[发明专利]基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制系统及方法。

背景技术

热风炉作为高炉炼铁生产过程中的重要设备之一，用来向高炉提供热风，其提供的热量约占高炉炼铁生产耗热的25％。由于热风炉风温对于高炉炼铁生产产量和节能至关重要，热风炉风温对提高高炉炼铁的一些经济技术指标非常明显，主要表现在：降低焦比、提高煤比、提高产量等。

热风炉将鼓风机站供来的冷风加热到高炉要求的温度，供高炉生产用，热风炉是一种利用蓄热原理工作的换热设备，其工作原理决定其工作方式是周期循环的，需要多座热风炉交替循环工作，以满足高炉连续生产的需求。每座热风炉工作分为燃烧阶段和送风阶段：

燃烧阶段，关闭冷风阀、热风阀，打开烟道阀、燃烧阀，利用煤气和助燃空气按照一定的空燃比燃烧产生的高温烟气将热风炉内的蓄热体加热，，换热后的低温烟气通过烟道排出；

送风阶段，打开冷气阀，热风阀，关闭烟道阀、燃烧阀，使鼓风机送来的冷风与热风炉内的蓄热体进行热交换，达到一定的温度后经热风管道送入高炉。

为实现最大节能效果，使燃烧阶段和送风阶段按照管理要求相互衔接切换，需实现热风炉的自动化控制。热风炉的自动化控制包括主要是燃烧控制和各热风炉的逻辑顺序控制，目前各热风炉的逻辑顺序控制基本能够实现自动。而目前的燃烧控制几乎是人在操作站画面上手动操作，由于手动操作受人为因素的影响，一个人同时操作煤气和助燃空气两个调节阀，不能保证空燃比的恒定，不可避免的造成时而煤气过量燃烧不充分，时而空气过量温度烧不上来，使燃烧状况时好时坏的波动现象，也不能实现节能效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种控制热风炉自动燃烧的基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制系统及方法。

为达到上述目的，本发明基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制系统，所述自动控制系统包括燃烧控制器，所述燃烧控制器包括温度调节控制回路、煤气流量调节控制回路和助燃空气流量调节控制回路；所述温度调节控制回路的通信接口连接人机界面的通信接口，所述温度调节控制回路根据交叉限幅调节关系控制所述煤气流量调节控制回路和所述助燃空气流量调节控制回路，所述煤气流量调节控制回路和所述助燃空气流量调节控制回路分别与煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀连接。

本发明基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制方法，所述方法至少包括

所述燃烧控制器中的温度调节控制回路接收人机界面输入的温度信号；

所述温度调节控制回路根据交叉限幅调节关系分别向煤气流量调节控制回路和助燃空气流量调节控制回路发出相应的控制信号；

所述煤气流量调节控制回路和所述助燃空气流量调节控制回路根据所述相应的控制信号调节煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀。

进一步地，所述交叉限幅调节关系是在热风炉升温之前，先使助燃空气流量达到最高限幅值，再打开煤气流量调节阀，直至热风炉温度升至第一目标温度值；在降温之前，先使煤气流量降到最低限幅值，再降低助燃空气流量，直至热风炉温度降至第二目标温度值。

本发明实现了对煤气流量和助燃空气流量的自动化控制，即实现了热风炉的自动燃烧控制，不仅减少了在热风炉操作站上的操作，减少了人为的因素，避免了因手动分别操作煤气流量和助燃空气流量引起燃烧温度波动和造成能源损耗。

附图说明

图1是本发明基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

本发明基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制系统包括燃烧控制器，燃烧控制器包括温度调节控制回路、煤气流量调节控制回路和助燃空气流量调节控制回路。所述温度调节控制回路的通信接口连接人机界面的通信接口，也就是说温度控制回路可以接收到人机界面上输入的温度预定值对应的温度信号。所述温度调节控制回路根据交叉限幅调节关系控制所述煤气流量调节控制回路和所述助燃空气流量调节控制回路，所述煤气流量调节控制回路和所述助燃空气流量调节控制回路分别与煤气流量调节阀和助燃空气流量调节阀连接。

本发明基于PLC控制热风炉燃烧的自动控制方法包括：

首先，在热风炉操作站的人机界面输入一温度预定值，所述燃烧控制器中的温度调节控制回路接收到人机界面输入的温度信号；

然后，所述温度调节控制回路根据交叉限幅调节关系分别向煤气流量调节控制回路和助燃空气流量调节控制回路发出煤气流量的控制信号和助燃空气流量的控制信号；