智能换向控制系统及方法和辐射管智能蓄热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种智能换向控制系统及方法和辐射管智能蓄热装置及方法。智能换向控制系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；燃气换向阀设置在燃气通道上；空气换向阀设置在空气通道上，空气换向阀具有输出口；烟气传感器设置于辐射管内，用于检测辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给主控模块；排烟温度传感器设置在空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给主控模块；主控模块用于接收烟气传感器和排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制空气换向阀与燃气换向阀换向。本发明专利技术可实现辐射管蓄热燃烧的智能换向，提高蓄热式燃气辐射管控制精度，方便工作负荷调整。

Intelligent commutation control system and method and intelligent heat storage device and method of radiation tube

The invention relates to an intelligent reversing control system and method and a radiation tube intelligent heat accumulation device and a method thereof. Intelligent reversing control system includes a temperature sensor, smoke exhaust temperature sensor, gas valve, air valve, the main control module; the gas valve is arranged in the gas channel; the air valve is arranged in the air channel, air valve has outlet; flue gas sensor is arranged on the radiation tube for gas temperature detection the radiation tube, and the temperature signal is transmitted to the main control module; exhaust temperature sensor is arranged on the output valve of the air outlet for flue gas discharge detection temperature, and the temperature signal is transmitted to the main control module; the main control module for temperature sensor and signal receiving flue gas exhaust temperature sensor, calculate and analysis and control of reversing air valve and gas valve. The invention can realize the intelligent reversing of the regenerative combustion of the radiant tube, and can improve the control accuracy of the regenerative gas radiation tube and facilitate the adjustment of the work load.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能蓄热控制领域，尤其涉及一种蓄热式辐射管的智能换向控制系统及其方法，以及一种具有该智能换向系统的辐射管智能蓄热装置及其方法。
技术介绍
蓄热式燃烧技术是利用耐火材料作蓄热载体，交替地被烟气加热，再将蓄热体蓄存的热量加热空气或燃气，使空气和燃气获得高温预热，达到废热回收的目的。蓄热体通常采用特殊的陶瓷材料制造，呈蜂窝体状，具有很大的换热面积和良好的传热性、耐热性，热效率高。由于蓄热体是周期性地加热、放热，为了保证燃烧的连续性，蓄热体必须成对设置。烧嘴成对地安装在辐射管两端，一个燃烧，另一个排烟，然后定时进行换向，使原来用于燃烧的烧嘴排烟，而原来用于排烟的烧嘴燃烧，不断周而复始。蓄热式辐射管是一种采用蓄热式燃烧技术的辐射管加热装置，通过换向燃烧，以提高介质预热温度，降低烟气排放温度。燃烧在辐射管内进行，可对物料进行保护性加热。这种技术将蓄热式燃烧技术和辐射管加热技术的优势完美结合，不仅热效率大大提高，而且表面温度分布均匀、NOx排放浓度低、使用寿命长，具有明显的经济和环保效益。蓄热式辐射管相比传统辐射管有两个显著特点：一、使用蜂窝蓄热体最大限度回收烟气余热；二、采用周期性换向燃烧技术对回收的热量进行循环利用。