蓄热式燃烧控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加热炉燃烧控制技术领域，尤其是涉及一种蓄热式燃烧控制系统，适用于连续式加热炉、周期式加热炉，尤其是锻造加热炉中。
【背景技术】
[0002]随着当今世界经济的快速发展，能源消耗日益增长，作为能源消耗大户的加热炉，如何通过技术改进提高节能效果，已成为非常重要的指标。蓄热式燃烧技术的核心是高温空气燃烧技术，该技术在20世纪90年代以后，发达国家开始普遍采用推广的新型燃烧技术，具有高效烟气回收和高温预热空气，节能、环保效果较好。
[0003]目前蓄热式燃烧技术控制方法，主要有连续调节控制和普通的PID脉冲燃烧控制。当前的控制方法存在以下不足:
[0004]1、蓄热式控制参数固定，不能自适应整定，不同的加热炉调试需根据经验不断凑试，消耗大量时间精力财力；
[0005]2、燃烧器供热过程中容易出现炉膛压力波动较大；
[0006]3、不同蓄热体的排烟温度不均匀性明显，容易超温报警。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种控制参数调试简单，炉膛压力稳定，不同蓄热体排烟温度均匀的蓄热式燃烧控制系统。
[0008]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案包括:一种蓄热式燃烧控制系统，包括上位工控机、下位机、助燃风机调节开关、排烟风机调节开关、烧嘴前阀门、传感器组、点火器，助燃风机、排烟风机分别通过助燃风管路、排烟风管路连通至蓄热式烧嘴前，燃气管路连通至蓄热式烧嘴前，烧嘴前阀门包括烧嘴前燃气开关、烧嘴前助燃风开关、烧嘴前排烟开关，烧嘴前燃气开关、烧嘴前助燃风开关、烧嘴前排烟开关分别与燃气管路、助燃风管路、排烟风管路连通，其特征在于所述蓄热式烧嘴有多对，每对蓄热式烧嘴具有两个对称配置的蓄热式烧嘴，每个蓄热式烧嘴均由一个烧嘴和一个蓄热体构成，上位工控机通过以太网与下位机连接，下位机与助燃风机调节开关、排烟风机调节开关、烧嘴前阀门、传感器组、点火器均连接。
[0009]本实用新型所述下位机由下位机PLC主站和下位机PLC从站组成，下位机PLC主站与下位机PLC从站通过PROFIBUS现场总线连接，下位机PLC从站与助燃风机调节开关、排烟风机调节开关、烧嘴前阀门、传感器组、点火器均连接。
[0010]本实用新型所述调节开关为具有开度调节的变频器或调节阀执行器。
[0011]作为优选，本实用新型所述下位机PLC从站采集现场信号是通过置于加热炉附近的远程站实现，通信采用PROFIBUS协议。
[0012]作为优选，本实用新型所述排烟风机调节开关采用变频器。
[0013]作为优选，本实用新型所述助燃风机调节开关采用变频器。
[0014]本实用新型运行中，下位机PLC从站通过排烟风机调节开关、助燃风机调节开关来调节烟气压力和助燃风压力。根据生产工艺要求，传感器组实时检测获得的炉膛温度信号与设定温度信号偏差值通过下位机PLC从站输出PID值，按照优化的PID脉冲燃烧控制策略，通过实时变化的PID输出值自动确定燃烧时间，以控制蓄热燃烧器的状态来控制炉膛内的供热，从而达到控制加热炉炉膛温度的目的。
[0015]每对蓄热式烧嘴的两个蓄热式烧嘴交替燃烧或排烟，两个蓄热式烧嘴交替燃烧之间具有时间间隔-燃烧前排烟时段，燃烧前排烟时段时原先在燃烧的一个蓄热式烧嘴的烧嘴前燃气开关、烧嘴前助燃风开关关闭，烧嘴前排烟开关打开；同时另一个蓄热式烧嘴的烧嘴前燃气开关、烧嘴前助燃风开关打开，烧嘴前排烟风开关关闭。
[0016]本实用新型所述燃烧前排烟时段为1-2秒，通过燃烧前排烟时段预排烟以达到抵消炉压滞后升高的目的。若加热炉采用多对蓄热式烧嘴，则对多对蓄热式烧嘴进行错时换向，以减少同时换向对炉膛产生较大的冲击，减少压力波动，稳定炉压。
[0017]作为优选，本实用新型所述排烟温度高温报警值设定范围为180°C。
[0018]作为优选，本实用新型所述排烟温度高温限制温度为250°C，当某个蓄热烧嘴排烟温度超过250°C时，暂时关闭该侧的排烟功能。
[0019]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:通过助燃风机调节开关、排烟风机调节开关、烧嘴前阀门、传感器组、点火器来检测和调节控制炉温，缩短了加热时间，炉膛压力较稳定；通过每对蓄热式烧嘴具有两个对称配置的蓄热式烧嘴，来达到一个蓄热一个加温交替进行，排烟温度均匀性好，控温精度较好，能耗降低明显，适用于连续式加热炉、周期式加热炉。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例的系统结构示意图。
[0021]图2是本实用新型实施例蓄热式烧嘴工作时序图。
[0022]图3是本实用新型实施例第一烧嘴燃烧而第二烧嘴蓄热的工作状态示意图。
[0023]图4是本实用新型实施例第一烧嘴蓄热而第二烧嘴燃烧的工作状态示意图。
[0024]图5是本实用新型实施例第一烧嘴、第二烧嘴均停止准备换向的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0026]本实用新型工作原理如下:
[0027]本实用新型所述的蓄热式控制系统结构图见图1。该系统包括已安装组态软件的上位工控机I通过工业以太网络与下位机PLC主站2连接，下位机PLC主站2与置于加热炉附近的下位机PLC从站3通过PROFIBUS现场总线连接，下位机PLC主站2负责控制程序运行，通过PROFIBUS现场总线，将置于现场的下位机PLC从站3通过从站输入口 31采集现场加热炉传感器组4 (包括热电偶、压力变送器、火焰检测器等传感器)的实时信号(包括压力、流量、火焰检测、温度信号)反馈给下位机PLC主站2，下位机PLC主站2根据传感器组4以及点火器7的采集信号，运行程序发出指令，通过下位机PLC从站3的从站输出口 32输出对助燃风机调节开关5、排烟风机调节开关6、点火器7、烧嘴前燃气开关8，烧嘴前助燃风开关9，烧嘴前排烟开关10进行动作控制，以完成加热炉的自动控制。助燃风机调节开关
5、排烟风机调节开关6通常采用具有开度调节功能的调节开关例如变频器和调节阀执行器中的一种或两种进行控制。本实施例助燃风机调节开关5和排烟风机调节开关6均采用变频器，包括助燃风机变频器、排烟风机变频器，分别对助燃风机、排烟风机进行变频调节。助燃风机、排烟风机分别通过助燃风管路、排烟风管路连通至每对蓄热式烧嘴前，燃气管路也连通至每对蓄热式烧嘴前。每对蓄热式烧嘴前均设置有一对烧嘴前阀门，烧嘴前阀门包括烧嘴前燃气开关8、烧嘴前助燃风开关9、烧嘴前排烟开关10，烧嘴前燃气开关8、烧嘴前助燃风开关9、烧嘴前排烟开关10分别与燃气管路、助燃风管路、排烟风管路连通并分