專利名稱：控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金制造及設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制余熱鍋爐汽包壓力的系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在熔煉爐冶煉生產(chǎn)金屬的工藝過程中，主要的生產(chǎn)設(shè)備有熔煉爐、余熱鍋爐等。熔 煉爐在熔煉過程中會產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?，余熱鍋爐的主要作用是對煙氣進(jìn)行降溫，同時(shí) 將交換的熱量用于產(chǎn)生蒸汽供其他生產(chǎn)工序使用。由于余熱鍋爐位于熔煉爐煙氣出口，一 旦發(fā)生事故，就會影響熔煉爐的生產(chǎn)，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，在整個(gè)冶煉過程中，余 熱鍋爐的控制至關(guān)重要。余熱鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出且各項(xiàng)控制參數(shù)相互耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，汽包水位 是余熱鍋爐系統(tǒng)非常重要的被控變量。如果水位過低，輕則影響水汽平衡、重則燒干余熱鍋 爐，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致余熱鍋爐爆炸等事故。如果水位過高，容易造成蒸汽帶液現(xiàn)象，不僅降低 蒸汽的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且還會使過熱器結(jié)垢，或者使用于蒸汽發(fā)電的汽輪機(jī)葉片損壞。而汽 包水位的變化通常與汽包壓力的變化有關(guān)，因此在生產(chǎn)過程中，將汽包壓力控制在一定的 范圍內(nèi)是非常重要的?，F(xiàn)有的余熱鍋爐汽包壓力的控制方法是檢測余熱鍋爐汽包壓力，根據(jù)余熱鍋爐 汽包壓力的變化調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥以微調(diào)余熱鍋爐汽包壓力。現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是，沒有考慮實(shí)際生產(chǎn)過程中的各種因素對余熱鍋爐汽包壓 力的影響，無法及時(shí)調(diào)節(jié)余熱鍋爐汽包壓力以保持余熱鍋爐汽包壓力的穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決無法及時(shí)調(diào)節(jié)余熱鍋爐汽包壓力的技術(shù)缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，包括包含余熱 鍋爐汽包的余熱鍋爐；檢測與所述余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度的測溫元件；控制器， 所述控制器與所述測溫元件相連，判斷所述煙氣溫度是否發(fā)生變化并根據(jù)所述判斷結(jié)果控 制蒸汽壓力閥的調(diào)節(jié)；所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥連接在所述控制器和所 述余熱鍋爐汽包之間，通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的開度以控制所述余熱鍋爐汽包的壓力。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括檢測余熱鍋爐汽包壓力的壓力變送器， 所述壓力變送器與所述控制器相連；以及蒸汽放空閥，所述蒸汽放空閥連接在所述控制器 和所述余熱鍋爐汽包之間。所述控制器判斷所述壓力變送器檢測的余熱鍋爐汽包壓力的變 化情況，并根據(jù)所述余熱鍋爐汽包壓力的變化情況和所述余熱鍋爐汽包壓力控制所述蒸汽 放空閥，以及根據(jù)所述余熱鍋爐汽包壓力控制所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明考慮了實(shí)際生產(chǎn)過程中各種因素對余熱鍋爐汽包壓力的影響，通過判斷與 余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度是否發(fā)生變化以提前調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，從而保持了余 熱鍋爐汽包壓力的穩(wěn)定，同時(shí)通過控制蒸汽放空閥以對余熱鍋爐汽包壓力的劇烈變化做出快速響應(yīng)，從而避免了危險(xiǎn)的發(fā)生。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實(shí)施例的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制余熱鍋爐汽包壓力的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系 系統(tǒng)包括包含余熱鍋爐汽包10的余熱鍋爐1、測溫元件2、控制器3和蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4。 