别控制烧嘴前的燃气、助燃风、排烟风的开启和关闭。
[0028]每对烧嘴前阀门包括第一烧嘴A的第一烧嘴前燃气开关8A、第一烧嘴前助燃风开关9A、第一烧嘴前排烟开关10A，第二烧嘴B的第二烧嘴前燃气开关SB、第二烧嘴前助燃风开关9B、第二烧嘴前排烟开关10B。蓄热式烧嘴通常有3~12对。
[0029]上位工控机I对加热炉进行全面监控，在运行的组态软件中实时显示，包括压力、流量、温度、报警、蓄热燃烧器状态等，并且在组态软件中进行实时记录，操作人员根据设定权限对加热炉的操作控制动作也都进行记录，可查看历史曲线，报表，便于后期的查询分析。
[0030]本实施例PID参数在预设的范围内，根据炉膛内温度，压力的变化，进行自整定获得优化的参数，便于加热炉压力控制，燃烧控制。
[0031]下位机PLC主站2内的PID模块根据炉膛温度与设定温度偏差值输出PID值，该PID值经过死区设置，最小点火时间保证等优化预处理处理，再脉宽调制，输出脉冲信号，对蓄热烧嘴工作状态控制。该优化的PID控制方法避免了烧嘴频繁点火，点火时间较短引起蓄热效果不佳。
[0032]图2所示为PID脉冲燃烧控制时序图，取3个代表性的固定PID输出值33%，50%，100%，固定换向周期60s为例进行说明。图3所示为第一烧嘴A燃烧而第二烧嘴B蓄热的工作状态示意图，此时第一烧嘴A的第一烧嘴前燃气开关8A打开，第一烧嘴前助燃风开关9A打开，第一烧嘴前排烟开关1A关闭，第二烧嘴B的第二烧嘴前燃气开关8A关闭，第二烧嘴前助燃风开关9A关闭，第二烧嘴前排烟开关1A打开；图4所示为第一烧嘴A蓄热而第二烧嘴B燃烧的工作状态示意图，此时上述烧嘴前开关阀工作状态与图3状态相反；图5所示为第一烧嘴A、第二烧嘴B均停止准备换向的工作状态示意图，此时上述烧嘴前阀门开关都处于关闭状态。一般加热炉中存在多对蓄热式烧嘴，每对蓄热式烧嘴由第一烧嘴A、第二烧嘴B对称配置构成，第一烧嘴A、第二烧嘴B分别带有第一蓄热体11A、第二蓄热体11B。图中第一烧嘴A的燃烧循环周期(工作时段，下同)TA，第二烧嘴B的燃烧循环周期TB。
[0033]蓄热式燃烧系统运行中，每对蓄热式烧嘴交替燃烧且在两个蓄热式烧嘴燃烧时段之间具有一个双方均不燃烧但为对方燃烧做准备的燃烧前排烟时段(即一方的烧嘴前排烟阀开关先开始工作，此时另一方是点火时段，特例是l_2s)Tl，燃烧前排烟时段Tl开启一方的烧嘴前排烟阀开关，而另一方则开始点火。第一烧嘴A的燃烧循环周期TA由燃烧前排烟时段Tl和第一烧嘴A燃烧时段T2A组成，第二烧嘴B燃烧循环周期TB由燃烧前排烟时段Tl和第二烧嘴B燃烧时段T2B组成，例如第一烧嘴A燃烧时段T2A结束时第二烧嘴B开始点火(即已经进入第二烧嘴B燃烧循环周期TB但还未燃烧)，此时燃烧前排烟时段Tl开始，第一烧嘴A的第一烧嘴前排烟开关1A打开进行排烟，延迟l_2s后第二烧嘴B开始燃烧，反之同理。通过前反馈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，则多对蓄热式烧嘴按照上述方式进行错时依次换向，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。
[0034]每对蓄热式烧嘴工作时，采用排烟超前，燃烧滞后的控制；多对蓄热式烧嘴错时换向，错时规则根据程序设定的队列，超前、滞后及错时时间根据需要可进行调整。该控制方法解决蓄热式炉膛压力波动过大的影响。
[0035]当一对蓄热式烧嘴中的某一个烧嘴排烟温度不均匀性变大，或者温度超过报警值，通过暂停排烟温度过高的烧嘴排烟功能，只能对该烧嘴燃烧控制，通过该方法排烟温度能保持相当的均匀性并且不会高温超限。
[0036]通过加热炉试验，当有多对蓄热式烧嘴时(作为优选，采用5对蓄热式烧嘴)，若不采用错时换向，炉压波动范围达到±100Pa，甚至更高；采用错时换向，炉压波动在±50Pa内。
[0037]当未采用超前动作排烟时，炉压波动范围约在±50Pa之间；采用超前动作排烟时，炉压波动范围缩小至±15Pa之内。
[0038]加热炉燃烧系统运行中，各对蓄热式烧嘴供热和排烟时间不尽相同而产生蓄热量不同和排烟温差，热电偶实时检测获得的排烟温度信号与设定温度信号偏差值，PLC可通过增大烧嘴工作的死区，延长燃烧-排烟状态的最小时间，调整燃烧过程中各蓄热式烧嘴排烟温度偏差，且进行超温保护。经过试验，未设置烧嘴工作死区，或者死区不合理时，各蓄热式烧嘴排烟温度经常超温报警，甚至超过设定的极限温度250°C。通过采用烧嘴工作死区合理设置，超温报警降低了许多，超过极限温度的情况未再出现过。
【主权项】
1.一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。
2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧控制系统，其特征在于: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。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热式燃烧控制系统，其特征在于:所述调节开关为具有开度调节的变频器或调节阀执行器。
【专利摘要】本实用新型公开了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、燃气管路分别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，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。本实用新型排烟温度均匀，控温精度较好，能耗低。
【IPC分类】F23N1-04, F23C5-08
【公开号】CN204329061
【申请号】CN201420716988
【发明人】邢海潇, 潘景新, 杨应凯, 钟鸣, 张碧琰, 谢鑫
【申请人】中国联合工程公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月26日