專利名稱:一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，包括進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)，其進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)的信號輸出端分別與DCS信號接收端相連，DCS輸出信號通過變換器與對應(yīng)的單回路控制器信號接收端聯(lián)接，單回路控制器分別與對應(yīng)設(shè)備信號接收裝置聯(lián)接，進(jìn)料系統(tǒng)料位監(jiān)測信號輸出端分別聯(lián)接皮帶機(jī)傳動裝置信號接收端與斗提機(jī)啟動裝置信號接收端，沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)有溫度監(jiān)測測裝置、壓力監(jiān)測測裝置，壓力監(jiān)測測裝置信號輸出端分別作用鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排渣控制閥。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)沸騰爐運(yùn)行過程自動化控制，使工業(yè)沸騰爐達(dá)到高效、穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】
一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于自動化控制領(lǐng)域，涉及工業(yè)生產(chǎn)中利用沸騰爐進(jìn)行物料烘干的過程自動化控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前沸騰爐廣泛用于工業(yè)原料或產(chǎn)品的烘干、焙燒，如:礦渣、粘土、污泥、電石渣、復(fù)合肥、工業(yè)石膏、石膏板、鐵精粉、硫精礦、紅土礦、菱鐵礦、鋅浸出渣、煤粉和煤泥等。沸騰爐的突出優(yōu)點(diǎn)是，對煤種適應(yīng)性廣，可燃燒煙煤、無煙煤、褐煤和煤矸石，它的另一個好處在于使燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率。
[0003]沸騰爐的燃燒方式不同于鏈排爐和手燒爐，它是通過風(fēng)機(jī)鼓入高壓空氣使固體燃料煤在流化床中“流態(tài)化”，在沸騰的狀態(tài)下進(jìn)行燃燒。供熱穩(wěn)定;煤能高效清潔燃燒，燃盡率達(dá)99%以上，爐渣可回收綜合利用;起燃靈活，時間短，節(jié)省起燃材料;根據(jù)對國內(nèi)沸騰爐工藝操作的了解，所有操作基本都基于人工手動操作，當(dāng)需要上料時，需人工逆序啟動各設(shè)備，即將與物料流向相反的順序逐一啟動，當(dāng)要停止上料時又要按先啟后停的原則逐一進(jìn)行操作。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，沸騰爐所有操作控制都是靠經(jīng)驗(yàn)手動進(jìn)行，在沸騰爐運(yùn)行中由于對風(fēng)量和煤量控制不當(dāng)、風(fēng)煤配比失調(diào)、給煤不均勻或中斷給料、運(yùn)行中煤質(zhì)的變化，風(fēng)煤調(diào)節(jié)不及時，不得當(dāng)、燒混煤時，混合不均勻，給煤量調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐煞序v爐溫度不穩(wěn)定，烘干物料不達(dá)標(biāo)，爐膛結(jié)焦等現(xiàn)象。在操作過程中人員注意力高度集中，勞動強(qiáng)度大、效率低，人為操作失誤不可避免，其次操作人員在觀察爐火時安全性無法得到保障，操作的多樣性和多變性無法發(fā)揮沸騰爐的最佳效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型徹底改變目前沸騰爐人工操作工藝，利用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)來代替手動控制，實(shí)現(xiàn)沸騰爐的控制自動化運(yùn)行，充分發(fā)揮沸騰爐在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中的優(yōu)勢。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，包括進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)，其進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)的信號輸出端分別與DCS信號接收端相連，DCS輸出信號通過變換器與對應(yīng)的單回路控制器信號接收端聯(lián)接;單回路控制器分別與對應(yīng)設(shè)備信號接收裝置聯(lián)接;單回路控制器與主機(jī)DCS間的通信，通過一個信號變換器完成主機(jī)DCS側(cè)信號與變換器側(cè)信號間的電平轉(zhuǎn)換，主機(jī)DCS作為上位機(jī)，通過一臺信號變換器通信轉(zhuǎn)換接口與單回路控制器聯(lián)接為一通信網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，各臺單回路控制器通過數(shù)據(jù)通信，接受由上位機(jī)給出的命令，并實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的操作，上位機(jī)則定時通過通信網(wǎng)收集每臺單回路調(diào)節(jié)器所采集的實(shí)時過程參數(shù)。
[0007]所述的進(jìn)料系統(tǒng)料位監(jiān)測信號輸出端分別聯(lián)接皮帶機(jī)傳動裝置信號接收端與斗提機(jī)啟動裝置信號接收端;聯(lián)鎖設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)料，當(dāng)料倉低料位發(fā)出報警時，進(jìn)料系統(tǒng)開始啟動，皮帶機(jī)、斗提機(jī)啟動，實(shí)現(xiàn)自動上料，避免人為上料不及時造成料倉長時間空倉及上料過滿造成溢料。
