一种回转窑安全生产保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种回转窑安全生产保护系统，包括PLC控制器及输出输入装置，PLC控制器与多个安全子系统耦合控制，停电时安全生产系统运行保护UPS系统、危险区域进入实时光电监控报警系统、炉外工作区域危险气体泄漏实时检测报警,切断系统、停窑检修误操作保护系统、回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统、自动进料，称重系统运行报警保护系统、自动出料系统运行保护系统、加热自动控制保护报警系统、冷却水自动循环，水温过高，供水运行保护系统、废气焚烧处理炉自动运行监控系统、炉内压力控制及排气集尘保护系统、回转炉运行数据采集，无线远程监控系统、内胆倾斜角保护系统、炉内气氛检测报警系统、双PLC设计系统、实时报警监控系统。

【技术实现步骤摘要】
一种回转窑安全生产保护系统
本专利技术涉及回转窑PLC控制
，尤其涉及一种回转窑安全生产保护系统。
技术介绍
回转窑是一种使用电或者天然气进行煅烧、焙烧或干燥粒状及粉状物料的热工设备，回转窑在工作中可能遇到很多问题例如：回转窑在正常生产运行时，突然断电，有以下几点可能会对设备或人员造成损害：设备停电时，炉内还有较高的温度，加热内胆长时间不转动，可能会出现弯曲变形情况，导致内胆报废；设备停电时，炉内物料还在烧成中，焚烧处理炉及排气集尘机无法运行情况下，会产生大量废气累积在炉内无法排出，导致炉内压力过高，废气有可能在内胆两侧的动密封处泄漏到车间；设备停电时，PLC控制系统，触摸屏，传感器，电子仪表等元件无法继续工作，导致人员无法及时掌握设备的实时信息，无法做出及时的处理。同时，回转窑在正常生产运行时，对非专业人员进入到某些区域(加热区域，内胆驱动区域)时可能会造成伤害。更进一步地，回转窑在正常生产过程中，因工艺要求会往炉压打入一种或多钟危险气体(如：乙炔)或因焚烧处理炉需要打入可燃气体(如：LPG，LNG)。当这些危险气体泄漏时可能会对人员造成伤害。回转窑在检修过程中，同样可能出现因他人误操作造成不必要的设备损失和人员伤害。回转窑在正常生产过程中，需要确保内胆处于转动状态，并且以设定的转速进行转动，若处于停止状态，可能导致内胆受热弯曲变形，导致内胆报废。若处于不以设定转速进行转动，可能导致物料在内胆内的滞留烧成时间不足，导致物料报废。另外由于现场使用环境可能比较恶劣，粉尘较多，另外有可能用到天然气及乙炔等特殊气体。普通电机在运行时有爆炸危险。而只有内胆在转动情况下，才能保证物料不会在内胆内堆积，且只有在内胆转速n与理论转速n理论在允许误差范围内及物料必须不间断以设定供料速率进行供料情况下，才能保证物料在内胆内滞留足够的烧成时间。物料在经过冷却段内胆时，如若冷却时间不过长导致出料温度过高，有可能导致下端设备损坏，同时当出料口堵塞或下段设备没有及时将所出物料处理或处理速度不够将有可能导致物料在出料仓堵塞。对于现有技术常用电加热系统，回转窑在生产一段时间后，由于加热元件的老化导致电阻增大或断裂，使得发热效率变低，从而导致烧成温度无法达到设定温度影响生产。另外加热元件断裂有可能与炉壁相连，导致漏电。另外在运行时如果出现热电偶损坏腐蚀，导致热电偶得不到及时的更换而使温区不能加热控温，也会出现烧成物料报废的可能。而回转窑在正常生产过程中，当冷却循环水水压或流量不足时，可能会导致冷却内胆内的物料无法得到有效的冷却，而导致出料温度过高，影响后段设备使用。回转窑在正常生产过程中，窑内所产生的废气回含有有毒可燃成分，需要经过焚烧处理炉处理。在焚烧过程中，可能出现焚烧炉超温(当超过处理炉炉内保温材质最高耐温时有可能损坏处理炉)，或欠温或熄火(温度没有达到废气处理的温度，导致废气无法处理)，另外必须保证，燃气和助燃风的正常供应，才能保证焚烧炉正常运行。回转窑在正常生产过程中，窑内所产生的废气在焚烧处理后，会伴有无法烧却的粉尘颗粒及高温。另外在物料烧成时会产生大量的废气从而导致窑内压力升高。当集尘机故障无法运行时，导致窑内废气无法排出，导致窑内压力过高，废气有可能从内胆的动密封处泄漏排至车间。回转窑在正常生产过程中，需要确保炉内气氛氧含量达到工艺要求，才能确保物料烧成质量，氧含量不达标可能导致烧成物料报废，造成损失。进一步地，设备在使用过程中，因为工艺参数原因需要调整内胆的倾斜角，本设备倾斜角通过电动升杠调整，调整后通过机械装置进行固定。电动升杠超过机械设计的上升和下降的极限位置，或者在机械装置固定后，误操作电动升杠，都有可能导致设备的机械结构或电动升杠损坏，倾斜角为重要工艺参数，误操作可能导致物料烧成报废。因此，针对目前市场对回转窑的安全使用要求越来越高，需要开发的一套安全生产保护系统以提高设备在使用过程的安全性和稳定性，降低烧成物料报废率，以及保护操作维修使用人员安全，并实现清洁生产。
技术实现思路
本专利技术旨在解决