測溫元件2檢測與余熱鍋爐1相連的煙道7的煙氣溫度?？刂破?與測溫元件2和蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥4相連，接收測溫元件2檢測到的煙氣溫度，判斷煙氣溫度是否發(fā)生變化，并根據(jù) 判斷結(jié)果控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的調(diào)節(jié)。蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4連接在控制器3和余熱鍋爐汽 包10之間，通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開度以控制余熱鍋爐汽包1的壓力。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制器3包括溫度判斷模塊31和控制模塊32。溫度判 斷模塊31用于判斷測溫元件2檢測的煙氣溫度是否發(fā)生變化?？刂颇K32根據(jù)溫度判斷 模塊31的判斷結(jié)果控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的調(diào)節(jié)。具體地，如果溫度判斷模塊31判斷煙 氣溫度升高，則控制模塊32控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開度增大；如果溫度判斷模塊31判斷 煙氣溫度下降，則控制模塊32控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開度減小。通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開度可以控制余熱鍋爐汽包10的壓力，但是當(dāng)生產(chǎn) 過程中發(fā)生因余熱鍋爐汽包壓力劇烈變化而使得系統(tǒng)產(chǎn)生危險(xiǎn)的情況時(shí)，通過調(diào)節(jié)蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥4無法快速及時(shí)地改變余熱鍋爐汽包壓力，容易造成巨大危害。因此，在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可包括壓力變送器5和蒸汽放空閥6。壓力變送器5與控制器3相 連，蒸汽放空閥6連接在控制器3和余熱鍋爐汽包10之間。壓力變送器5檢測余熱鍋爐汽 包10的壓力，并將檢測到的壓力值發(fā)送給控制器3，控制器3判斷余熱鍋爐汽包壓力的變化 情況，并根據(jù)余熱鍋爐汽包壓力的變化情況和余熱鍋爐汽包壓力控制蒸汽放空閥6。同時(shí)， 控制器3還可根據(jù)余熱鍋爐汽包壓力控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)行調(diào)節(jié)以調(diào)整熔煉生產(chǎn)過程 中余熱鍋爐汽包壓力發(fā)生的微小變化。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，控制器3還包括參數(shù)設(shè)置模塊33和壓力判斷模塊 34。參數(shù)設(shè)置模塊31用于設(shè)置余熱鍋爐汽包壓力的第一報(bào)警值和第二報(bào)警值，其中，第二 報(bào)警值大于第一報(bào)警值，應(yīng)理解，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，可設(shè)定不同的第一報(bào)警值和第二報(bào) 警值。壓力判斷模塊34用于判斷壓力變送器5檢測到的余熱鍋爐汽包壓力的變化情況以 及余熱鍋爐汽包壓力相對于第一報(bào)警值和第二報(bào)警值的大小關(guān)系。控制模塊32根據(jù)壓力判斷模塊34的判斷結(jié)果控制蒸汽放空閥6。具體地，如果壓力判斷模塊34判斷余熱鍋爐汽包壓力在逐漸增大且檢測到的余 熱鍋爐汽包壓力值大于第二報(bào)警值，則控制模塊32控制蒸汽放空閥6完全打開；如果壓力 判斷模塊34判斷余熱鍋爐汽包壓力在逐漸減小且檢測到的余熱鍋爐汽包壓力值小于第一 報(bào)警值，則控制模塊32控制蒸汽放空閥6完全關(guān)閉。應(yīng)理解，上述實(shí)施例僅為示例性的實(shí)施例，除此之外，還可通過PID調(diào)節(jié)器控制蒸 汽放空閥6或者手動控制蒸汽放空閥6，這些修改或變化均應(yīng)包含在本發(fā)明的包含范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，參數(shù)設(shè)置模塊33還可用于設(shè)置余熱鍋爐汽包10的壓 力穩(wěn)定值，應(yīng)理解，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，可設(shè)定不同的壓力穩(wěn)定值。壓力判斷模塊34判斷 壓力變送器5檢測到的余熱鍋爐汽包壓力是否偏離壓力穩(wěn)定值?？刂颇K32根據(jù)壓力判 斷模塊34的判斷結(jié)果控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體地，如果壓力判斷模塊34判 斷余熱鍋爐汽包壓力大于壓力穩(wěn)定值，則控制模塊32控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開度增大； 如果壓力判斷模塊34判斷余熱鍋爐汽包壓力小于壓力穩(wěn)定值，則控制模塊32控制蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥4的開度減小。