專利名稱：點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法及控制系統的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及到燒結工藝設備領域，特指一種適用于點火爐的智能診斷控制方法及其控制系統。
背景技術：
“燒結”是把粉狀物料轉變為致密體，是一個傳統的工藝過程。在煉鐵系統中燒結工藝流程占據著重要位置，其作用是為煉鐵高爐提供優質的燒結礦從而產出鐵水。而點火爐及其點火環節則是燒結工藝流程中一個非常重要的環節。在現代燒結工藝過程中 ，點火爐被用來向混合料表面提供高溫帶狀火焰，使其中的固體燃料著火燃燒，并使表層混合料在點火爐高溫煙氣與固體燃料燃燒放熱作用下燒結；同時通過抽風機抽風提供充分的氧量將表層所積蓄的熱量傳遞至下一層混合料，促使下一層的固體燃料繼續燃燒，進而使得燒結過程迅速向下進行，最終完成燒結工藝。燒嘴是點火爐上用的燃燒裝置的俗稱，可理解為“燒火的噴嘴”的簡稱，是點火爐最為關鍵的部件之一。通常指的是燃燒裝置本體部分，包括燃料入口、空氣入口和噴出孔，起到分配燃料和助燃空氣并以一定方式噴出后燃燒的作用。目前，燒結點火爐按其燒嘴的數量、傾斜角度及內部燃燒介質等不同，可分為雙斜式、單斜式、三斜式、前置中部燒嘴式、焦爐煤氣、高爐煤氣及重油點火爐等等。如圖I所示，為現有的常規燒嘴裝置的結構，燒嘴I分兩排布置在點火爐爐頂2上，燒嘴I的燃料入口 101、空氣入口 102分別與爐頂管道的煤氣管103和空氣管104相連。在燒嘴I前的煤氣與空氣管上設置有調節閥門105。上述結構的點火爐在使用過程中，經常會因為焦油堵燒嘴、空氣壓力不夠、煤氣壓力不夠等多種原因導致點火燒嘴回火。而一旦發生回火，如果現場操作工發現及時并處理得當，可以將對生產的影響降至最低。但如果沒有及時發現，則回流的火焰會在燒嘴腔內越燒越大，嚴重時會導致爐頂空煤氣管道爆炸，引發重大生產事故，故如何第一時間發現回火現象，并將其及時處理，是解決回火隱患、提高點火爐整體安全系數的重要環節和關鍵手段。
發明內容
本發明要解決的技術問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、能提高燒嘴的安全性的點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法及控制系統。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案
一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，通過溫度檢測組件實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度用以判斷點火爐燒嘴是否回火。作為本發明控制方法的進一步改進
所述溫度檢測組件依序輪流檢測每一個燒嘴，所述溫度檢測組件根據檢測結果對燒嘴上煤氣管和/或空氣管上的電磁閥進行控制，如檢測結果為溫度超標，則關閉電磁閥。所述溫度檢測組件通過檢測結果提示操作人員檢修相應燒嘴，對燒嘴實施回火處理。所述溫度檢測組件采用旋轉的方式，按序依次檢測點火爐上的所有燒嘴；根據旋轉角度信號判斷燒嘴的位置和序號，讀取點火爐是否處于工作狀態的信號，當溫度檢測組件的檢測結果超標時，確定哪個燒嘴出現了回火。本發明進一步提供一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，包括
溫度檢測組件，用來實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度；
控制組件，用以根據溫度檢測組件采集的溫度信號判斷點火爐燒嘴是否回火。 所述控制組件與燒嘴上煤氣管和/或空氣管上的電磁閥相連，所述控制組件根據溫度檢測組件采集的溫度信號發送控制信號至電磁閥。所述溫度檢測組件安裝于一旋轉組件上并可隨旋轉組件轉動，所述旋轉組件上設有用來檢測溫度檢測組件轉動位移的角度位移傳感器，所述角度位移傳感器與控制組件相連。所述溫度檢測組件安裝于點火爐上兩排燒嘴之間。在所述控制組件的控制下，所述溫度檢測組件依序檢測完一排燒嘴后再對另一排燒嘴進行檢測。所述溫度檢測組件為紅外輻射溫度計。本發明進一步還包括一環境溫度檢測元件。與現有技術相比，本發明的優點在于本發明的點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法及控制系統，結構簡單、自動化程度高，可在生產中及時有效地發現燒嘴回火的狀況，并可以在無人操作的情形下自動關閉回火燒嘴，不影響生產，從而大大提高了點火爐生產的安全性、可靠性及智能性，且有利于提高整臺點火爐的作業率與產量。
