重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)。本實用新型的目的是提供一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)方案是：具有上位機(jī)PC和重油燃燒控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括重油燃燒控制器、重油管道閥組、助燃風(fēng)管道閥組和助燃風(fēng)傳感器，其特征在于：還接有天然氣燃燒控制系統(tǒng)，包括天然氣燃燒控制器和天然氣管道閥組；其中重油燃燒控制器控制重油管道閥組，天然氣燃燒控制器控制天然氣管道閥組；重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器共同接選擇開關(guān)，并經(jīng)選擇開關(guān)控制助燃風(fēng)管道閥組；所述助燃風(fēng)傳感器經(jīng)信號分配器分別接重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器；所述天然氣燃燒控制器采樣重油燃燒控制器產(chǎn)生的換火信號。該控制系統(tǒng)增加天然氣燃燒控制系統(tǒng)，實現(xiàn)重油和天然氣混合燃燒，減少了重油的使用量，降低成本，減少對空氣的污染。
【專利說明】重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種燃燒控制系統(tǒng)，尤其是一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，浮法玻璃工業(yè)窯爐常用的液體燃料是重油，使用發(fā)生爐煤氣的浮法玻璃熔窯可能除在中國還有幾座外，已難以見到，重油由于其來源廣泛、熱值高，在玻璃窯爐生產(chǎn)過程中常常被用作融化或者煅燒的燃料。近年來，隨著石油資源的日益短缺，重油的價格不斷上漲，給玻璃行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，并且重油燃燒會帶來一定的環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題，提供一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)，增加天然氣燃燒控制系統(tǒng)，實現(xiàn)重油和天然氣混合燃燒，減少了重油的使用量，降低成本，減少對空氣的污染。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)，具有上位機(jī)PC，以及接于上位機(jī)PC上的重油燃燒控制系統(tǒng)，該重油燃燒控制系統(tǒng)包括重油燃燒控制器、重油管道閥組、助燃風(fēng)管道閥組和助燃風(fēng)傳感器，其特征在于:所述上位機(jī)PC上還接有天然氣燃燒控制系統(tǒng)，包括天然氣燃燒控制器和天然氣管道閥組；
[0005]其中重油燃燒控制器控制重油管道閥組，天然氣燃燒控制器控制天然氣管道閥組；重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器共同接選擇開關(guān)，并經(jīng)選擇開關(guān)控制助燃風(fēng)管道閥組；所述助燃風(fēng)傳感器經(jīng)信號分配器分別接重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器；所述天然氣燃燒控制器采樣重油燃燒控制器產(chǎn)生的換火信號。
[0006]所述天然氣管道閥組具有天然氣管道和控制氣管道，
[0007]其中天然氣管道分為主管和備管，主管一端與6根備管連通，主管上安裝帶法蘭閘閥、Y型過濾器、電磁閥、平衡流量計和壓力調(diào)節(jié)閥，備管上安裝小爐天然氣閥組，備管出氣口經(jīng)二位五通電磁閥連通N側(cè)和S側(cè)的天然氣噴槍；
[0008]對應(yīng)每根備管設(shè)有一控制氣管道，控制氣管道包括冷卻風(fēng)管道和凈化壓縮空氣管道，冷卻風(fēng)管道經(jīng)帶法蘭閘閥、自立式調(diào)節(jié)閥后分別經(jīng)二位五通電磁閥連通N側(cè)出氣管和S側(cè)出氣管；凈化壓縮空氣管道通過帶法蘭閘閥接于冷卻風(fēng)管道的二位五通電磁閥上；二位五通電磁閥接兩根所述出氣管，出氣管上安裝截止閥。
[0009]所述小爐天然氣閥組包括平衡流量計、壓力調(diào)節(jié)閥和帶法蘭閘閥。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型在重油燃燒工業(yè)窯爐中增補(bǔ)天然氣燃燒控制系統(tǒng)，改造后的工業(yè)玻璃窯爐生產(chǎn)系統(tǒng)可以同時使用重油和天然氣兩種燃料，也可以選擇其中一套作為主燃燒系統(tǒng)，另一套作為備用燃燒系統(tǒng)。本實用新型不僅能保證原有重油燃燒系統(tǒng)的照常運行，生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行，而且還可以同時使用兩種燃燒系統(tǒng)重油和天然氣，實現(xiàn)混合燃燒，減少了重油的使用量，降低了成本，減少對空氣的污染，同時保障設(shè)備運行的可靠、高效和安全。本實用新型設(shè)計合理、開發(fā)周期短，改造實施周期短、運行穩(wěn)定，具有一定的節(jié)能減排功效，具有較高的實用價值和推廣價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型兩套燃燒系統(tǒng)的控制示意圖。