在现有技术中，为了提高蓄热式辐射管燃烧器的燃烧效率，改善环保性能，通常对辐射管的结构进行优化设计。例如，一种燃烧装置，其通过在临近蓄热式燃烧器的烧嘴喷口附件设置烟气回流支管，形成烟气循环通道，使大部分烟气在辐射管内循环，借此,解决目前蓄热式辐射管中存在的烧嘴结构和管型结构导致的高温下污染物NOX排放浓度较高和管壁温度分布不均现象。但该技术仅从装置结构上降低NOX排放浓度和提高管壁温度均匀性，不能提高燃烧效率和控制精度。此外，一种智能烧嘴控制器，其采用单片机作为主控模块，与之相连还包括火焰监测模块、工况环境监测模块、两级电源切换模块、阀门制动模块、点火过程指示器、燃烧指示器、故障指示器、存储模块和通信诊断模块等。该控制器通过这些模块实时采集工况参数，通过现场总线与工业现场的PLC进行通信，可以降低原料管道的设计、安装、使用成本。但该技术仅仅是将一部分PLC的数据采集功能和控制功能交给控制器的单片机担任，并未对烧嘴燃烧和控制技术进行改进，本身不能自动实现温度控制和功率调节。现有技术的另一种智能烧嘴控制器，该装置由可编程控制器、按钮板、火焰检测板、一些多芯航空插头构成，但它主要是通过检测火焰信号判断燃烧状况，功能较为简单，缺少燃烧过程调节功能。另外，该装置只适用于常规烧嘴，一般只能实现燃烧状况监控和燃烧中断后自动点火功能，缺少燃烧过程加热功率调节、超温保护等必要功能，不能应用在具有周期性换向和脉冲燃烧特点的蓄热式辐射管烧嘴上由上述可知，在现有技术中，人们多数着眼于蓄热式辐射管的结构优化以及对烧嘴的简单控制，并且多数为检测烧嘴的燃烧情况，并未对辐射管燃烧蓄热的控制技术进行改进，不能实现温度控制和功率调节。所以亟待抛开传统思维来改进辐射管燃烧蓄热的控制技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进辐射管燃烧蓄热的控制技术，实现蓄热式辐射管的智能换向，进而提供一种蓄热式辐射管的智能换向控制系统及其方法，以及一种具有该智能换向系统的辐射管智能蓄热装置及其方法。本专利技术提供了一种智能换向控制系统，用于辐射管蓄热装置的智能换向，所述辐射管蓄热装置具有辐射管、燃气通道与空气通道。所述系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，所述燃气换向阀设置在所述燃气通道上；所述空气换向阀设置在所述空气通道上，所述空气换向阀具有输出口；所述烟气传感器设置于所述辐射管内，用于检测所述辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述排烟温度传感器设置在所述空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述主控模块用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。进一步地，该系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。进一步地，该系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。具体地，所述主控模块烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型。此外，本专利技术提供了一种辐射管智能蓄热装置。该装置包括辐射管、燃气通道、空气通道、蓄热体A、蓄热体B以及智能换向控制系统，其中所述智能换向控制系统包括烟气温度传感器A、烟气温度传感器B、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，所述辐射管具有一对烧嘴A与烧嘴B，其中一个用于燃烧，另一个用于排烟；所述燃气通道经过所述燃气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述空气通道经过所述空气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述蓄热体A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体B设置在所述烧嘴B端；所述烟气温度传感器A邻近所述蓄热体A，所述烟气温度传感器B邻近所述蓄热体B；所述排烟温度传感器与所述空气换向阀的输出端连接；所述主控模块接收所述烟气温度传感器A和烟气温度传感器B以及所述排烟温度传感器的信号，进行计算与判断，进而控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。进一步地，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。进一步地，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。具体地，所述主控模块烧录有蓄热体蓄热模型和热负荷计算模型。基于上述智能换向控制系统，本专利技术还提供了一种智能换向的方法，该方法包括以下步骤：所述烟气温度传感器检测辐射管内的烟气温度，并将信号输入所述主控模块；所述排烟温度传感器检测所述辐射管排出的烟气温度，并将信号输入所述主控模块；所述主控模块根据所述烟气温度传感器和排烟温度传感器的信号，通过计算与判断，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。