[0008]所述的沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)有溫度監(jiān)測測裝置、壓力監(jiān)測測裝置，溫度監(jiān)測測裝置信號輸出端與進(jìn)料系統(tǒng)給料裝置信號接收端聯(lián)接，壓力監(jiān)測測裝置信號輸出端分別與鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)器、引風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)器、排渣系統(tǒng)的控制閥信號接收端聯(lián)接；當(dāng)沸騰爐內(nèi)溫度監(jiān)測測裝置檢測到溫度過高或低時，給料機(jī)減小或加大給煤量，鼓風(fēng)量和引風(fēng)量自動相應(yīng)調(diào)整，保持爐溫不變，使進(jìn)煤量與鼓風(fēng)量，引風(fēng)量與鼓風(fēng)量相適應(yīng)，保證沸騰爐燃燒的穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。
[0009]上述的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，其沸騰爐側(cè)壁設(shè)有的煙氣調(diào)節(jié)閥控制信號接收端與壓力檢測裝置信號發(fā)送端聯(lián)接，爐膛內(nèi)設(shè)有的溫度檢測裝置信號發(fā)送端與給料機(jī)信號接收端聯(lián)接;在沸騰爐內(nèi)安裝壓力監(jiān)測裝置，并設(shè)定其裝置的限定值，實(shí)時調(diào)整窯內(nèi)負(fù)壓；同時壓力監(jiān)測測裝置與引風(fēng)機(jī)實(shí)施連鎖，根據(jù)壓力監(jiān)測測裝置設(shè)定范圍調(diào)整引風(fēng)機(jī)頻率的大小。在沸騰爐內(nèi)安裝溫度監(jiān)測裝置，根據(jù)沸騰爐正常運(yùn)行時窯內(nèi)的溫度范圍設(shè)定低溫報警和高溫報警，通過DCS通訊實(shí)現(xiàn)沸騰爐溫度監(jiān)測裝置與給料機(jī)的連鎖。
[0010]上述的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，其鼓風(fēng)機(jī)出口設(shè)置壓力監(jiān)測裝置，排渣口設(shè)自動切斷裝置;壓力監(jiān)測裝置的信號發(fā)送端與排渣電磁閥信號接收端聯(lián)接;在沸騰爐正常運(yùn)行時，爐膛壓力應(yīng)保持在10?20Pa負(fù)壓范圍之內(nèi)，負(fù)壓過大，漏風(fēng)嚴(yán)重，總的風(fēng)量增加，煙氣熱量損失增大，同時引風(fēng)機(jī)的電耗增加，不利于經(jīng)濟(jì)燃燒，負(fù)壓過小，爐膛要向外噴火，不利于安全生產(chǎn)，危害環(huán)境衛(wèi)生，本系統(tǒng)在爐膛內(nèi)裝有壓力檢測裝置并于引風(fēng)機(jī)相連，當(dāng)檢測到爐膛壓力過高或低時，引風(fēng)機(jī)頻率相應(yīng)增大或減小，保證爐膛壓力在正常范圍，鼓風(fēng)機(jī)出口裝有壓力檢測裝置，并于排渣電磁閥相連，當(dāng)檢測到鼓風(fēng)機(jī)出口壓力超出設(shè)定范圍時，排渣口打開開始排渣，解決由于人工長時間不排渣造成爐膛結(jié)焦及滅火現(xiàn)象。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是，針對傳統(tǒng)沸騰爐依靠人工操作控制造成沸騰爐工作不穩(wěn)定，效率低下，操作的多樣性和多變性無法發(fā)揮沸騰爐的最佳效果等問題，利用先進(jìn)的監(jiān)測裝置，合理布置設(shè)計(jì)，采用DCS控制系統(tǒng)，提供了一種沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了給料系統(tǒng)自動供料，爐內(nèi)壓力自動調(diào)整、爐渣自動排放，溫度自動調(diào)節(jié)等功能，避免了人工操作帶來的失誤、操作滯后、效率較低等影響，大大提高沸騰爐的工作效率，降低維護(hù)成本，使沸騰爐達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、可靠、穩(wěn)定、自動化運(yùn)行。
【附圖說明】

[0012]圖1為本實(shí)用新型工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)電路框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型工業(yè)沸騰爐工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為能更清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面結(jié)合附圖1，通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，包括:進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)的信號輸出端分別與DCSl信號接收端相連，DCS輸出信號通過變換器2與對應(yīng)的單回路控制器3信號接收端聯(lián)接，單回路控制器3分別與對應(yīng)設(shè)備信號接收裝置聯(lián)接;所述的進(jìn)料系統(tǒng)料位儀4監(jiān)測信號輸出端分別聯(lián)接皮帶機(jī)7傳動裝置7信號接收端與斗提機(jī)9啟動裝置信號接收端;所述的沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)有溫度監(jiān)測測裝置5、壓力監(jiān)測測裝置6，溫度監(jiān)測測裝置5信號輸出端與進(jìn)料系統(tǒng)給料裝置8信號接收端聯(lián)接，壓力監(jiān)測測裝置6信號輸出端分別與鼓風(fēng)機(jī)10的變頻調(diào)節(jié)器、引風(fēng)機(jī)11的變頻調(diào)節(jié)器、排渣系統(tǒng)控制閥12信號接收端聯(lián)接。
