一種工業煤氣溫度控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種工業煤氣溫度控制方法，其解決了現有針對工業煤氣溫度的控制系統頻繁出現熄火故障、不能重新點火的技術問題。其采用大火時序控制，小火連續燃燒方式來實現二次點火，規避了無法二次點火的瓶頸，大火時序點火燃燒來進行溫度補償，實現了爐溫的精密控制。本發明廣泛用于工業煤氣溫度控制技術領域。
【專利說明】一種工業煤氣溫度控制方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種溫度控制方法，特別是涉及一種工業煤氣溫度控制方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]目前市場上對工業煤氣實現溫度控制方法主要有:冷乳連續退火爐控制方法、鍍鋅生產線退火爐燃燒控制方法、基于PLC的退火爐系統以及基于模糊PID控制的溫度控制系統等方法。
[0005]因為工業煤氣內含水分、灰分等雜質比較多，且熱值低，采用常規的溫控方法存在燃燒過程不穩定，頻繁出現熄火故障，亦不能重新點火，需重新開爐、清理、點火等故障，系統故障率非常高，從而造成零部件在執行熱處理工藝過程中頻繁中斷，形成多次熱處理，工藝曲線不完整，達不到工藝要求，甚至造成零部件報廢。
[0006]

【發明內容】

[0007]本發明為了解決現有針對工業煤氣溫度的控制系統頻繁出現熄火故障、不能重新點火的技術問題，提供一種杜絕燃燒系統頻繁熄火且不能點火問題發生的工業煤氣溫度控制方法。
[0008]本發明的技術方案是:
步驟一:在臺車式燃氣熱處理爐的橋架底部鋪墊多層石棉布，用石棉纖維填充橋架底部密封部位，外延臺車拖曳線纜支架；
點噴大火系統的燒嘴采用陶瓷材料；
步驟二，在上位機上輸入爐子各區的設定溫度；
步驟二，由熱電偶檢測的爐子內8個區的實際溫度，由上位機將設定溫度與實際溫度相比較，比較后的輸出值的大小是一個對應的O-100%的實數，這些實數經過PLC控制器產生一系列時序脈沖信號，PLC控制器根據輸入的8個實數信號的大小計算出時序脈沖信號的占空比，進而控制八個燒嘴控制器，再由燒嘴控制器控制燒嘴燃燒，燒嘴按照實際溫度與所設溫度的大小來控制回火爐里火焰的大小或熄滅；
PLC控制器通過對升溫時間和速度的計算，來控制小火保溫，大火升溫。當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝下限設定值時，PLC控制器觸發點噴大火系統，進行雙火苗燃燒；當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝上限設定值時，PLC控制器控制停止大火燃燒，由于控制小火的接觸器的觸點一直是閉合的，所以它一直會燃燒，從而起到保溫作用。
[0009]優選地，上位機通過對實際溫度與熱電偶檢測溫度的采樣，并按照PI算法計算出偏差值，由偏差值的大小輸出一個4-20MA的電流信號，這個電流信號經過A\D轉換器轉成數字量以后，送給PLC控制器。
[0010]本發明的有益效果是，本發明基于解決實際問題出發，重新設計控制方式和系統參數，將傳統的大小火焰時序脈沖控制轉變為大火時序脈沖控制，小火連續燃燒方式，確保退火爐升溫時間快，縮短加工周期，提高了熱處理精度，大幅降降低了故障率，可以替代天然氣爐窯，降低了能源成本。燃燒系統雙保險，徹底解決了燃燒系統頻繁熄火且不能點火的故障死穴，取得了非常好的實際應用效果，這是其他方法所不能實現的。
[0011]本發明進一步的特征，將在以下【具體實施方式】的描述中，得以清楚地記載。
[0012]
【附圖說明】
[0013]圖1控制系統不意圖；
圖2是控制過程示意圖。
[0014]圖中符號說明:
1.燒嘴控制器，PLl表示點火按鈕，PBl表示復位按鈕，TRl表示點火變壓器，YVl表示燃氣閥。2.上位機，3.西門子S7-200系統，4.燒嘴控制器，5.燒嘴，6.回火爐，7.熱電偶。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，燒嘴控制器I用于燒嘴的點火和監測。其先進的電子設計對各種控制要求反應迅速，因此更加適合頻繁脈沖工況，可以用于工業燒嘴的直接點火，連續或者脈沖控制工況。
[0017]點火按鈕PLl為綠燈自鎖按鈕，復位按鈕PBl為一般按鈕。
[0018]采用大火時序控制，小火連續燃燒方式來實現二次點火，規避了無法二次點火的瓶頸，大火時序點火燃燒來進行溫度補償，實現了爐溫的精密控制。
[0019]以DL09-1144型臺車式燃氣熱處理爐為例，控制方法是:
步驟一:對臺車式燃氣熱處理爐的測試信號監測線纜重新整理，在臺車式燃氣熱處理爐的橋架底部鋪墊多層石棉布，以隔絕來自爐窯底部散發出的熱量，避免燒焦線纜。另一方面，用石棉纖維填充橋架底部密封部位，降低熱損耗和熱氣對線纜的燒烤。
