火焰信号联锁装置的制作方法

本实用新型涉及一种火焰信号联锁装置，属于机械领域。

背景技术：

超细粉作业区所用煤气为公司煤气柜前粗煤气，粗煤气内含水分及杂质较多，煤气燃烧时会产生大量水蒸气聚积在长3米、直径1.5米的烧嘴空间内，影响探头的探测效果。探头探测效果极其灵敏，在3秒钟探测不到信号后，阀门自动关闭，当高炉煤气含水量较大时，即使炉膛内未熄火，探头经常会因为烧嘴内水蒸气过多而传递出假信号致使热风炉自动停火，产线自控系统会自动关闭主风机，使超细粉的瞬间比表面积大大降低，磨内堆积过多物料，料层过厚，二次启动主辊辊压无法短时间内升高到正常范围，同样使超细粉比表面积低，由于生产旺季产品需求较高，几乎为零库存状态销售，导致个别提货单位的货物不合格，影响公司声誉，并给使用单位带来安全隐患。因该问题致停机每天2-3次，时间约2小时/天。

技术实现要素：

本实用新型提供一种火焰信号联锁装置，主要应用于高炉煤气热风炉在生产过程中，扩大火焰信号的探测范围，排除虚假火焰信号致产线停机现象，在保证安全的前提下，既稳定了生产，又保证了产品质量。

本实用新型通过改造火焰信号联锁方式，扩大信号探测范围。在原有的单探测器基础上增加一组探测器，并将两套火焰探测器反馈信号呈“或”型联接，即有一个探测信号存在，便可保证阀门不会关闭，不会造成灭火，形成双保险。

本实用新型采用的技术方案是：一种火焰信号联锁装置，包括两套火焰探测器，第一套火焰探测器设置在第一燃烧器和第二燃烧器的旁边，第二套火焰探测器与第一套火焰探测器呈90°设置，且第二套火焰探测器的位置比第一套火焰探测器低30cm；第二套火焰探测器与第一套火焰探测器为并联设置；火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号处于联锁状态，火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号连接plc。

上述的第一套火焰探测器、第二套火焰探测器分别包括两个探测器，探测器分别设置在第一燃烧器和第二燃烧器的旁边，第一套火焰探测器的两个探测器分别与第一燃烧器、第二燃烧器位于同一水平线上；位于第一燃烧器旁边的两个探测器呈90°设置，位于第二燃烧器旁边的两个探测器呈90°设置；其中一个探测器位于燃烧器的右侧，另一个探测器位于燃烧器的下方。

此种安装方式避免了烧嘴内部蒸汽上升使第一套探测器感光信号丢失，造成灭火，即有一个探测信号探测到火焰信号，就能确定煤气处于燃烧状态，便可保证阀门不会关闭，不会造成灭火，形成双保险。改造后，即使煤气内水份过大，烧嘴内充满水蒸气致后端探头信号丢失时，第二套探测器探头也会直接探测到炉膛内火焰信号，保证生产正常运行。

本实用新型提供的火焰信号联锁装置，带来的有益效果：

（1）本实用新型为首创双火焰信号联锁控制，是一种全新的设计理念，第二套探测器的安装位置及两套火焰探测器反馈信号“或”型联接方式具有创新性。

（2）采用全新设计的火焰信号联锁方式，在保证安全的前提下，剔除虚假信号造成的干扰；可避免产线突然停机造成的成品质量不合格；

（3）经过实际论证的智能化plc控制程序，可以智能感知现场工况，通过运算判断实现精确作业，实现安全、稳产相结合，提高现场作业效率。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的信号联锁原理示意图。

图中1为第一燃烧器，2为第二燃烧器，3为第一套火焰探测器，4为第二套火焰探测器；a为火焰走向。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，一种火焰信号联锁装置，包括两套火焰探测器，第一套火焰探测器3设置在第一燃烧器1和第二燃烧器2的旁边，第二套火焰探测器4与第一套火焰探测器3呈90°设置，且第二套火焰探测器4的位置比第一套火焰探测器3低30cm；第二套火焰探测器4与第一套火焰探测器3为并联设置。火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号处于联锁状态，火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号连接plc。

