CN106196163B - 用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统，主要由可编程控制器PLC系统对燃气加热系统进行顺序控制，变频器和助燃风机给燃烧器提供不同风压，点火控制器、点火高压包、电磁阀、球阀给燃烧器提供不同流量的燃气和点火，离子火焰检测器给燃烧器提供火焰检测，采用触摸屏来作为显示终端，及时显示报警信息及报警历史记录，温度历史及时实曲线。把触摸屏设定工艺温度和最高温度，通过通讯方式传递给PLC与PLC热电阻模块的槽温数据进行比较，从而控制燃烧器自动大小火转换及自动停二个燃烧器工作和自动启动二个燃烧器。本发明操作方便，点火可靠，运行平稳安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统，属于金属制品技术领域。
背景技术
目前浸槽加热燃烧器是把燃烧后的高温高压热气直接/间接通入槽液中，依靠热气直接加热槽液，或者高温烟气通过盘管换热后再加热槽液的装置，都是一个燃烧器和盘管组成一套独立的浸槽加热燃烧器装置。在钢丝酸洗磷化槽、热水槽浸槽加热燃烧器装置是4-5个燃烧器在一个密闭燃烧室内同时燃烧，因气流、气压、气温等因素，造成相互干扰。使燃烧器点火时相互影响而点火困难，燃烧火焰不稳定；大小火转换时易灭火等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统，解决多个燃烧器在一个燃烧室内燃烧，点火可靠，工作稳定问题。
本发明的技术方案是：利用变频器调速功能，使燃烧器在点火、小火、大火状态下自动得到不同的风压；利用燃气管道大小和球阀开度的不同，通过电磁阀，使燃烧器在点火、小火、大火状态下自动得到不同的燃气流量，从而解决燃烧器因相互干扰。造成点火困难，燃烧火焰不稳定；大小火转换时易灭火等问题。
本发明用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统，它主要由燃气主管球阀、燃气主管低压开关、燃气主管高压开关、燃气主管电磁阀、空气管道球阀、燃气分管球阀、空气管道压力表、空气管道电磁阀、燃气分管电磁阀、波纹软管、助燃风机、变频器、燃烧器、离子火焰检测器、点火高压包、触摸屏、指示灯、按钮、点火控制器、电源保险、电源开关、可编程控制器PLC系统、小型继电器和接线端子组成。
本发明以可编程控制器PLC系统为核心实现自动控制，多个燃烧器在一个密闭燃烧室内自动点火、火焰大小自动转换燃烧，在小火状态下，当槽液温度达到设定最高值时,可自动停止二个燃烧器燃烧，槽液温度低于设定值时,自动重新启动二个燃烧器。
本发明控制特点为
由可编程控制器PLC系统为核心进行系统控制。
采用触摸屏来作为操作和显示终端，PLC与触摸屏连线部分表示采用通讯方式连接
通过PLC调节变频器转速,从而使燃烧系统在不同状态 ，点火状态、大小火状态下,得到不同的风压。
④通过PLC来控制点火控制器点火和燃气电磁阀打开或者关闭。
⑤通过PLC与各保护信号，火焰检测信号、燃气压力信号等连接,从而使整个控制系统能安全可靠运行。
⑥通过PLC与液体温度信号连接和PLC与触摸屏的通讯连接, 从而实现温度可控。
本发明包括如下实施步骤:
（1）点火
由可编程控制器PLC系统为核心进行顺序控制，按动控制柜的启动按钮，首先风机对汇流式酸洗液体换热器装置进行高速吹扫，吹扫完毕后，风机降速到点火转速，然后1#点火控制器打火，同时1#燃气点火电磁阀打开，接着1#燃烧器点火，检测到火焰，点火成功;在火焰稳定8秒钟后，4#燃烧器开始点火，同样对2#、3#燃烧器点火，在点火过程中，如果在点火时,某燃烧器点火失败,PLC系统自动切断燃气电磁阀并自动进行第二次点火；当第二次点火失败,燃烧系统停止点火和燃烧,进行系统保护,切断燃气阀，风机进行高速吹扫；
（2）温度控制
把显示控制触摸屏设定工艺温度,通过通讯方式传递给PLC系统，与PLC热电阻模块的槽温数据进行比较，从而控制燃烧器自动大小火转换，当燃烧器在小火状态下工作时,槽液温度超过设定最高温度时,自动停二个燃烧器工作，低于最低温度时,自动启动二个燃烧器；