技术介绍
中提到现有技术中存在的全部技术问题。为此，本专利技术公开了一种回转窑安全生产保护系统，所述系统包括PLC控制器及输出输入装置，所述PLC控制器与多个安全子系统耦合控制，其中，所述多个安全子系统包括：停电时安全生产系统运行保护UPS系统、危险区域进入实时光电监控报警系统、炉外工作区域危险气体泄漏实时检测报警,切断系统、停窑检修误操作保护系统、回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统、自动进料，称重系统运行报警保护系统、自动出料系统运行保护系统、加热自动控制保护报警系统、冷却水自动循环，水温过高，供水运行保护系统、废气焚烧处理炉自动运行监控系统、炉内压力控制及排气集尘保护系统、回转炉运行数据采集，无线远程监控系统、内胆倾斜角保护系统、炉内气氛检测报警系统、专用故障安全型双PLC设计系统、实时报警监控系统。更进一步地，所述停电时安全生产系统运行保护UPS系统进一步包括：UPS电源、及整个回转窑的电力控制系统，通过在回转窑的控制电源处安装一个UPS电源，在正常供电时UPS起稳压器作用，同时向机内电池充电，当断电时UPS立刻将电池内的电能供给控制电源使用，PLC控制系统在此情况下，会将设备的运行切换至断电安全运行模式。更进一步地，所述断电安全模式包括：供料机停止运行不再继续往窑内供料，内胆(加热/冷却)保持运转，同时加热回路将切断不再继续加热，焚烧处理炉及排气集尘机继续维持运行保证残留废气能得到有效的处理和排放，并保证炉内保护气体的可控质量流量计正常运行。更进一步地，所述危险区域进入实时光电监控报警系统进一步包括：PLC控制器，触摸屏，声光报警器，红外线探测装置，其中，危险区域四周都装有红外线探测装置，并在附近区域装有声光报警器，当有人误进入该区域时，系统会触发报警，声光报警器会触发报警警告进入该区域人员。更进一步地，危险气体泄漏检测系统进一步包括：PLC控制器，触摸屏，声光报警器，危险气体检测探头，电磁阀，在气站区域装有危险气体检测探头，当探头检测到有危险气体泄漏并达到预设浓度阈值时，系统会将危险气体的总电磁阀自动切断并触发报警，声光报警器会触发报警警告人员禁止进入气站区域。更进一步地，所述停窑检修误操作系统进一步包括：控制系统设置有用户管理系统，对不同用户角色进行区分，设置不同用户对应不同的角色，不同的角色对应于不同的操作权限，在有某一角色权限的用户登录触摸屏操作系统时，可将系统设定为对应状态，此状态下操作界面将处于锁定状态，该状态下，触摸屏操作界面其它权限的用户只能进行监视，只有具有相应权限的用户才能进行操作，并在触摸屏操作界面上显示警示信息字样。更进一步地，所述回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统进一步包括：声光报警器，内胆驱动由变频器驱动电机，通过链轮链条方式进行连接，主动链轮装在电机轴上，被动链轮装在内胆壁上；通过设定变频器频率确定主动和被动链轮的理论转速n理论，主动链轮和被动链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述系统包括PLC控制器及输出输入装置，所述PLC控制器与多个安全子系统耦合控制，其中，所述多个安全子系统包括：停电时安全生产系统运行保护UPS系统、危险区域进入实时光电监控报警系统、炉外工作区域危险气体泄漏实时检测报警,切断系统、停窑检修误操作保护系统、回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统、自动进料，称重系统运行报警保护系统、自动出料系统运行保护系统、加热自动控制保护报警系统、冷却水自动循环，水温过高，供水运行保护系统、废气焚烧处理炉自动运行监控系统、炉内压力控制及排气集尘保护系统、回转炉运行数据采集，无线远程监控系统、内胆倾斜角保护系统、炉内气氛检测报警系统、专用故障安全型双PLC设计系统、实时报警监控系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述系统包括PLC控制器及输出输入装置，所述PLC控制器与多个安全子系统耦合控制，其中，所述多个安全子系统包括：停电时安全生产系统运行保护UPS系统、危险区域进入实时光电监控报警系统、炉外工作区域危险气体泄漏实时检测报警,切断系统、停窑检修误操作保护系统、回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统、自动进料，称重系统运行报警保护系统、自动出料系统运行保护系统、加热自动控制保护报警系统、冷却水自动循环，水温过高，供水运行保护系统、废气焚烧处理炉自动运行监控系统、炉内压力控制及排气集尘保护系统、回转炉运行数据采集，无线远程监控系统、内胆倾斜角保护系统、炉内气氛检测报警系统、专用故障安全型双PLC设计系统、实时报警监控系统。


2.如权利要求1所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述停电时安全生产系统运行保护UPS系统进一步包括：UPS电源、及整个回转窑的电力控制系统，通过在回转窑的控制电源处安装一个UPS电源，在正常供电时UPS起稳压器作用，同时向机内电池充电，当断电时UPS立刻将电池内的电能供给控制电源使用，PLC控制器在此情况下，会将设备的运行切换至断电安全运行模式。


3.如权利要求2所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述断电安全模式包括：供料机停止运行不再继续往窑内供料，内胆(加热/冷却)保持运转，同时加热回路将切断不再继续加热，焚烧处理炉及排气集尘机继续维持运行保证残留废气能得到有效的处理和排放，并保证炉内保护气体的可控质量流量计正常运行。


4.如权利要求3所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述危险区域进入实时光电监控报警系统进一步包括：PLC控制器，触摸屏，声光报警器，红外线探测装置，其中，危险区域四周都装有红外线探测装置，并在附近区域装有声光报警器，当有人误进入该区域时，系统会触发报警，声光报警器会触发报警警告进入该区域人员。


5.如权利要求4所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，危险气体泄漏检测系统进一步包括：PLC控制器，触摸屏，声光报警器，危险气体检测探头，电磁阀，在气站区域装有危险气体检测探头，当探头检测到有危险气体泄漏并达到预设浓度阈值时，系统会将危险气体的总电磁阀自动切断并触发报警，声光报警器会触发报警警告人员禁止进入气站区域。


6.如权利要求4所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述停窑检修误操作系统进一步包括：控制系统设置有用户管理系统，对不同用户角色进行区分，设置不同用户对应不同的角色，不同的角色对应于不同的操作权限，在有某一角色权限的用户登录触摸屏操作系统时，可将系统设定为对应状态，此状态下操作界面将处于锁定状态，该状态下，触摸屏操作界面其它权限的用户只能进行监视，只有具有相应权限的用户才能进行操作，并在触摸屏操作界面上显示警示信息字样。


7.如权利要求6所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统进一步包括：声光报警器，内胆驱动由变频器驱动电机，通过链轮链条方式进行连接，主动链轮装在电机轴上，被动链轮装在内胆壁上；通过设定变频器频率确定主动和被动链轮的理论转速n理论，主动链轮和被动链轮侧面装有接近接近传感器，通过检测链轮的齿数或固定在链轮的标志物的方式：当链轮齿或标志物靠近接近传感器时，输出信号给PLC控制系统，远离接近传感器时，断开输出信号，PLC控制系统判断内胆及电机是否处于转动状态，若不在转动状态，系统则输出报警，在特殊情况下可设定将加热停止，以防止内胆长期处于高温和停止状态而弯曲变形，其中，PLC控制系统对接近传感器的输出进行计数的方式：链轮齿数为a，当PLC控制系统对接近传感器的输出进行计数也是a时，可以计算出链轮转一圈所需时间，从而计算出链轮转速n；通过比较计算出的内胆转速n与理论转速n理论是否在允许的误差范围内，若不在，系统则输出报警并自动停止供料机供料，同时在电机故障时，所控制的变频器也会输出报警。


8.如权利要求1所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述自动进料，称重系统运行报警保护系统进一步包括：供料机下方装有称重传感器，可以准确显示供料仓内剩余物料重量，通过设置上下限重量设定值，控制上段设备往供料仓补料，确保物料持续供应不间断，并设置上下限报警值，当料仓内物料重量不在上下限报警值范围内，系统触发报警通知现场人员检查上段设备；同时供料机螺杆电机与内胆动作联动，只有在回转内胆(加热/冷却)运行监控报警系统正常运行无报警情况下才允许供料，统计所进物料重量并进行记录，用于后续的数据追踪。


9.如权利要求1所述的回转窑安全生产保护系统，其特征在于，所述自动出料系统运行保护系统进一步包括：PLC控制器，触摸屏，声光报警器，料位计及热电偶，其中，当出料仓下部的热电偶检测到物料温度过高时，会触发报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金瑞，黄俊初，李韬，胡忠富，张军明，
申请(专利权)人：佛山市天禄智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44