圖I是現有技術中點火爐燒嘴的結構示意圖。圖2是本發明控制方法的流程示意圖。圖3是本發明控制系統在具體應用實例中的結構示意圖。圖4是本發明在應用實例中的檢測流程示意圖。圖5是具體實例中沿著燒嘴標號順向依次檢測的示意圖。圖6是具體實例中沿著燒嘴標號逆向依次檢測的示意圖。圖例說明
I、燒嘴;101、燃料入口 ;102、空氣入口 ;103、煤氣管;104、空氣管;105、調節閥門；
2、點火爐爐頂；3、溫度檢測組件；4、電磁閥；6、旋轉組件；7、角度位移傳感器；8、環境溫度檢測儀。
具體實施例方式以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。如圖2所示，本發明點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，它是通過溫度檢測組件3實時檢測點火爐燒嘴I的外殼溫度，用以判斷點火爐燒嘴I是否回火。在本實施例中，溫度檢測組件3采用旋轉的方式，按序依次檢測點火爐上的所有燒嘴1，每檢測一個燒嘴I的溫度時需停留足夠長的時間，以保證采樣時間及采樣個數，并作數據平滑處理，停留時間可作為時間常數處理。先根據旋轉角度信號判斷各燒嘴I的位置和序號，讀取時間繼電器數據和點火爐是否處于工作狀態的信號及其他各類常數，如燒嘴I的個數、各燒嘴I的角度間距、每個燒嘴I停留的時間、燒嘴I回火溫升的允許范圍，從而判斷溫度檢測組件3是否到達需檢測的燒嘴的位置。針對當前檢測燒嘴1，當溫度檢測組件3前后兩次檢測結果的差值超過回火溫升的允許范圍時，確定該燒嘴I出現了回火。溫度檢測組件3依序輪流檢測每一個燒嘴1，溫度檢測組件3根據檢測結果對燒嘴I上煤氣管103和/或空氣管104上的電磁閥4進行控制，如檢測結果為溫度超標，則關閉電磁閥4。在本實施例中，溫度檢測組件3通過檢測結果提示操作人員檢查對應燒嘴1，對燒嘴I實施回火處理。 如圖3和圖4所示，本發明進一步提供一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，包括
溫度檢測組件3，用來實時檢測點火爐燒嘴I的外殼溫度；
控制組件，根據溫度檢測組件3采集的溫度信號判斷點火爐燒嘴是否回火，如果判斷有回火，則發送控制信號至電磁閥4。本實施例中，在燒嘴I上煤氣管103和/或空氣管104上設置電磁閥4，該實例中，控制組件可以為單片機、工控機或者固化于電磁閥4內的模塊或程序及程序執行件。控制組件根據溫度檢測組件3采集的溫度信號發送控制信號至電磁閥4，控制電磁閥4的開關，從而切斷電磁閥4所連接的煤氣管道。溫度檢測組件3安裝于一旋轉組件6上并可隨旋轉組件6轉動，旋轉組件6上設有用來檢測溫度檢測組件3轉動位移的角度位移傳感器7，角度位移傳感器7將檢測到的角度信號發送給控制組件。因此，上述控制組件還可以根據實際需要，擴展其對應的功能，對其他部件進行控制，例如本實例中的旋轉組件6、角度位移傳感器7等等。通過控制組件可以根據角度位移傳感器7采集的實時數據，控制旋轉組件6轉動到預定的位置，令溫度檢測組件3可以完成實時檢測工作。本實施例中溫度檢測組件3安裝于點火爐上兩排燒嘴I之間。溫度檢測組件3采用紅外輻射溫度計，紅外輻射溫度計被定位安裝在兩排燒嘴I的中間、距離爐頂平臺有一定高度(以不影響操作工通過為準)的旋轉組件6上。依靠控制旋轉組件6，從而控制溫度檢測組件3進行360度旋轉，以確保能俯射照到每個燒嘴I的外殼壁上，同時通過旋轉組件6上的角度位移傳感器7，可檢測紅外輻射溫度計轉動角度，根據該角度則可精確控制紅外輻射溫度計保證能準確檢測到各燒嘴I的溫度。參見圖4，圖中的I 23為燒嘴I的標號，圖5為沿著燒嘴I標號順向依次檢測的示意圖，圖6為沿著燒嘴I標號逆向依次檢測的示意圖。在控制組件的控制下，溫度檢測組件3依序檢測完一排燒嘴I后再對另一排燒嘴I進行檢測。即，當旋轉組件6由第一排第一個燒嘴I轉到第二排最后一個燒嘴I之后，再反向折回檢測。在較佳實施例中，還可進一步設置用來檢測燒嘴I附近環境溫度的環境溫度檢測儀8，環境溫度檢測儀8可安裝在爐頂任意位置，例如，安裝于兩排燒嘴I中間的旋轉組件6上，用來實時檢測出環境溫度；其作用是為了防止系統發生誤判，例如當爐頂耐材穿孔開裂時，熱氣外冒，整個爐頂的溫度(包括燒嘴I外表溫度)都會急劇上升，這時候檢測出環境溫度可有效幫助系統判斷是否為燒嘴回火或其他事故。如果診斷出某一燒嘴I發生回火，可由控制組件自動將該燒嘴I相對應的煤氣與空氣入口切斷，再由人工判斷回火原因。即，由控制組件自動關閉對應電磁閥4，并提示用戶檢查處理的閥門位置。一旦點火爐某一燒嘴I發生回火時，其燒嘴I的外殼溫度必然升高，而旋轉的紅外輻射溫度計會第一時間檢測到此情形，并將之轉化為信號反饋給主控室；同時通知操作人員現場或通過計算機遠程關閉該燒嘴I對應的空煤氣支管閥門將燒嘴I滅火。等到檢修完畢，該燒嘴I恢復正常后，再重新開啟該燒嘴I的空煤氣支管閥門，將該燒嘴I點火投入生產。參見圖2中，在具體應用時