[0020]外延臺車拖曳線纜支架，避開爐窯熱量散熱區。
[0021 ]點噴大火系統的燒嘴采用陶瓷材料，耐溫1200°C。每只燒嘴配大小火源，可交替點火及復位。
[0022]步驟二，在上位機上輸入爐子各區的設定溫度T。
[0023]步驟三，參考圖2，熱電偶檢測的爐子內8個區的實際溫度(為了檢測爐溫均勻性)為tl、t2、t3、t4、t5、t6、t7和t8以電壓值的形式傳遞給調節器，調節器經過PID運算后，輸出4-20MA的信號給電氣轉換器或電氣閥門，然后轉換為氣壓信號控制氣動閥門來調節天然氣流量儀以達到控溫效果。
[0024]燒嘴的燃燒時間是由時序脈沖信號控制的，時序脈沖燃燒控制系統中燒嘴何時燃燒，也就是上位機2對設定溫度T與實際溫度t的偏差值計算輸出值PID決定的。通過對實際溫度與熱電偶檢測溫度的采樣，并按照PI算法(即比例、積分算法)計算出偏差值，由偏差值的大小輸出一個4-20MA的電流信號，這個電流信號經過A\D轉換器轉成數字量以后，送給西門子S7-200控制系統。(PID計算后的輸出值的大小是一個對應的0-100%的實數)這些實數經過西門子S7-200控制系統3的PLC控制器產生一系列時序脈沖信號，PLC控制器并根據輸入實數信號的大小計算出時序脈沖信號的占空比，進而控制燒嘴控制器4，再由燒嘴控制器4控制燒嘴5燃燒，進而控制不同的燒嘴控制器，再由燒嘴控制器控制燒嘴燃燒，從而達到控制他們按照一定的時序點燃火熄滅火爐溫度的目的。
[0025]西門子S7-200控制系統的PLC控制器通過對升溫時間和速度的計算，來控制小火保溫，大火升溫，(電氣硬件里分兩路來實現，一路控制大火燃燒，一路控制小火保溫，只需把小火保溫的按鈕和PLC控制的接觸器接上長閉觸點即可，并在程序控制器里加以編程)，以滿足工藝要求。當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝下限設定值時，PLC控制器觸控制的長開觸點閉合，觸發點噴大火系統，進行雙火苗燃燒。當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝上限設定值時，PLC控制器發出指令，控制大火的長開觸點斷開停止大火燃燒，控制小火燃燒的接觸器長閉觸點是閉合的，所以它會一直小火燃燒，起到保溫的作用。
[0026]大火燃燒雙保險(需要提功率時，以小火為火種，引燃大火)，不會存在因大火點火器失靈或者無法點燃，造成被迫停爐，甚至造成工件報廢，一舉解決了燃燒系統故障死穴，規避了因煤氣本身物理特性(燃點高、內含焦油、水分)而制約正常燃燒現象。
[0027]以上所述僅對本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡是在本發明的權利要求限定范圍內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種工業煤氣溫度控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:在臺車式燃氣熱處理爐的橋架底部鋪墊多層石棉布，用石棉纖維填充橋架底部密封部位，外延臺車拖曳線纜支架； 點噴大火系統的燒嘴采用陶瓷材料； 步驟二，在上位機上輸入爐子各區的設定溫度； 步驟二，由熱電偶檢測的爐子內8個區的實際溫度，由上位機將設定溫度與實際溫度相比較，比較后的輸出值的大小是一個對應的O-100%的實數，這些實數經過PLC控制器產生一系列時序脈沖信號，PLC控制器根據輸入的8個實數信號的大小計算出時序脈沖信號的占空比，進而控制八個燒嘴控制器，再由燒嘴控制器控制燒嘴燃燒，燒嘴按照實際溫度與所設溫度的大小來控制回火爐里火焰的大小或熄滅； PLC控制器通過對升溫時間和速度的計算，來控制小火保溫，大火升溫，當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝下限設定值時，PLC控制器觸發點噴大火系統，進行雙火苗燃燒；當爐內溫度達到技術要求里溫度的工藝上限設定值時，PLC控制器控制停止大火燃燒，由于控制小火的接觸器的觸點一直是閉合的，所以它一直會燃燒，從而起到保溫作用。2.根據權利要求1所述的工業煤氣溫度控制方法，其特征在于，上位機通過對實際溫度與熱電偶檢測溫度的采樣，并按照PI算法計算出偏差值，由偏差值的大小輸出一個4-20MA的電流信號，這個電流信號經過A\D轉換器轉成數字量以后，送給PLC控制器。
【文檔編號】G05B19/05GK105974876SQ201610325386
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】王青川, 茍宏葉
【申請人】陜西柴油機重工有限公司