如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的控制余熱鍋爐汽包壓力的方法的流程圖，結(jié)合上述 的系統(tǒng)實(shí)施例，該方法包括以下步驟步驟S101，測溫元件2檢測與余熱鍋爐1相連的煙道7的煙氣溫度。步驟S102，控制器3接收測溫元件2檢測到的煙氣溫度，判斷煙氣溫度是否發(fā)生變 化。步驟S103，如果控制器3判斷煙道7的煙氣溫度發(fā)生變化，則控制器3控制蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)行調(diào)節(jié)以控制余熱鍋爐汽包1的壓力。例如，當(dāng)熔煉開始時(shí)，混合銅精礦進(jìn)入爐內(nèi)，富氧空氣和燃油通過噴槍鼓入熔池， 燃燒率驟增，煙氣溫度急劇上升，但是由于煙氣從上升煙道到達(dá)余熱鍋爐有一段延時(shí)時(shí)間， 因此，過一段時(shí)間后，余熱鍋爐汽包的壓力才會上升，應(yīng)理解，根據(jù)生產(chǎn)情況的不同，壓力可 上升不同的量。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，可提前使蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥開度增大，當(dāng)壓力逐漸 上升時(shí)，只需微調(diào)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥即可穩(wěn)定汽包壓力，進(jìn)而穩(wěn)定汽包水位。類似地，當(dāng)熔煉停止時(shí)，供氧系統(tǒng)切斷，下料停止，燃燒率驟減，煙氣溫度急劇下 降。也是因?yàn)殄仩t溫度下降有一段延時(shí)時(shí)間，因此，過一段時(shí)間后，余熱鍋爐汽包的壓力才 會下降，應(yīng)理解，根據(jù)生產(chǎn)情況的不同，壓力可下降不同的量。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，可 提前使蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥開度減小，當(dāng)壓力逐漸下降時(shí)，只需微調(diào)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥即可穩(wěn)定 汽包壓力，從而穩(wěn)定汽包水位。為了防止生產(chǎn)過程中發(fā)生因余熱鍋爐汽包壓力劇烈變化而使得系統(tǒng)產(chǎn)生危險(xiǎn)，結(jié) 合上述的本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)，利用壓力變送器5檢測余熱鍋爐汽包10的壓力，將檢測到 的余熱鍋爐汽包壓力發(fā)送給控制器3，控制器3根據(jù)余熱鍋爐汽包壓力和余熱鍋爐汽包壓 力的變化情況控制蒸汽放空閥6以控制余熱鍋爐汽包10的壓力，同時(shí)控制器3還可根據(jù)余 熱鍋爐汽包壓力控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)行調(diào)節(jié)以調(diào)整熔煉生產(chǎn)過程中余熱鍋爐汽包壓 力發(fā)生的微小變化。具體地，首先設(shè)定余熱鍋爐汽包壓力的第一報(bào)警值和第二報(bào)警值，其中，第二報(bào)警 值大于第一報(bào)警值，應(yīng)理解，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，可設(shè)定不同的第一報(bào)警值和第二報(bào)警值。然后，控制器3判斷檢測到的余熱鍋爐汽包壓力是在逐漸增大還是逐漸減小。如果判 斷檢測到的余熱鍋爐汽包壓力在逐漸增大，則判斷余熱鍋爐汽包壓力是否大于第二報(bào)警 值，如果判斷檢測到的余熱鍋爐汽包壓力大于第二報(bào)警值，則完全打開蒸汽放空閥6 ；如果 判斷檢測到的余熱鍋爐汽包壓力在逐漸減小，則判斷余熱鍋爐汽包壓力是否小于第一報(bào)警 值，如果判斷檢測到的余熱鍋爐汽包壓力小于第二報(bào)警值，則完全關(guān)閉蒸汽放空閥6。此外，還可設(shè)定余熱鍋爐汽包壓力的穩(wěn)定值，應(yīng)理解，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，可設(shè) 定不同的壓力穩(wěn)定值。然后，控制器3判斷壓力變送器5檢測到的余熱鍋爐汽包壓力是否 偏離壓力穩(wěn)定值。如果判斷余熱鍋爐汽包壓力大于壓力穩(wěn)定值，則控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4 的開度增大；如果判斷余熱鍋爐汽包壓力小于壓力穩(wěn)定值，則控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥4的開 度減小。本發(fā)明通過判斷與余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度是否發(fā)生變化以提前調(diào)節(jié)蒸 汽壓力調(diào)節(jié)閥，從而保持了余熱鍋爐汽包壓力的穩(wěn)定，同時(shí)通過控制蒸汽放空閥以對余熱 鍋爐汽包壓力的劇烈變化做出快速響應(yīng)，從而避免了危險(xiǎn)的發(fā)生。