具有辅助燃烧功能的炭素焙烧炉控制系统及其实现方法技术方案

技术编号:8104234 阅读:219 留言:0更新日期:2012-12-21 00:05
本发明专利技术公开了一种具有辅助燃烧功能的炭素焙烧炉控制系统,解决现有的炭素焙烧炉控制系统由于对焙烧炉预热区温度控制不精确导致可燃物未能燃尽、从而造成资源浪费且污染环境的问题。该控制系统,包括连接有燃烧系统、排烟架系统、冷却系统和辅助燃烧控制系统的工作控制总站,该辅助燃烧控制系统包括与工作控制总站相连的PLC控制柜,均与该PLC控制柜连接的控温装置和火检装置,以及同时与控温装置和火检装置连接的燃气管路装置。本发明专利技术将传统的炭素焙烧炉控制方式与加入的辅助燃烧控制系统进行无缝连接,并进行操控,从而达到了炭素焙烧炉预热区温度的精确控制和可燃物被完全燃烧避免污染的目的,因此,本发明专利技术适于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炭素焙烧炉控制系统,具体地说,是涉及一种。
技术介绍
铝用阳极(阴极)炭素焙烧炉控制系统通常由燃烧系统、排烟架系统以及冷却系统组成。整个焙烧炉焙烧炭素制品的过程可分为预热段、加热段以及冷却段,整个工作过程采取循环流动的方式进行工作,即一个炉室的炭素制品按工艺要求加工一定的时间后,系统中的设备要从一个炉室移动至另外一个炉室,对另一个炉室的炭素制品进行焙烧加工,如此反复循环。目前国内炭素焙烧控制系统的预热区域温度控制均采用手动控制,由于炭素焙烧 炉预热区火道炉墙升温所需的热量主要来自两方面一方面,由加热区域燃料燃烧产生烟气,然后依靠排烟架系统将其向前抽动产生负压流动,从而为预热区火道炉墙提供余热;另一方面,由预热区的炭素制品向火道内排放可燃物,然后对其进行燃烧,从而为预热区火道炉墙提供热量。因此,一方面,若预热区炭素制品中的可燃烧物进入火道而火道温度却未达到其燃点,可燃物就会被排烟架系统负压抽给排烟净化系统进行排放,由于可燃物中含有大量有害气体,如二氧化硫气体,因此,可燃物如果不能被燃尽的话排放到大气中会对环境造成污染;另一方面,若预热区火道预先温度过大,则有可能会使炉内的炭素焙烧制品的质量不能得到保证,这样不仅浪费能源,加重了净化烟气的负荷,污染环境,而且炭素焙烧制品的质量还不能得到很好的保证,这一缺陷一直以来都是困扰该行业的主要问题之一。因此,解决炭素焙烧炉预热区温度精确控制、可燃物未能燃尽以及保证炭素焙烧制品质量的问题,达到节能减排和提高资源利用率的目的,便成为该领域技术人员重点研究的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有辅助燃烧功能的炭素焙烧炉控制系统,主要解决现有的炭素焙烧炉控制系统由于对焙烧炉预热区温度控制不精确导致可燃物未能燃尽、从而造成资源浪费及污染环境的问题。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下 具有辅助燃烧功能的炭素焙烧炉控制系统,包括连接有燃烧系统、排烟架系统和冷却系统的工作控制总站,还包括与工作控制总站相连的辅助燃烧控制系统。具体地说,所述辅助燃烧控制系统包括与工作控制总站相连的PLC控制柜,均与该PLC控制柜连接的控温装置和火检装置,以及同时与控温装置和火检装置连接的燃气管路装置。作为优选,所述控温装置为温度调节器。作为优选,所述火检装置为火焰检测控制器。为方便对通入燃气管路装置中的气体压力进行调节并进行燃烧,所述燃气管路装置包括均与控温装置和火检装置相连接、并依次设置有减压阀和调节阀的进气金属管,以及与该进气金属管连接的燃气燃烧器。在上述硬件的基础上,本专利技术还提供了该控制系统的实现方法,其包括以下步骤 (1)分别在焙烧炉的加热室和预热室中加入炭素制品,并在加热室中通入燃料,点燃该燃料使其对加热室中的炭素制品进行焙烧,并且燃料燃烧的烟气被排至焙烧炉的预热室; (2)启动辅助燃烧控制系统,在进气金属管中通入天然气,并输送到焙烧炉的预热室火道与炭素制品排放的可燃物混合,利用燃气燃烧器对该混合物进行点火燃烧,其燃烧的烟气余热与加热室排放的烟气余热共同对预热室进行预热; (3)预热后,排烟架系统将降温后的烟气排出焙烧炉外; (4)启动冷却系统,在焙烧炉鼓入冷却空气,使其对焙烧后的炭素制品进行冷却。其中,所述步骤(2)包括以下步骤 (2a)在进气金属管中通入天然气; (2b)利用减压阀对天然气进行降压; (2c)降压后,利用调节阀对天然气进行稳压; (2d)稳压后的天然气进入预热室火道与可燃物混合并由燃气燃烧器进行点火燃烧。