上述第一套火焰探测器3包括两个探测器，分别设置在第一燃烧器1和第二燃烧器2的旁边，两个探测器与第一燃烧器1、第二燃烧器2位于同一水平线上。

具体的工作过程为：

如图2所示，火焰信号介绍：在热风炉烧嘴尾端装有一套光感探头（即火焰探测器），该探头的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号处于联锁状态，当探头丢失光感信号（即熄火）3秒钟后，高炉煤气蝶阀自动关闭，切断煤气来源，防止未燃烧的煤气聚积造成中毒和二次点火炉内煤气含量高而引发爆炸，起到安全保护作用。

使用原理：火焰探测器安装在火焰走向前方，点火时，探测器探的煤气燃烧后，煤气调节阀处于受控状态，可根据操作人员的意图调节，此时点火成功，由产线中控工操作控制。当现场火焰探测器信号丢失，则系统自动将高气蝶阀关闭，确保煤气不外泄。

点火初期火焰小，新增的第二套探测器无法探到火焰信号，当火焰增大后进入正常运行状态后，煤气内的水被气化后又冷凝形成雾状，就会阻挡第一套探测器信号，因此在燃烧器下方设置了第二套火焰探测器2，两套探测器信号并联，只要有一个采集到着火信号，就表明现场煤气燃烧正常，设备处于正常运转状态，经过实践，第二套探测器的安装位置在原探测器下方90度位置，具体见附图1所示，能有效避免信号失真造成的产线停机。

本实用新型提供的信号连锁装置经过太钢超细粉生产线理论和现场实验论证具备非常高的可行性，生产稳定性明显得到提升，杜绝了由于煤气质量及烧嘴内部结构等问题造成的生产停机。将两套火焰探测器反馈信号呈“或”型联接，此种安装方式避免了烧嘴内部蒸汽上升使第一套探测器成感光信号丢失，造成灭火，即有一个探测信号探测到火焰信号，就能确定煤气处于燃烧状态，便可保证阀门不会关闭，不会造成灭火，形成双保险。改造后，即使煤气内水份过大，烧嘴内充满水蒸气致后端探头信号丢失时，前端探头也会直接探测到炉膛内火焰信号，保证生产正常运行。

火焰信号联锁优化改造后，大大降低了热风炉因探头反馈假信号致误停机的问题。保证了设备稳定运行，提高选粉效率，确保在选粉机压力一定的前提下，所选合格成品比重增加。减少设备非计划停机次数，增加产量。前期因该问题致停机每天2-3次，时间约2小时/天。

改造后每天约增加产量（160+220）x2=760吨按每吨售价130元粗略估计，增加利润约9.8万元/天，月利润约为296.4万元。

技术特征：

1.一种火焰信号联锁装置，其特征在于：包括两套火焰探测器，第一套火焰探测器设置在第一燃烧器和第二燃烧器的旁边，第二套火焰探测器与第一套火焰探测器呈90°设置，且第二套火焰探测器的位置比第一套火焰探测器低30cm；第二套火焰探测器与第一套火焰探测器为并联设置；火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号处于联锁状态。

2.根据权利要求1所述的火焰信号联锁装置，其特征在于：所述第一套火焰探测器、第二套火焰探测器分别包括两个探测器，探测器分别设置在第一燃烧器和第二燃烧器的旁边，第一套火焰探测器的两个探测器分别与第一燃烧器、第二燃烧器位于同一水平线上；位于第一燃烧器旁边的两个探测器呈90°设置，位于第二燃烧器旁边的两个探测器呈90°设置；其中一个探测器位于燃烧器的右侧，另一个探测器位于燃烧器的下方。

技术总结
本实用新型公开一种火焰信号联锁装置，包括两套火焰探测器，第一套火焰探测器设置在第一燃烧器和第二燃烧器的旁边，第二套火焰探测器与第一套火焰探测器呈90°设置，且第二套火焰探测器的位置比第一套火焰探测器低30cm；第二套火焰探测器与第一套火焰探测器为并联设置；火焰探测器的开关反馈信号与煤气管道阀门开关信号处于联锁状态。本实用新型采用全新设计的火焰信号联锁方式，在保证安全的前提下，剔除虚假信号造成的干扰；可避免产线突然停机造成的成品质量不合格。

技术研发人员：张德鑫;李振琴;李保明;秦泽叶;郝万锁;古宏渊
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：2019.11.28
技术公布日：2020.09.18