[发明专利]加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统

权利要求书

1.加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统，其特征在于：包括可编程逻辑控制器PLC和现场仪表；

所述PLC与现场仪表相连；

所述现场仪表包括炉温热电偶、燃料流量调节阀、燃料流量测量装置和空气流量孔板；

所述PLC包括温度调节器、燃料流量调节器、流量高低报警器一、流量高低报警器二、控制信号限幅或保持器一、控制信号限幅或保持器二、量程换算器一、量程换算器二、微分前馈控制器、空燃比系数比值控制器和空气流量调节器；

所述温度调节器与炉温热电偶连接；

所述燃料流量调节器与控制信号限幅或保持器一连接；

所述控制信号限幅或保持器一再分别与流量高低报警器一和燃料流量调节阀连接；

所述流量高低报警器一再与量程换算器一连接，然后再与燃料流量测量装置连接；

所述燃料流量调节器还与微分前馈控制器连接，再与控制信号限幅或保持器二连接；

所述燃料流量调节器还依次与空燃比系数比值控制器、空气流量调节器和量程换算器二连接；

所述量程换算器二还与空气流量孔板连接；

所述控制信号限幅或保持器二还分别与流量高低报警器二和空气流量调节阀连接；

所述流量高低报警器二还与量程换算器二连接。

2.根据权利要求1所述的加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统，其特征在于：所述比值控制系统将采集到的某一段炉温热电偶信号送到PLC的温度调节器，温度调节器的给定信号由人工手动给出或由上级计算机给出，温度调节器的输出信号只送给燃料流量调节器作给定值，不送空气流量调节器作给定值；燃料流量信号和空气流量信号进入PLC后，作流量及量程换算后分别将信号作最大流量和最小流量报警；燃料流量信号进入燃料流量调节器作测量信号，同时燃料流量作空燃比比值运算后作为空气流量调节器的给定信号；空气流量信号进入空气流量调节器作测量信号；燃料流量的最大流量报警信号去限幅或保持燃料流量调节器的最大输出信号，对燃料流量调节阀进行控制；燃料流量的最小流量报警去限幅或保持燃料流量调节器的最小输出信号，对现场燃料流量调节阀进行控制；燃料流量调节器输出信号经过微分运算和正负限幅后送到空气流量调节器输出上作燃料控制变化的前馈修正信号去超前控制空气流量调节阀；空气流量的最大流量报警信号去限幅或保持空气流量调节器的最大输出信号，对现场空气流量调节阀进行控制；空气流量的最小流量报警去限幅或保持空气流量调节器的最小输出信号，对现场空气流量调节阀进行控制；

要求最大燃料流量报警值和最大空气流量报警值务必保持空燃比关系，最小燃料流量报警值和最小空气流量报警值务必保持空燃比关系；当燃料流量调节器和空气流量调节器的偏差值由最大变到0时，调节器的最大输出信号才能被限幅或保持到工艺专业设计的最大流量值或最小上，确保燃料和空气是严格按照空燃比燃烧，防止空气过剩氧化钢坯，燃料过剩浪费燃料和燃料燃烧不完全对空气导致污染及超出最大流量时过烧导致的大量废气对环境的污染；当炉温稳定时，燃料流量和空气流量严格按照空燃比系数燃烧。

3.加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统，其特征在于：包括分散控制系统DCS和现场仪表；

所述DCS与现场仪表相连；

所述现场仪表包括炉温热电偶、燃料流量调节阀、燃料流量测量装置和空气流量孔板；

所述PLC或DCS均包括温度调节器、燃料流量调节器、流量高低报警器一、流量高低报警器二、控制信号限幅或保持器一、控制信号限幅或保持器二、量程换算器一、量程换算器二、微分前馈控制器、空燃比系数比值控制器和空气流量调节器；

所述温度调节器与炉温热电偶连接；

所述燃料流量调节器与控制信号限幅或保持器一连接；

所述控制信号限幅或保持器一再分别与流量高低报警器一和燃料流量调节阀连接；

所述流量高低报警器一再与量程换算器一连接，然后再与燃料流量测量装置连接；

所述燃料流量调节器还与微分前馈控制器连接，再与控制信号限幅或保持器二连接；

所述燃料流量调节器还依次与空燃比系数比值控制器、空气流量调节器和量程换算器二连接；

所述量程换算器二还与空气流量孔板连接；

所述控制信号限幅或保持器二还分别与流量高低报警器二和空气流量调节阀连接；

所述流量高低报警器二还与量程换算器二连接。

4.根据权利要求3所述的加热锅炉炉温燃料流量与空气流量空燃比比值控制系统，其特征在于：所述比值控制系统将采集到的某一段炉温热电偶信号送到DCS的温度调节器，温度调节器的给定信号由人工手动给出或由上级计算机给出，温度调节器的输出信号只送给燃料流量调节器作给定值，不送空气流量调节器作给定值；燃料流量信号和空气流量信号进入DCS后，作流量及量程换算后分别将信号作最大流量和最小流量报警；燃料流量信号进入燃料流量调节器作测量信号，同时燃料流量作空燃比比值运算后作为空气流量调节器的给定信号；空气流量信号进入空气流量调节器作测量信号；燃料流量的最大流量报警信号去限幅或保持燃料流量调节器的最大输出信号，对燃料流量调节阀进行控制；燃料流量的最小流量报警去限幅或保持燃料流量调节器的最小输出信号，对现场燃料流量调节阀进行控制；燃料流量调节器输出信号经过微分运算和正负限幅后送到空气流量调节器输出上作燃料控制变化的前馈修正信号去超前控制空气流量调节阀；空气流量的最大流量报警信号去限幅或保持空气流量调节器的最大输出信号，对现场空气流量调节阀进行控制；空气流量的最小流量报警去限幅或保持空气流量调节器的最小输出信号，对现场空气流量调节阀进行控制；

要求最大燃料流量报警值和最大空气流量报警值务必保持空燃比关系，最小燃料流量报警值和最小空气流量报警值务必保持空燃比关系；当燃料流量调节器和空气流量调节器的偏差值由最大变到0时，调节器的最大输出信号才能被限幅或保持到工艺专业设计的最大流量值或最小上，确保燃料和空气是严格按照空燃比燃烧，防止空气过剩氧化钢坯，燃料过剩浪费燃料和燃料燃烧不完全对空气导致污染及超出最大流量时过烧导致的大量废气对环境的污染；当炉温稳定时，燃料流量和空气流量严格按照空燃比系数燃烧。