（3）显示
采用触摸屏来作为显示终端，可以直观地把燃烧器、空气电磁阀、燃气电磁阀等的工作状态在触摸屏上重现，及时显示报警信息及报警历史记录，温度历史及时实曲线。
本发明解决的技术问题:
1、多个燃烧器在点火过程中因气压等原因相互干扰问题：通过反复试验,确定燃气主管道进口压力≤5KPa；利用变频器调速功能调节风压大小；利用燃气管道球阀调节点火燃气流量。通过反复试验使燃烧火焰达到最佳效果(即如果燃烧器点火火焰小了，易被其它燃烧器点火时吹熄；如果燃烧器点火火焰大了，易把其它点燃的燃烧器时吹熄)。
2、多个燃烧器在燃烧中的稳定性和经济性：当燃气加热装置处于槽液保温状态时，燃烧器在密闭的燃烧室燃烧温度是变化的，如果燃烧火焰频繁变化，空燃比不易调到最佳,造成燃气燃烧不充分，即浪费燃气又使尾气排放不达标。所以我们采用在正常运行中，只有大火和小火燃烧二种状态，小火燃烧时只有一根燃气分管给燃烧器供气;当大火燃烧时，有二根燃气分管供气。这种方式易把空燃比调到最佳。并且在小火状态下，当槽液温度达到设定最高值时，可自动停止二个燃烧器燃烧。当槽液温度低于设定值时，自动重新启动二个燃烧器。这样即能保证槽液温度波动小，又节约燃气。
本发明的有益效果：
实现多个燃烧器在一个密闭燃烧室内自动点火、火焰大小自动转换燃烧，并可靠运行，使汇流式酸洗液体换热器装置在盘条酸洗磷化槽、热水槽中得到实际应用。本发明控制液体温度精度高，燃烧室温度均匀，换热器装置寿命长，热效率达85﹪以上，具有良好的经济效益和社会效益。本发明的控制系统操作方便，只需按启动按钮即可，点火可靠，运行平稳，安全热效率高，经济效益显著。
附图说明
图1为本发明的燃烧控制系统结构示意图；
图2为本发明的燃烧器全自动控制过程框图；
图3为本发明的燃烧系统安装分布图；
图4为本发明的控制柜结构示意图。
图中：1-燃气主管球阀、2-燃气主管低压开关、3-燃气主管高压开关、4-燃气主管电磁阀、5-空气管道球阀、6-燃气分管球阀、7-空气管道压力表、8-空气管道电磁阀、9-燃气分管电磁阀、10-波纹软管、11-助燃风机、12-变频器、13-燃烧器、14-离子火焰检测器、15-点火高压包、21-触摸屏、22-指示灯、23-按钮、24-点火控制器、25-电源保险、26-电源开关、27-可编程控制器PLC及扩展模块、28-小型继电器、29-接线端子。
具体实施方式
以下结合附图对本发明用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统作进一步详细说明：
本发明按附图1、2、3、4中，它主要由燃气主管球阀1、燃气主管低压开关2、燃气主管高压开关3、燃气主管电磁阀4、空气管道球阀5、燃气分管球阀6、空气管道压力表7、空气管道电磁阀8、燃气分管电磁阀9、波纹软管10、助燃风机11、变频器12、燃烧器13、离子火焰检测器14、点火高压包15、触摸屏21、指示灯22、按钮23、点火控制器24、电源保险25、电源开关26、可编程控制器PLC系统27、小型继电器28和接线端子29组成。
本发明以可编程控制器PLC系统27为核心实现自动控制，多个燃烧器13在一个密闭燃烧室内自动点火、火焰大小自动转换燃烧，在小火状态下，当槽液温度达到设定最高值时, 可自动停止二个燃烧器燃烧，槽液温度低于设定值时,自动重新启动二个燃烧器。
本发明控制特点为：
由可编程控制器PLC系统为核心进行系统控制。
采用触摸屏来作为操作和显示终端，PLC与触摸屏连线部分表示采用通讯方式连接
通过PLC调节变频器转速,从而使燃烧系统在不同状态 ，点火状态、大小火状态下,得到不同的风压。
④通过PLC来控制点火控制器点火和燃气电磁阀打开或者关闭。
⑤通过PLC与各保护信号，火焰检测信号、燃气压力信号等连接,从而使整个控制系统能安全可靠运行。
⑥通过PLC与液体温度信号连接和PLC与触摸屏的通讯连接, 从而实现温度可控。
本发明包括如下实施步骤:
（1）点火