[0012]圖2為本實用新型中天然氣管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本實用新型中控制氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本實用新型的天然氣燃燒控制系統(tǒng)換向流程圖。
【具體實施方式】
[0015]本實施例為一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng),具有上位機(jī)PCl，并在上位機(jī)PC上接原有的重油燃燒控制系統(tǒng)和增補(bǔ)的天然氣燃燒控制系統(tǒng)，重油燃燒控制系統(tǒng)包括重油燃燒控制器2、重油管道閥組4、助燃風(fēng)管道閥組5和助燃風(fēng)傳感器(風(fēng)量傳感器)；天然氣燃燒控制系統(tǒng)包括天然氣燃燒控制器3 (采用DCS控制器)和天然氣管道閥組6。
[0016]圖1描繪了本實施例中工業(yè)窯爐增補(bǔ)天然氣燃燒控制系統(tǒng)與原有重油燃燒控制系統(tǒng)混合或獨立控制示意原理圖。本例中上位機(jī)PC上接重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器，其中重油燃燒控制器控制重油管道閥組，天然氣燃燒控制器控制天然氣管道閥組。重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器共同接一選擇開關(guān)7，并經(jīng)該選擇開關(guān)控制助燃風(fēng)管道閥組，在使用重油燃燒控制系統(tǒng)時，助燃風(fēng)由重油燃燒控制系統(tǒng)控制，需要使用天然氣燃燒控制系統(tǒng)時，通過切換選擇開關(guān)，把助燃風(fēng)切換到天然氣燃燒控制系統(tǒng)控制。助燃風(fēng)傳感器經(jīng)信號分配器分別接重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器，兩套燃燒控制系統(tǒng)共用原有的助燃風(fēng)傳感器反饋信號。天然氣燃燒控制器負(fù)責(zé)天然氣相關(guān)的各種數(shù)字量、模擬量的采集和運算，通過交叉限幅的原理，完成天然氣和助燃風(fēng)的流量PID控制；天然氣燃燒控制器控制天然氣燃燒控制系統(tǒng)中的各個管道上面的氣動或電動的閥門；接受重油燃燒控制系統(tǒng)發(fā)出的換火信號，根據(jù)指令完成天然氣和助燃風(fēng)的換向邏輯控制，達(dá)到兩套燃燒控制系統(tǒng)可以同時控制使用或者獨立控制使用。
[0017]本實施例中天然氣管道閥組具有天然氣管道和控制氣管道。圖2和圖3描繪了本實施例的一種工業(yè)窯爐增補(bǔ)天然氣燃燒控制系統(tǒng)的具體原理，其中圖1為增補(bǔ)的天然氣管道原理；圖2為本實用新型中增補(bǔ)的控制氣的結(jié)構(gòu)示意圖，共有2路管道，冷卻風(fēng)管道、凈化壓縮空氣管道。由于原重油燃燒控制系統(tǒng)中已有助燃風(fēng)管道(此管道沿用原有重油燃燒控制系統(tǒng)管道，不再說明)。
[0018]圖2中天然氣管道分為主管和備管，主管一端為天然氣進(jìn)氣口，另一端與置于換向室內(nèi)的6根備管連通，主管上安裝帶法蘭閘閥601、Y型過濾器602、電磁閥603、平衡流量計604和壓力調(diào)節(jié)閥605，備管上安裝小爐天然氣閥組(包括平衡流量計604、壓力調(diào)節(jié)閥605和帶法蘭閘閥601)，備管出氣口經(jīng)二位五通電磁閥連通N側(cè)和S側(cè)的天然氣噴槍。通過主備管道上的帶法蘭閘閥切換，在Y型過濾器602的過濾后，在凈化壓縮空氣的作用下，電磁閥開限位，通過平衡流量計和壓力調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)對天然氣主管的監(jiān)控。隨后，對天然氣進(jìn)行左右側(cè)換向控制，如在換向室內(nèi)1#小爐天然氣閥組中，平衡流量計和壓力調(diào)節(jié)閥可在上位機(jī)PC智能顯示和控制，并在凈化壓縮空氣的壓力作用下，通過天然氣燃燒控制系統(tǒng)對二位五通電磁閥進(jìn)行控制，實現(xiàn)對小爐N側(cè)或者S側(cè)(本例中為左側(cè)或右側(cè))的天然氣噴槍噴射火焰，同時原重油燃燒控制系統(tǒng)中的助燃風(fēng)開啟，實現(xiàn)天然氣燃燒。