[0016]實(shí)施例1:結(jié)合附圖1、附圖2對實(shí)施例進(jìn)行具體描述，首先在料倉13上的上下兩端分別安裝料位儀4，監(jiān)測料倉13的高料位與低料位，通過DCSl通訊實(shí)現(xiàn)料倉13與皮帶機(jī)7、斗提機(jī)9設(shè)備之間的連鎖，當(dāng)料倉13低料位發(fā)出信號時，皮帶機(jī)7接收信號并啟動，同時料倉13對應(yīng)的卸料刮板打開，皮帶機(jī)7啟動完成后斗提機(jī)9啟動，開始上料，當(dāng)料倉13高料位發(fā)出信號時，斗提機(jī)9停止工作，延遲一定的時間后皮帶機(jī)7停止，刮板關(guān)閉，上料結(jié)束；
[0017]在沸騰爐14內(nèi)、安裝壓力監(jiān)測裝置6，并設(shè)定其裝置的限定值，實(shí)時調(diào)整窯內(nèi)負(fù)壓，壓力監(jiān)測裝置6對窯內(nèi)負(fù)壓進(jìn)行檢測并轉(zhuǎn)化成O-1OmA的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號輸出，然后經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的4_20mA，送入單回路控制器3對應(yīng)模擬輸入端子，與給定的負(fù)壓進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)煙氣閥開度使窯內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在給定值的允許誤差范圍內(nèi)，同時壓力監(jiān)測裝置6與引風(fēng)機(jī)11實(shí)施連鎖，根據(jù)壓力監(jiān)測裝置6設(shè)定范圍調(diào)整引風(fēng)機(jī)11頻率的大小；
[0018]在沸騰爐14內(nèi)安裝溫度監(jiān)測裝置5，根據(jù)沸騰爐正常運(yùn)行時窯內(nèi)的溫度范圍設(shè)定低溫報警和高溫報警，通過DCSl通訊實(shí)現(xiàn)沸騰爐14溫度監(jiān)測裝置5與給料裝置8的連鎖，當(dāng)沸騰爐14的爐膛溫度在設(shè)定范圍之內(nèi)時，給料裝置8保持穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)沸騰爐14的爐膛溫度低于低限值時給料裝置8頻率相應(yīng)增加，直至沸騰爐14溫度達(dá)到正常范圍時停止增加，保持穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)沸騰爐14溫度超過高限值時給料裝置8停止運(yùn)行，待沸騰爐14溫度降到正常范圍內(nèi)時給料裝置8恢復(fù)工作；
[0019]在鼓風(fēng)機(jī)10出口處安裝壓力監(jiān)測裝置6，通過DCSl通訊實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)10壓力監(jiān)測裝置6與排渣系統(tǒng)控制閥12的連鎖，并設(shè)定壓力限定值，當(dāng)壓力監(jiān)測裝置6監(jiān)測到壓力大于高限值時發(fā)出信號，排渣系統(tǒng)控制閥12接通，氣動插板閥打開，開始排渣，當(dāng)壓力監(jiān)測裝置6監(jiān)測到壓力小于底限值時，排渣系統(tǒng)控制閥12斷開，氣動插板閥關(guān)閉，排渣結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，包括進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)料系統(tǒng)、沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)、排渣控制系統(tǒng)的信號輸出端分別與DCS信號接收端相連，DCS輸出信號通過變換器與對應(yīng)的單回路控制器信號接收端聯(lián)接，單回路控制器分別與對應(yīng)設(shè)備信號接收裝置聯(lián)接;所述的進(jìn)料系統(tǒng)料位監(jiān)測信號輸出端分別聯(lián)接皮帶機(jī)傳動裝置信號接收端與斗提機(jī)啟動裝置信號接收端;所述的沸騰爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)有溫度監(jiān)測裝置、壓力監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置信號輸出端與進(jìn)料系統(tǒng)給料裝置信號接收端聯(lián)接，壓力監(jiān)測裝置信號輸出端分別與鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)器、引風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)器、排渣系統(tǒng)的控制閥信號接收端聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，其特在于沸騰爐側(cè)壁設(shè)有的煙氣調(diào)節(jié)閥控制信號接收端與壓力檢測裝置信號發(fā)送端聯(lián)接，爐膛內(nèi)設(shè)有的溫度檢測裝置信號發(fā)送端與給料機(jī)信號接收端聯(lián)接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，其特征在于鼓風(fēng)機(jī)出口設(shè)置壓力監(jiān)測裝置，排渣口設(shè)自動切斷裝置;壓力監(jiān)測裝置的信號發(fā)送端與排渣電磁閥信號接收端聯(lián)接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)沸騰爐自動化控制系統(tǒng)，其特征在于煤粉料倉設(shè)置高料位與低料位料位監(jiān)測裝置信號發(fā)送端分別與皮帶機(jī)傳動裝置、斗提機(jī)啟動裝置信號接收端聯(lián)接。
【文檔編號】G05B19/418GK205721339SQ201620390181
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】張立, 陳濤, 張新程, 余顯軍, 周向東, 鮑新武, 彭江偉, 劉萬峰, 劉哲, 宋斌
【申請人】天偉化工有限公司, 新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司, 天能化工有限公司, 天辰化工有限公司