动5度，如果检测压力小于压力上限，退出自动控制程序。这里的5度就是调整的预设幅值，可根据具体情况设定为10度或2度等。结合降低主引风机转速，能达到迅速减小排风量的目的，降低炉膛内压力。
控制器2还包括故障排查单元23，沸腾炉安全保护装置还包括显示单元4，故障排查单元23采集并接收压力检测单元1发送的压力信号后，可通过内部的模数转换器将模拟信号形式的压力信号转换为数字信号后形成测定压力值，并将测定压力值与设定的远远大于压力上限的故障压力值(本实施例中故障压力值是-500pa，即炉膛内部测定压力不能高于-500pa，例如-501pa，就认定超过故障压力值)进行比较，若前者大于或等于后者，则发送故障排查信号；显示单元接收故障排查信号，并显示故障排查元件。防止压力检测单元自身的故障导致的误操作。
上述压力检测元件1采用压力变送器，为了减少信号干扰，还可以在压力变送器与报警单元21之间、第一控制单元22a与变频器之间以及第二控制单元22b与电动阀门40之间增设隔离器5。
本发明实施例还提供一种沸腾炉安全保护方法，包括以下步骤：
步骤1，通过压力变送器自动检测燃烧室炉膛内压力，通过报警单元定时采集来自于压力变送器的压力信号，并在报警单元中设定压力上限；
步骤2，如果有其中任意一个燃烧室炉膛内的测定压力超过设定的压力上限并持续第一预设时间段，则报警单元向报警器发送报警信号进行报警；如果燃烧室炉膛内的测定压力远远超过压力上限，并达到预设在故障排查单元内的故障压力值，则忽略上述压力检测信号，判定为压力检测故障，并通过显示单元提示操作者进行压力检测元件进行检查；
步骤3，如果报警器报警持续的时间在第二预设时间段内，测燃烧室炉膛内的压力低于压力上限，则消除报警；
若报警持续的时间超过第二预设时间段，燃烧室炉膛内的压力仍然超过压力上限，则控制排风设备减小排风量，直到燃烧室炉膛内的压力低于压力上限。
本实施例中沸腾炉具有两个燃烧室，若两个炉膛内的测定压力有任何一个超出-200pa范围并持续1分钟，沸腾炉电脑控制上位机将报警，弹出报警画面，并提醒2分钟后降低主引风机电机频率1hz，在此期间若岗位人工采取措施控制炉膛内的压力在-200pa以内，程序将不采取措施，若人工不参与调整，报警2分钟后程序自动降低主引风机电机频率1hz。如降低后仍不能达到控制范围，将重复以上操作直至达到要求控制范围。为防止特殊情况下，程序误操作导致的运行风险，程序控制中加入了特殊情况，保证正常生产。
特殊情况一、压炉：此时程序自动检测，沸腾炉两个燃烧室中有一个下煤系统不运行时，默认为岗位工人采取了压炉操作，此时只要一台炉子负压达到要求，程序将不采取措施；
特殊情况二、压力变送器故障：根据生产经验，如炉膛负压超过-500pa以上时，程序将视为检测负压的仪器压力变送器故障，负压数据将视为无效信号，只在沸腾炉电脑控制上位机报警，弹出报警画面，但不采取控制措施。