为使预热区的温度能够得到精确的控制,同时确保炭素制品的可燃物能够燃尽,所述步骤(2d)中,天然气与可燃物混合燃烧的程度由PLC控制柜控制,其包括以下步骤 Ca)温度调节器检测实时燃烧的温度,并将检测的结果反馈给PLC控制柜; (b)PLC控制柜将温度调节器传输的结果与预先设定的燃烧温度进行对比,根据二者的差值进行处理并将处理的结果分别传输至温度调节器和火焰检测控制器; (c)温度调节器根据PLC控制柜传输的结果对燃烧的实时温度进行调节,同时火焰检测控制器也根据该结果对实时燃烧的火焰大小进行检测和调节,使其与PLC控制柜预设的燃烧温度相符。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果 (I)本专利技术将传统的炭素焙烧炉控制方式与加入的辅助燃烧控制系统进行无缝连接,使得炭素焙烧炉自动化控制系统预热区温度控制和节能减排上升到新的高度,尤其是预热区温度完全自动控制和可燃物利用率最大化的技术方案更是具有独创性,它的诞生使得炭素焙烧炉预热区温度能够被精确控制以及可燃物被完全燃烧避免污染的目的得以实现,同时也能确保炭素焙烧制品的质量,本专利技术不仅填补了该领域技术的空白,而且相比现有技术来说,具有实质性的特点和显著的进步,相当具有应用价值。( 2)本专利技术中的辅助燃烧控制系统加入了由温度调节器构成的控温装置和由火焰检测控制器构成的火检装置,实现了天然气和可燃物混合燃烧时燃烧温度和火焰大小的控制,使其与PLC控制柜预设的温度相符,此外,本专利技术还在燃气管路装置中设置了减压阀和调节阀,可以对通入的天然气进行压力降压和稳压,使其符合燃烧的条件,控温装置、火检装置以及燃气管路装置的设置进一步提高了可燃物的利用率,从而避免了资源的浪费。(3)本专利技术的控制方式清晰合理、布局巧妙,依靠有效的操作方式实现了传统炭素焙烧炉自动化控制系统加入辅助燃烧控制系统后的运转,本专利技术具有流程简洁、全程自动化控制的优点,彻底摆脱了以往需要手动控制预热区温度的方式,解决了行业内的一大难题,本专利技术在科技创新上具有重大的突破。(4)本专利技术使用方便且可操作性强,能够很好地响应国家关于节能减排方面的号召,其拥有广泛的应用前景,因此,本专利技术具有很高的实用价值和推广价值。附图说明图I为本专利技术的系统框图。图2为辅助燃烧控制系统的系统框图。图3为燃气管路装置的结构示意图。 图4为本专利技术-实施例的工作原理图。 图5为预热室温度控制的流程框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明,本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图I所示,本专利技术包括工作控制总站、燃烧系统、辅助燃烧控制系统、排烟架系统以及冷却系统。所有系统均通过工业以太网总线与工作控制总站相连通,由工作控制总站对所有的系统进行协调控制,其中,燃烧系统用于点燃通入到焙烧炉加热室中的燃料,使其对加热室中的炭素制品进行焙烧;辅助燃烧控制系统用于通入天然气与放置在焙烧炉预热室中的炭素制品排放到火道的可燃物混合,并进行燃烧;排烟架系统用于控制燃烧烟气的流向;而冷却系统则用于控制冷却空气进入焙烧炉与焙烧后的炭素制品进行热交换,从而对制品进行冷却。具体地说,所述辅助燃烧控制系统包括与工作控制总站相连的PLC控制柜,均与该PLC控制柜连接的控温装置和火检装置,以及同时与控温装置和火检装置连接的燃气管路装置,如图2所示。PLC控制柜是整个辅助燃烧系统的核心,其通过工作控制总站发出的指令预设辅助燃烧系统燃烧的温度值,并分别控制温度调节器和火焰检测控制器对预热室火道中的燃烧情况(燃烧温度、火焰大小)进行检测调节。如图3所示,燃气管路装置用于为预热室提供辅助热能,具体地说,其包括均与控温装置和火检装置相连接、并依次设置有减压本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有辅助燃烧功能的炭素焙烧炉控制系统,包括连接有燃烧系统、排烟架系统和冷却系统的工作控制总站,其特征在于,还包括与工作控制总站相连的辅助燃烧控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭力
申请(专利权)人:四川华索自动化信息工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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