旋转式RTO的温度控制系统的制作方法

本实用新型属于蓄热式氧化炉的电气控制技术领域，涉及旋转式RTO的温度控制系统。

背景技术：

目前国家对于企业的环保要求越来越高，作为一种高效有机挥发物的处理设备，旋转式RTO(蓄热式氧化炉)从环保、节能等方面满足了企业需求。RTO对于有机挥发物的处理主要是通过高温分解的方式，因此能够安全、稳定的控制RTO氧化室的温度显得很重要。

技术实现要素：

为了解决了现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种旋转式RTO的温度控制系统，使温度控制操作方便、控制准确，解决RTO的温度控制问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，旋转式RTO的温度控制系统，包括主控制器以及与主控制器连接并进行数据交换的燃烧机温度控制器，燃烧机温度控制器通过燃气和助燃空气比例调节阀连接设置在氧化室内的燃烧机，氧化室内还设置有用于监测并反馈温度至燃烧机温度控制器的温度传感器。

还包括设置在燃烧机上的点火控制器，点火控制器与主控制器相连。

温度传感器为K型热电偶，主控制器与燃烧机温度控制器之间采用RS485连接线实现通信。

燃烧机采用支持火力大小调节的燃烧机，燃烧机采用具备点火和加热功能。

还包括设置在电气控制柜内与主控制器连接并进行数据交换的人机界面，燃烧机温度控制器以及燃气和助燃空气调节阀安装在RTO氧化室层平台上。

主控制器采用可编程控制器PLC。

旋转式RTO的温度控制方法，采用三段式温度控制，包括第一升温段、恒温段和第二升温段，其中，第一升温段的最高温度和第二升温段的最低温度均等于恒温段温度，各阶段的目标温度预设于主控制器中，通过设置在氧化室内的温度传感器向燃烧机温度控制器的反馈温度信号，燃烧机温度控制器将温度信号传送给主控制器；

当处于第一升温段和第二升温段时，主控制器接收燃烧机温度控制器发送的温度信号并判断其与当前温度控制阶段的目标温度的差值，计算加热温度并发送到燃烧机温度控制器，燃烧机温度控制器根据加热温度调节燃气和助燃空气调节阀的进气量，进而改变燃烧机火力大小，控制氧化室升温；其中，加热温度＝当前温度+温升增量；

当处于恒温段时，主控制器发送目标温度给燃烧机温度控制器，燃烧机温度控制器根据目标温度调节燃气和助燃空气调节阀的进气量，维持氧化室处于恒温状态。

第一升温段的温升增量不超过4℃，第二升温段的温升增量不超过15℃，恒温段的保持时间不小于30分钟。

加热温度的更新频率为1分钟。

温升增量＝当前温度与本阶段目标温度的差值÷本阶段剩余加热时间的分钟数。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：通过设置在氧化室内的温度传感器有效及时地将燃烧室内的温度传送至温度控制器，实现了燃烧机温度控制器判断当前温度与目标温度的差值，调节燃气和助燃空气的进气量，改变燃烧机的火力大小，达到独立安全稳定温控的目的。

进一步的，燃烧机的点火控制器与主控制器相连，缩短信号传递路径，有利于快速准确传递调节指令。

进一步的，温度传感器采用的K型热电偶成本低，线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜。

进一步的，采用RS485通讯的方式，实现了温度传输的准确性、快速性，使控温操做方便易于实现。

进一步的，人机界面设置在电气控制柜，燃烧机温度控制器以及燃气和助燃空气调节阀安装在RTO氧化室层平台上，整体结构紧凑，操作方便、安全。

进一步的，主控制器采用可编程控制器编程进行三段式升温控制，可操作性强，能实现温度的准确控制，节约成本。

进一步的，加热温度的更新频率设定为1分钟，既能实现对燃烧室内温度进行准确的反馈，又不增加装置的工作负荷，使其工作稳定可靠。

进一步的，控制第一升温段的温升增量不超过4℃，第二升温段的温升增量不超过15℃，恒温段的保持时间不小于30分钟，既保证温度达到设定值，同时使温度平滑稳定上升，有利于整个RTO设备的安全运行。

附图说明

图1是旋转式RTO的温度控制系统示意图。

图2是温度控制的升温曲线示意图。

附图中，1.人机界面，2.主控制器，3.燃烧机温度控制器，4.燃气和助燃空气比例调节阀，5.氧化室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型包括主控制器2以及与主控制器2连接并进行数据交换的燃烧机温度控制器3，燃烧机温度控制器3通过燃气和助燃空气比例调节阀4连接设置在氧化室5内的燃烧机，燃烧机支持火力大小调节，氧化室5内还设置有用于监测并反馈温度至燃烧机温度控制器3的温度传感器；设置在电气控制柜内与主控制器2连接并进行数据交换的人机界面1，燃烧机温度控制器3以及燃气和助燃空气调节阀4安装在RTO氧化室层平台上，还包括设置在燃烧机上的点火控制器，点火控制器与主控制器2相连。

作为本实用新型优选实施例，温度传感器为K型热电偶，主控制器2与燃烧机温度控制器3之间采用RS485连接线实现通信；主控制器2采用可编程控制器PLC。

如图2所示，本实用新型的旋转式RTO的温度控制方法，采用三段式温度控制，包括第一升温段、恒温段和第二升温段，其中，第一升温段的最高温度和第二升温段的最低温度均等于恒温段温度。，各阶段的目标温度预设于主控制器中，用户通过人机界面预先设置好加热曲线，主控制器会根据人机界面设置好的加热曲线和加热时间，自动计算出实时目标温度，主控制将计算出来的实时目标温度及时的通过485总线传送到温控表上，温控表根据氧化室内温度传感器反馈到温控表的当前温度值和485总线传送到温控表上的实时目标温度做比较，时刻调节燃烧机比例马达，实现火焰大小调节。在氧化室内的温度传感器向燃烧机温度控制器的反馈温度信号，燃烧机温度控制器将温度信号传送给主控制器；