先讀取角度位移傳感器7的角度信號、讀取時間繼電器數據、讀取點火爐是否處于工作狀態指令，將其它各類參數及常數初始化(如燒嘴個數、各燒嘴角度間距、每燒嘴停留時間、判斷燒嘴回火溫升的允許范圍)。判斷點火爐是否處于正常工作狀態
如果為是，且旋轉組件6在每個位置檢測的停止時間已到，則對多次采樣的數據進行平滑處理、存儲處理相關數據，在每一個位置時均要判斷當前是否到達兩端的極限位置，如果到達極限位置則執行旋轉換向控制指令，如果沒到達極限位置則控制向前轉動到一個位置，從而再檢測新位置處的燒嘴溫升是否在允許范圍內；如此循環判斷。如果為否，則提示用戶關閉及處理相關閥門。以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，其特征在于，通過溫度檢測組件實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度用以判斷點火爐燒嘴是否回火。
2.根據權利要求I所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，其特征在于，所述溫度檢測組件依序輪流檢測每一個燒嘴，所述溫度檢測組件根據檢測結果對燒嘴上煤氣管和/或空氣管上的電磁閥進行控制，如檢測結果為溫度超標，則關閉電磁閥。
3.根據權利要求2所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，其特征在于，所述溫度檢測組件通過檢測結果提示操作人員檢修相應燒嘴，對燒嘴實施回火處理。
4.根據權利要求I 3中任意一項所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法，其特征在于，所述溫度檢測組件采用旋轉的方式，按序依次檢測點火爐上的所有燒嘴；根據旋轉角度信號判斷燒嘴的位置和序號，讀取點火爐是否處于工作狀態的信號，當溫度檢測組件的檢測結果超標時，確定哪個燒嘴出現了回火。
5.一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，包括 溫度檢測組件，用來實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度； 控制組件，用以根據溫度檢測組件采集的溫度信號判斷點火爐燒嘴是否回火。
6.根據權利要求5所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，所述控制組件與燒嘴上煤氣管和/或空氣管上的電磁閥相連，所述控制組件根據溫度檢測組件采集的溫度信號發送控制信號至電磁閥。
7.根據權利要求5或6所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，所述溫度檢測組件安裝于一旋轉組件上并可隨旋轉組件轉動，所述旋轉組件上設有用來檢測溫度檢測組件轉動位移的角度位移傳感器，所述角度位移傳感器與控制組件相連并將采集的實時信號發送給控制組件。
8.根據權利要求7所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，所述溫度檢測組件安裝于點火爐上兩排燒嘴之間。
9.根據權利要求8所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，在所述控制組件的控制下，所述溫度檢測組件依序檢測完一排燒嘴后再對另一排燒嘴進行檢測。
10.根據權利要求5或6所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，所述溫度檢測組件為紅外輻射溫度計。
11.根據權利要求5或6所述的點火爐燒嘴回火智能診斷控制系統，其特征在于，還包括一環境溫度檢測元件。
全文摘要
本發明公開了一種點火爐燒嘴回火智能診斷控制方法及控制系統，該方法為通過溫度檢測組件實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度用以判斷點火爐燒嘴是否回火。該系統包括溫度檢測組件，用來實時檢測點火爐燒嘴的外殼溫度；控制組件，用以根據溫度檢測組件采集的溫度信號判斷點火爐燒嘴是否回火。本發明具有結構簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、能提高燒嘴的安全性等優點。
文檔編號F27B21/14GK102809289SQ20121031435
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者周浩宇, 邱立運 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司