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，包括 包含余熱鍋爐汽包的余熱鍋爐；檢測與所述余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度的測溫元件；控制器，所述控制器與所述測溫元件相連，判斷所述煙氣溫度是否發(fā)生變化并根據(jù)所 述判斷結(jié)果控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)；以及所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥連接在所述控制器和所述余熱鍋爐汽包之 間，通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的開度以控制所述余熱鍋爐汽包的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 檢測余熱鍋爐汽包壓力的壓力變送器，所述壓力變送器與所述控制器相連；以及 蒸汽放空閥，所述蒸汽放空閥連接在所述控制器和所述余熱鍋爐汽包之間；所述控制器判斷所述壓力變送器檢測的余熱鍋爐汽包壓力的變化情況，并根據(jù)所述變 化情況和所述余熱鍋爐汽包壓力控制所述蒸汽放空閥，以及根據(jù)所述余熱鍋爐汽包壓力控 制所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括溫度判斷模塊，用于判斷所述煙道的煙氣溫度是否發(fā)生變化；以及 控制模塊，用于根據(jù)所述溫度判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊 根據(jù)所述溫度判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)進(jìn)一步包括如果所述溫度判斷模塊判斷所述煙道的煙氣溫度升高，則所述控制模塊控制所述蒸汽 壓力調(diào)節(jié)閥的開度增大；以及如果所述溫度判斷模塊判斷所述煙道的煙氣溫度下降，則所述控制模塊控制所述蒸汽 壓力調(diào)節(jié)閥的開度減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還 包括參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述余熱鍋爐汽包壓力的第一報(bào)警值和第二報(bào)警值，其中，所 述第二報(bào)警值大于所述第一報(bào)警值；以及壓力判斷模塊，用于判斷所述壓力變送器檢測到的余熱鍋爐汽包壓力的變化情況以及 所述余熱鍋爐汽包壓力相對于所述第一報(bào)警值和所述第二報(bào)警值的大小關(guān)系； 所述控制模塊用于根據(jù)所述壓力判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述蒸汽放空閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊 根據(jù)所述壓力判斷模塊的判斷結(jié)果控制所述蒸汽放空閥進(jìn)一步包括如果所述壓力判斷模塊判斷所述余熱鍋爐汽包壓力逐漸增大且所述余熱鍋爐汽包壓 力大于所述第二報(bào)警值，則所述控制模塊控制所述蒸汽放空閥完全打開；以及如果所述壓力判斷模塊判斷所述余熱鍋爐汽包壓力逐漸減小且所述余熱鍋爐汽包壓 力小于所述第一報(bào)警值，則所述控制模塊控制所述蒸汽放空閥完全關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù)設(shè) 置模塊還用于設(shè)置所述余熱鍋爐汽包的壓力穩(wěn)定值，所述壓力判斷模塊判斷所述余熱鍋爐 汽包壓力是否偏離所述壓力穩(wěn)定值，所述控制模塊根據(jù)所述壓力判斷模塊的判斷結(jié)果控制蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，其特征在于，還包括PID調(diào) 節(jié)器，所述PID調(diào)節(jié)器連接在所述蒸汽放空閥和所述壓力變送器之間以控制所述蒸汽放空閥。
全文摘要
本發(fā)明提出一種控制余熱鍋爐汽包壓力的系統(tǒng)，包括包含余熱鍋爐汽包的余熱鍋爐；檢測與余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度的測溫元件；控制器，其與測溫元件相連，判斷煙氣溫度是否發(fā)生變化并根據(jù)判斷結(jié)果控制蒸汽壓力閥的調(diào)節(jié)；蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，其連接在控制器和余熱鍋爐汽包之間，通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的開度以控制余熱鍋爐汽包的壓力。本發(fā)明考慮了實(shí)際生產(chǎn)過程中各種因素對余熱鍋爐汽包壓力的影響，通過判斷與余熱鍋爐相連的煙道的煙氣溫度是否發(fā)生變化以提前調(diào)節(jié)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，從而保持了余熱鍋爐汽包壓力的穩(wěn)定。
文檔編號F22B35/00GK102095193SQ201010615289
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者葉晨, 趙奕 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司