当处于第一升温段和第二升温段时，主控制器2接收燃烧机温度控制器3发送的温度信号并判断其与当前温度控制阶段的目标温度的差值，计算加热温度并发送到燃烧机温度控制器3，燃烧机温度控制器3根据加热温度调节燃气和助燃空气调节阀4的进气量，进而改变燃烧机火力大小，控制氧化室5升温；其中，加热温度＝当前温度+温升增量；

当处于恒温段时，主控制器2发送目标温度给燃烧机温度控制器3，燃烧机温度控制器3根据目标温度调节燃气和助燃空气调节阀4的进气量，维持氧化室5处于恒温状态。

第一升温段的温升增量不超过4℃，第二升温段的温升增量不超过15℃，恒温段的保持时间不小于30分钟；加热温度的更新频率为1分钟；

温升增量＝当前温度与本阶段目标温度的差值÷本阶段剩余加热时间的分钟数。

本实用新型采用温度控制系统采用了性能稳定的燃烧机温度控制器3控制燃烧机加热，使得氧化室5温度达到有机挥发物分解的温度；利用PLC进行三段式升温控制，主控制器2与燃烧机温度控制器3之间采用RS485通讯的方式进行温度信号传递，实现了操作方便、控制准确的温度控制。

RTO的燃烧机3是利用点火控制器进行点火控制，通过燃气和助燃空气比例调节阀4改变进入燃烧室5的气体流量来改变燃烧机的火力大小，进而改变燃烧室温度。

K型热电偶向燃烧机温度控制器3的输入信号，K型热电偶输出信号为4-20mA，控制方式为PID加热方式；根据采集到的温度信号，燃烧机温度控制器判断当前温度与目标温度的差值，通过PID调节，输出控制信号，控制燃气和助燃空气比例调节阀门4，进而调节燃气和助燃空气的进气量；这种控制方式充分利用了温度控制器成熟的温度控制性能，实现了独立的温度控制。

人机界面1和主控制器2安装在RTO地面层的电气控制柜内，燃烧机温度控制器3、燃气和助燃空气调节阀4安装在RTO氧化室层平台上，距离地面高度5.5～6.5米，本实用新型优选使用带有RS485通讯功能的燃烧机温度控制器3与主控制器2之间进行信息交换，具体的，燃烧机温度控制器3直接接收到热电偶采集到氧化室5的温度，再通过RS485通讯的方式发送到主控制器2，主控制器2通过接收到的温度来判断与目标温度的差值，并计算新的温度目标值，通过RS485通讯的方式把新的目标温度发送到燃烧机温度控制器3；由燃烧机温度控制器3控制燃气和助燃空气调节阀4改变燃气与助燃空气的比例，实现了温度控制指令传输的准确、快速。

采用三段式升温控制，为了使RTO氧化燃烧设备安全稳妥地运行，RTO的升温过程需要根据工艺编制升温曲线，采用多段温度控制方式，实现氧化室5和蓄热陶瓷均匀加热；燃烧机温度控制器3具有编制多段温度曲线的功能，能充分发挥主控制器2的主要控制作用，而且节约成本；升温曲线由三段组成，低温升温段(第一升温段)、恒温段和高温升温段(第二升温段)；加热温度＝当前温度+温升增量，温升增量＝当前温度与本阶段目标温度的差值÷本阶段剩余加热时间的分钟数。

本实用新型的工作过程如下，在图1中的人机界面1设定如图2所示的升温曲线，由主控制器2向燃烧机温度控制器3发送目标温度，通过燃烧机温度控制器3控制燃烧机燃气和助燃空气比例调节阀4，控制进入氧化室5的燃气和助燃空气进气量来改变燃烧机火力大小，进而控制氧化室5的实际温度；采用三段式温度控制，包括第一升温段、恒温段和第二升温段，其中，第一升温段的最高温度和第二升温段的最低温度均等于恒温段温度，各阶段的目标温度预设于主控制2中，燃烧机温度控制器3接收安装在氧化室5上的热电偶传送的当前温度信号，并将其传送给主控制器2，根据当前温度与目标温度的差值进行温度PID控制，在当前温度小于目标温度时，燃气和助燃空气调节阀4的开度增大，进入氧化室5的燃气和助燃空气流量变大，氧化室5的温度升高；在当前温度大于目标温度时，燃气和助燃空气调节阀4的开度减小，进入氧化室5的燃气和助燃空气流量变小。

当处于第一升温段和第二升温段时，主控制器2接收燃烧机温度控制器3发送的温度信号并判断其与当前温度控制阶段的目标温度的差值，计算加热温度并发送到燃烧机温度控制器3，燃烧机温度控制器3根据加热温度调节燃气和助燃空气调节阀的进气量，进而改变燃烧机火力大小，控制氧化室5升温；其中，加热温度＝当前温度+温升增量；

当处于恒温段时，主控制器2发送目标温度给燃烧机温度控制器3，燃烧机温度控制器3根据目标温度调节燃气和助燃空气调节阀的进气量，维持氧化室处于恒温状态。

作为本实用新型优选实施例，人机界面1和主控制器2之间通过100Mbps的以太网进行通讯，人机界面1实时显示包括氧化室5的温度、加热时间；并通过人机界面1设置相关的工艺参数。