进一步地，该方法还包括以下步骤：所述主控模块实时获取所述排烟温度传感器的信号，实时监控排烟温度；或所述主控模块通过计算与分析，预测排烟温度；若超过预设烟气温度上限值，则所述主控模块控制燃气快切阀关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀与所述燃气换向阀换向。进一步地，该方法还包括以下步骤：所述主控模块实时获取辐射管表面温度传感器的信号，实时监控所述辐射管表面的温度，若超过预设辐射管温度上限值，则所述主控模块控制燃气快切阀关闭，暂停燃烧，待换向时间达到后，控制所述空气换向阀与所述燃气换向阀换向。更进一步地，该方法还包括以下步骤：所述主控模块根据烟气温度传感器排烟温度传感器以及辐射管表面温度传感器的信号，实时计算所述辐射管的供热功率，进而调节所述空气换向阀与所述燃气换向阀进气量。基于上述辐射管智能蓄热装置，本专利技术还提供了一种智能蓄热方法，该方法包括以下步骤：将燃气和空气通入所述辐射管的烧嘴A，燃气在所述辐射管内燃烧产生烟气；所述烟气温度传感器B检测烟气温度，并将信号输入所述主控模块；所述蓄热体B吸收烟气的温度，进行蓄热；所述排烟温度传感器检测所述辐射管排出的烟气温度，并将信号输入所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能换向控制系统，用于辐射管蓄热装置的智能换向，所述辐射管蓄热装置具有辐射管、燃气通道与空气通道，其特征在于，所述系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，所述燃气换向阀设置在所述燃气通道上；所述空气换向阀设置在所述空气通道上，所述空气换向阀具有输出口；所述烟气传感器设置于所述辐射管内，用于检测所述辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述排烟温度传感器设置在所述空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述主控模块用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。

【技术特征摘要】
1.一种智能换向控制系统，用于辐射管蓄热装置的智能换向，所述辐射管蓄热装置具有辐射管、燃气通道与空气通道，其特征在于，所述系统包括烟气温度传感器、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，所述燃气换向阀设置在所述燃气通道上；所述空气换向阀设置在所述空气通道上，所述空气换向阀具有输出口；所述烟气传感器设置于所述辐射管内，用于检测所述辐射管内的烟气温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述排烟温度传感器设置在所述空气换向阀的输出口处，用于检测排出的烟气的温度，并将温度信号传递给所述主控模块；所述主控模块用于接收所述烟气传感器和所述排烟温度传感器的温度信号，进行计算与分析，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。4.一种辐射管智能蓄热装置，其特征在于，该装置包括辐射管、燃气通道、空气通道、蓄热体A、蓄热体B以及智能换向控制系统，其中所述智能换向控制系统包括烟气温度传感器A、烟气温度传感器B、排烟温度传感器、燃气换向阀、空气换向阀、主控模块；其中，所述辐射管具有一对烧嘴A与烧嘴B，其中一个用于燃烧，另一个用于排烟；所述燃气通道经过所述燃气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述空气通道经过所述空气换向阀分别与所述烧嘴A、烧嘴B相连；所述蓄热体A设置在所述烧嘴A端，所述蓄热体B设置在所述烧嘴B端；所述烟气温度传感器A邻近所述蓄热体A，所述烟气温度传感器B邻近所述蓄热体B；所述排烟温度传感器与所述空气换向阀的输出端连接；所述主控模块接收所述烟气温度传感器A和烟气温度传感器B以及所述排烟温度传感器的信号，进行计算与判断，进而控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述智能换向控制系统还包括燃气快切阀，其设置在所述燃气通道上，所述主控模块控制所述燃气快切阀的开闭。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述智能换向控制系统还包括辐射管表面温度传感器，其设置在所述辐射管表面，用于检测辐射管表面的温度，并将温度信号传递给所述主控模块。7.一种利用权利要求1-3任一所述系统的智能换向的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：所述烟气温度传感器检测辐射管内的烟气温度，并将信号输入所述主控模块；所述排烟温度传感器检测所述辐射管排出的烟气温度，并将信号输入所述主控模块；所述主控模块根据所述烟气温度传感器和排烟温度传感器的信号，通过计算与判断，控制所述空气换向阀与燃气换向阀换向。8.如权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万里，马增炜，耿仕静，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11