[0019]本實施例中對應(yīng)每根備管設(shè)有一控制氣管道，控制氣管道包括冷卻風(fēng)管道和凈化壓縮空氣管道。圖3中，冷卻風(fēng)管道經(jīng)帶法蘭閘閥、自立式調(diào)節(jié)閥607后分別經(jīng)二位五通電磁閥連通小爐左側(cè)和右側(cè)，二位五通電磁閥接兩根出氣管，出氣管上安裝截止閥606，截止閥控制N側(cè)和S側(cè)開關(guān)氣。冷卻風(fēng)經(jīng)過帶法蘭閘閥，通過自立式調(diào)節(jié)閥控制管道流速和流量，保持管道內(nèi)壓力達(dá)到工藝設(shè)計要求。凈化壓縮空氣管道通過帶法蘭閘閥接于冷卻風(fēng)管道的二位五通電磁閥上。凈化壓縮空氣通過帶法蘭閘閥進(jìn)入二位五通電磁閥中的三通閥，通過天然氣燃燒控制系統(tǒng)可以控制冷卻風(fēng)對小爐左側(cè)或者右側(cè)進(jìn)行通氣或關(guān)氣，來吹掃管道，保持窯爐的壓力。
[0020]本實施例中兩套燃燒控制系統(tǒng)要同時控制使用或者獨立控制使用時，操作人員需對上位機(jī)PC中的組態(tài)軟件進(jìn)行燃燒系統(tǒng)的切換，同時控制工業(yè)窯爐現(xiàn)場中的閥組，如通過圖2中1#小爐天然氣閥組中的壓力調(diào)節(jié)閥，可以對某一路小爐進(jìn)行原重油和天然氣燃燒互換，只要將壓力調(diào)節(jié)閥的天然氣閥體開度調(diào)節(jié)為關(guān)，同時開啟原重油燃燒系統(tǒng)同一支路上的油閥即可實現(xiàn)兩種燃料互換，同時在上位機(jī)PC組態(tài)畫面中顯示必要的信息，保持工業(yè)窯爐窯壓、溫度、天然氣流量、天然氣壓力、助燃風(fēng)流量、助燃風(fēng)壓力、冷卻氣、凈化壓縮空氣等參數(shù)的監(jiān)控，達(dá)到對燃料選擇的切換。
[0021]圖4為本實施例天然氣燃燒控制系統(tǒng)的換向流程圖，增補(bǔ)的天然氣燃燒控制系統(tǒng)分為左右兩側(cè)燃燒:當(dāng)左側(cè)燃燒時間完后(一般為20分鐘)，先鎖定天然氣回路、助燃風(fēng)回路等，使其保持在當(dāng)前瞬時輸出值上，然后關(guān)閉圖2中天然氣的壓力調(diào)節(jié)閥，通過圖3中右偵仁位五通電磁閥控制截止閥來關(guān)閉右側(cè)冷卻風(fēng)，通過左側(cè)二位五通電磁閥控制截止閥來開左側(cè)冷卻風(fēng)，在原重油燃燒控制系統(tǒng)中的助燃風(fēng)換向右側(cè)后，開啟圖2中天然氣的壓力調(diào)節(jié)閥，此時玻璃窯爐從左側(cè)燃燒換向到右側(cè)燃燒。同理，天然氣右側(cè)燃燒換向到左側(cè)燃
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【權(quán)利要求】
1.一種重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)，具有上位機(jī)PC (I)，以及接于上位機(jī)PC上的重油燃燒控制系統(tǒng)，該重油燃燒控制系統(tǒng)包括重油燃燒控制器(2)、重油管道閥組(4)、助燃風(fēng)管道閥組(5)和助燃風(fēng)傳感器，其特征在于:所述上位機(jī)PC (I)上還接有天然氣燃燒控制系統(tǒng)，包括天然氣燃燒控制器(3)和天然氣管道閥組(6)； 其中重油燃燒控制器控制重油管道閥組(4)，天然氣燃燒控制器控制天然氣管道閥組(6);重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器共同接選擇開關(guān)(7)，并經(jīng)選擇開關(guān)控制助燃風(fēng)管道閥組(5);所述助燃風(fēng)傳感器經(jīng)信號分配器分別接重油燃燒控制器和天然氣燃燒控制器；所述天然氣燃燒控制器采樣重油燃燒控制器產(chǎn)生的換火信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于:所述天然氣管道閥組(6)具有天然氣管道和控制氣管道， 其中天然氣管道分為主管和備管，主管一端與6根備管連通，主管上安裝帶法蘭閘閥(601 )、Y型過濾器(602)、電磁閥(603)、平衡流量計(604)和壓力調(diào)節(jié)閥(605)，備管上安裝小爐天然氣閥組，備管出氣口經(jīng)二位五通電磁閥連通N側(cè)和S側(cè)的天然氣噴槍； 對應(yīng)每根備管設(shè)有一控制氣管道，控制氣管道包括冷卻風(fēng)管道和凈化壓縮空氣管道，冷卻風(fēng)管道經(jīng)帶法蘭閘閥(601)、自立式調(diào)節(jié)閥(607)后分別經(jīng)二位五通電磁閥連通N側(cè)出氣管和S側(cè)出氣管；凈化壓縮空氣管道通過帶法蘭閘閥(601)接于冷卻風(fēng)管道的二位五通電磁閥上；二位五通電磁閥接兩根所述出氣管，出氣管上安裝截止閥(606)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重油、天然氣兩用的工業(yè)窯爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于:所述小爐天然氣閥組包括平衡流量計(604)、壓力調(diào)節(jié)閥(605)和帶法蘭閘閥(601)。
【文檔編號】F23N1/02GK203586275SQ201320706579
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】童敏, 汪舒生, 楊麗萍, 王子奇, 張瑩, 朱恒成 申請人:輕工業(yè)自動化研究所