由可编程控制器PLC系统27为核心进行顺序控制，按动控制柜的启动按钮23，首先风机对汇流式酸洗液体换热器装置进行高速吹扫，吹扫完毕后，风机降速到点火转速，然后1#点火控制器打火，同时1#燃气点火电磁阀打开，接着1#燃烧器点火，检测到火焰，点火成功;在火焰稳定8秒钟后，4#燃烧器开始点火，同样对2#、3#燃烧器点火，在点火过程中，如果在点火时,某燃烧器点火失败,PLC系统自动切断燃气电磁阀并自动进行第二次点火；当第二次点火失败,燃烧系统停止点火和燃烧,进行系统保护,切断燃气阀，风机进行高速吹扫；
（2）温度控制
把显示控制触摸屏21设定工艺温度,通过通讯方式传递给PLC系统，与PLC热电阻模块的槽温数据进行比较，从而控制燃烧器自动大小火转换，当燃烧器在小火状态下工作时, 槽液温度超过设定最高温度时,自动停二个燃烧器工作，低于最低温度时,自动启动二个燃烧器；
（3）显示
采用触摸屏21来作为显示终端，可以直观地把燃烧器、空气电磁阀、燃气电磁阀等的工作状态在触摸屏上重现，及时显示报警信息及报警历史记录，温度历史及时实曲线。
本发明解决的技术问题:
1、多个燃烧器在点火过程中因气压等原因相互干扰问题：通过反复试验,确定燃气主管道进口压力≤5KPa；利用变频器调速功能调节风压大小；利用燃气管道球阀调节点火燃气流量。通过反复试验使燃烧火焰达到最佳效果(即如果燃烧器点火火焰小了，易被其它燃烧器点火时吹熄；如果燃烧器点火火焰大了，易把其它点燃的燃烧器时吹熄)。
2、多个燃烧器在燃烧中的稳定性和经济性：当燃气加热装置处于槽液保温状态时，燃烧器在密闭的燃烧室燃烧温度是变化的，如果燃烧火焰频繁变化，空燃比不易调到最佳,造成燃气燃烧不充分，即浪费燃气又使尾气排放不达标。所以我们采用在正常运行中，只有大火和小火燃烧二种状态，小火燃烧时只有一根燃气分管给燃烧器供气;当大火燃烧时，有二根燃气分管供气。这种方式易把空燃比调到最佳。并且在小火状态下，当槽液温度达到设定最高值时，可自动停止二个燃烧器燃烧。当槽液温度低于设定值时，自动重新启动二个燃烧器。这样即能保证槽液温度波动小，又节约燃气。
本发明的控制系统操作方便，只需按启动按钮即可，点火可靠，运行平稳，安全热效率高，经济效益显著。
Claims (1)
1.一种用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统，它主要由燃气主管球阀（1）、燃气主管低压开关（2）、燃气主管高压开关（3）、燃气主管电磁阀（4）、空气管道球阀（5）、燃气分管球阀（6）、空气管道压力表（7）、空气管道电磁阀（8）、燃气分管电磁阀（9）、波纹软管（10）、助燃风机(11)、变频器(12)、燃烧器(13)、离子火焰检测器(14)、点火高压包(15)、触摸屏(21)、指示灯(22)、按钮(23)、点火控制器(24)、电源保险(25)、电源开关(26)、可编程控制器PLC系统(27)、小型继电器(28)和接线端子(29)组成；
所述的用于酸洗槽浸槽加热的燃烧器电气控制系统的控制方法，其特征是包括如下实施步骤:
（1）点火
由可编程控制器PLC系统（27）为核心进行顺序控制，按动控制柜的启动按钮（23），首先风机对汇流式酸洗液体换热器装置进行高速吹扫，吹扫完毕后，风机降速到点火转速，然后1#点火控制器打火，同时1#燃气点火电磁阀打开，接着1#燃烧器点火，检测到火焰，点火成功;在火焰稳定8秒钟后，4#燃烧器开始点火，同样对2#、3#燃烧器点火，在点火过程中，如果在点火时,某燃烧器点火失败,PLC系统自动切断燃气电磁阀并自动进行第二次点火；当第二次点火失败,燃烧系统停止点火和燃烧,进行系统保护,切断燃气阀，风机进行高速吹扫；
（2）温度控制
把显示控制触摸屏（21）设定工艺温度,通过通讯方式传递给PLC系统，与PLC热电阻模块的槽温数据进行比较，从而控制燃烧器自动大小火转换，当燃烧器在小火状态下工作时,槽液温度超过设定最高温度时,自动停二个燃烧器工作，低于最低温度时,自动启动二个燃烧器；
（3）显示
采用触摸屏（21）来作为显示终端，可以直观地把燃烧器、空气电磁阀、燃气电磁阀的工作状态在触摸屏上重现，及时显示报警信息及报警历史记录，温度历史及时实曲线。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |