[实用新型]智能动态燃烧气氛控制仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能动态燃烧气氛控制仪，应用于各类燃烧炉。

背景技术

节能与环保是相互关联的两个不同视角，能耗大一般污染也重，在燃化石燃料的加热炉上，节能与环保指标很大程度上与燃烧是否充分有直接关系，尤其是一些钢铁厂的大型加热炉，所用燃料的热值、压力波动较大，而常用的控制系统通常将燃料热值作为一个给定值，而不是实际测出的值，即使有些系统采用了在线的热值仪，也由于所测参数的滞后和测量精度太低，所得到的热值数据也无法较精确的用于控制，对于钢铁厂的加热炉而言，炉内燃烧气氛的控制非但影响到节能和环保，对产品质量和成材率的影响所造成的经济损失可能更大。

目前燃化石燃料的燃烧系统空燃比的控制采用如图1所示的前置式空燃比控制模式。

1.按燃料理论空燃比给定值控制。

在线检测各控制段的空气、煤气的瞬时流量，当煤气量发生变化时，空气量按以下公式的计算值随动，热值变化时误差较大。

Q_空气 =α×Q_煤气×K_{理论空燃比}（通常α取1.00～1.05）。

其中，Q_空气表示空气的流量，α表示空气过剩系数，Q_煤气表示煤气的流量，K_{理论空燃比}表示理论空燃比。

2.采用热值仪在线检测给定值控制

在线检测煤气热值，并实时计算空燃比K瞬时，同时检测各控制段的空气、煤气的瞬时流量，当煤气量发生变化时，空气量按以下公式的计算值随动，消除因热值变化所带来的误差。

Q_空气 =α×Q_煤气×K_瞬时（通常α取1.00～1.05）。

其中，K_瞬时表示瞬时空燃比。

上述模式可以称为一种前置式控制模式，是一种很粗放的控制方式，主要是因为燃料热值的给定不是实际的值，即使是装有在线燃料热值检测仪，其测量值的精度和实时性也不够精确，加上流量计的误差和控制软件的响应误差，最终的空燃比控制精度非常粗放。

有些要求较高的燃烧控制系统在烟气管道上设有在线烟气分析仪，检测烟气中的残氧量和一氧化碳含量，但一般都只是检测、显示一下数值而已，都不参与实时空燃比自动控制，因此仍属前置式控制模式。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能动态燃烧气氛控制仪，通过对加热炉、锅炉等燃烧设备中烟气成份的在线实时综合检测与分析，智能动态地调节空燃比，克服因燃料的热值、压力波动干扰，从而实现实时地自动调节空燃比，精确控制燃烧气氛。

按照本实用新型提供的技术方案，所述智能动态燃烧气氛控制仪包括：设置于燃烧炉现场的可燃物含量检测仪、残氧量分析仪、烟气温度检测仪、PLC及触摸屏，所述PLC的输入端连接可燃物含量检测仪、残氧量分析仪、烟气温度检测仪，PLC的输出端连接空气流量调节阀；实时采集到烟气中的可燃物含量、残氧量和烟气温度信号送入PLC，由PLC根据设定参数进行计算、比较、分析，然后提示燃烧气氛状况，并控制空气流量调节阀实施自动调节空燃比，精确控制燃烧气氛；通过所述触摸屏设定燃烧种类、控制模式、控制参数和报警参数，PLC根据设定参数进行自动检测和控制；整个燃烧过程的检测参数、设定参数和反馈参数均在触摸屏上予以显示。

所述PLC连接现场的主控计算机系统，通过触摸屏调取工作过程和参数的历史记录。

本实用新型的优点是：通过对加热炉、锅炉等燃烧设备中烟气成分的可燃物含量、残氧量和烟气温度的测量、分析，智能动态地调节助燃空气的流量，克服因燃料的热值、压力波动干扰，从而实现了实时地自动调节空燃比，精确控制燃烧气氛。该产品是在线、连续、高速控制各种燃烧气氛的理想设备，可广泛应用于冶金、化工、电力等行业的各种加热炉、锅炉等。

附图说明

图1是前置式空燃比控制流程示意图。

图2是后置式空燃比控制流程示意图。

图3是空燃比动态曲线示意图。

图4是本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本实用新型作进一步说明。

本设备是如图2所示的一种后置式燃烧气氛控制装置，可同时检测烟气温度T、CO%、O₂%，甚至还可增加H₂%、CH₄%的检测，以适应不同的燃料和燃烧系统。