[发明专利]一种立式退火炉燃烧段温度自动控制系统及其方法

权利要求书

1.一种立式退火炉燃烧段温度自动控制系统，其特征在于：所述自动控制系统包括：控制中心、控制模块、温度传感器、辐射管、烧嘴烟道、氧化锆分析仪、热值仪、天然气调节阀、空气调节阀、流量传感器、燃烧控制单元；其中一个天然气调节阀和一个空气调节阀为一组，分别与一个流量传感器相连接，退火炉燃烧段包括初始加热段、终了加热段、均热段；氧化锆分析仪安装在初始加热段的烧嘴烟道上；热值仪安装在天然气总管道上；立式退火炉包括多个烧嘴，每个烧嘴包括一个燃烧控制器，对烧嘴的开关进行控制，实现对燃烧段的加热过程，初始加热段和终了加热段又分成多个燃烧区域，每个燃烧区域各安装一个天然气调节阀和一个空气调节阀以及一个温度传感器；一个均热段的上下部分各安装一个温度传感器；控制模块通过通信网络与氧化锆分析仪、热值仪、温度传感器、流量传感器、天然气调节阀和空气调节阀相连接；所述控制模块接收氧化锆分析仪、热值仪、温度传感器、流量传感器发送的测量数据，并将控制指令发送给天然气调节阀和空气调节阀；氧化锆分析仪测量所述燃烧段的残氧含量，热值仪测量天然气总管的天然气的成分和各成分的含量，并计算得出天然气的热值信号；流量传感器测量天然气和空气的流量，温度传感器测量燃烧段的温度；控制模块接收氧化锆分析仪和热值仪测得的残氧含量信号以及热值信号，流量传感器测得的各燃烧区域的天然气、空气的实际流量，以及温度传感器测得的温度值，经过理论空燃比计算、过剩空气系数计算、空燃比计算、残氧修正量计算、实际使用空燃比计算，对天然气调节阀和空气调节阀发送控制信号，对阀门的开度进行控制，以达到合理的空燃配比；所述控制中心与控制模块、温度传感器、氧化锆分析仪、热值仪、天然气调节阀、空气调节阀、流量传感器、燃烧控制器现场设备实现通信连接，并利用组态软件完成上述现场设备的组态设置，实现对上述现场设备的单独控制和集中显示；

所述控制模块采用on/off的燃烧控制模式，即通过对各个烧嘴进行全开或全关控制的方式，根据区域内的烧嘴数量和每个烧嘴的燃烧能力，通过烧嘴燃烧数量计算、燃烧时间计算和燃烧间隔时间计算，得到各个区域烧嘴燃烧数量、燃烧时间和燃烧间隔时间，并将这些参数发送给各个区域相对应的烧嘴的控制器上；

所述控制中心能获得温度传感器、氧化锆分析仪、热值仪、流量传感器测得的测量数据以及天然气调节阀、空气调节阀以及燃烧控制器的相关控制参数，并可以对天然气调节阀、空气调节阀以及燃烧控制器进行具体的控制参数修改和设置，控制中心也可以获得控制模块的数据，并对控制模块的参数和程序进行编辑。

2.根据权利要求1所述的立式退火炉燃烧段温度自动控制系统，其特征在于：所述控制中心采用EI-TEK工控机，操作系统为微软Windows Pro 7 SP1；组态软件采用的是西门子Wincc7.0SP3版，用于对工艺流程进行监控画面的组态。