專(zhuān)利名稱(chēng)：泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)。
(二)
背景技術(shù)：
泡沫玻璃是多孔玻璃的一種，是一種內(nèi)部充滿無(wú)數(shù)微小氣孔的玻璃制
品，也就是均勻的氣象和固相體系。其孔占總體積的80%-90%，氣孔的大小 為0. 5-1. 0脆20世紀(jì)30年代法國(guó)St. Gobain公司開(kāi)始研制以碳酸鈣為發(fā) 泡劑的泡沬玻璃制品，1935年申請(qǐng)了第一個(gè)泡沫玻璃的專(zhuān)利，與此同時(shí)， 前蘇聯(lián)也研制成泡沫玻璃，于1939年在門(mén)捷列夫化工學(xué)院中間試驗(yàn)廠生產(chǎn) 泡沫玻璃制品。隨后，美、德、前蘇聯(lián)、英、捷克、日本等國(guó)發(fā)表了有關(guān) 泡沫玻璃研制和生產(chǎn)的許多專(zhuān)利和研究報(bào)告。1941年美國(guó)匹茨堡-康寧公司 (PPC)用碳素為發(fā)泡劑制成保溫絕熱用的泡沬玻璃，我國(guó)20世紀(jì)50年代 末也開(kāi)始進(jìn)行了泡沬玻璃研究與生產(chǎn)，在吸聲和絕熱方面得到廣泛應(yīng)用。 通常的泡沬玻璃生產(chǎn)方法可分為
① 粉末法，玻璃粉、助劑和發(fā)泡劑混合后在經(jīng)熱處理，因發(fā)泡劑分 解而發(fā)泡，-
② 用發(fā)泡劑使玻璃粉末冷發(fā)泡，然后再燒結(jié)，使氣泡結(jié)構(gòu)固定；
③ 用空氣和氣體使玻璃熔體過(guò)飽和而形成氣泡；
④ 在真空中使軟化的玻璃所溶解的氣體逸出形成氣泡；
⑤ 在玻璃配料中加入能在熔制過(guò)程中產(chǎn)生大量泡沫的物質(zhì)。 影響泡沫玻璃性能的工藝因素關(guān)鍵點(diǎn)為原材料的選擇、混合料的粒
度、發(fā)泡溫度及區(qū)間的分段控制、發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡劑的選擇、退火溫度、退火時(shí)間等因素。它直接影響產(chǎn)品的容重、氣孔率、產(chǎn)品的強(qiáng)度、吸水率、 導(dǎo)熱系數(shù)、剪切強(qiáng)度、尺寸的穩(wěn)定性等。目前應(yīng)用發(fā)泡劑生產(chǎn)泡沫玻璃的 過(guò)程直接受爐內(nèi)氣氛和溫度的影響。在發(fā)泡前氧氣會(huì)使發(fā)泡劑氧化燒損， 喪失發(fā)泡作用。泡沫玻璃的特理性質(zhì)(體積密度、機(jī)械強(qiáng)度、隔熱性能等) 主要取決于發(fā)泡溫度，實(shí)驗(yàn)表明發(fā)泡溫度變動(dòng)5'C，產(chǎn)品性質(zhì)就可能產(chǎn)生
不可接受的大幅度變化，要求控溫精度土2。C。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用電能作
為加熱方式，雖然加熱爐內(nèi)溫度，氣溫可控制，但成本較高，且爐內(nèi)溫度 均勻性差，產(chǎn)品的質(zhì)量波動(dòng)大，生產(chǎn)量低。雖然國(guó)內(nèi)外也有采用燃?xì)饧訜?的嘗試，但由于發(fā)泡溫度分區(qū)控制難以掌握，產(chǎn)品的質(zhì)量波動(dòng)大，生產(chǎn)量 難以實(shí)現(xiàn)大幅提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種對(duì)泡沫玻璃發(fā)泡爐進(jìn)行多功
能自動(dòng)/手動(dòng)控制，將點(diǎn)火順序、燃燒安全、自動(dòng)控溫、監(jiān)控報(bào)警和數(shù)據(jù)采
集/通訊結(jié)合為一體的泡沬玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)。
所述的泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，所述發(fā)泡爐采用高速燒嘴進(jìn)行
燃?xì)饧訜?，包?br> ① 溫度控制系統(tǒng)發(fā)泡爐分為若干個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成1個(gè)以上
溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有溫度控制點(diǎn)，各溫度控制點(diǎn)與HC900小型集散控 制器連接；HC900小型集散控制器通過(guò)控制溫度控制點(diǎn)的空氣/燃料比例調(diào) 節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)燃?xì)馀浔?，?shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣氛的一致性；
② 上位機(jī)工控機(jī)作為上位機(jī)，結(jié)合工控軟件，與HC900小型集散控制器 數(shù)據(jù)通迅，可實(shí)現(xiàn)爐體狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、管線狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)記錄、手動(dòng)控制、故障記錄功能；
③現(xiàn)場(chǎng)控制箱用以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)燒嘴的手動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)火焰顯
示、火焰故障報(bào)警和燃料切斷功能，現(xiàn)場(chǎng)控制箱和HC900小型集散控制器 之間雙向通訊。
進(jìn)一步，所述的泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)還包括若干個(gè)獨(dú)立于溫 度控制系統(tǒng)的高溫報(bào)警箱，高溫報(bào)警箱安裝在現(xiàn)場(chǎng).
進(jìn)一步，每臺(tái)高溫報(bào)警箱內(nèi)裝兩套數(shù)字溫度控制器、按鈕和報(bào)警器， 用于發(fā)泡爐的安全監(jiān)控；高溫報(bào)警箱與溫度控制系統(tǒng)通迅連接。本高溫報(bào) 警箱可用于一個(gè)爐區(qū)內(nèi)兩個(gè)溫區(qū)的安全監(jiān)控。出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象時(shí)，報(bào)警箱將 向HC900控制系統(tǒng)傳送報(bào)警信號(hào)，從而在本地和控制室都可以得到信息， 并及時(shí)采取措施。
進(jìn)一步，所述發(fā)泡爐分為12個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成2個(gè)溫區(qū)。 本系統(tǒng)具有全自動(dòng)、自動(dòng)和手動(dòng)功能。無(wú)論在何種方式下，都含有一
種強(qiáng)制功能。該功能可以立即啟動(dòng)或停止某種操作，以應(yīng)付一些突發(fā)事件
的發(fā)生，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的應(yīng)變能力。
自動(dòng)系統(tǒng)在PLC邏輯單元的控制下，按原程序和預(yù)定的精度進(jìn)行操作。
手動(dòng)去掉系統(tǒng)的連鎖功能，單臺(tái)啟動(dòng)輸送或轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行操作。該 方式一般為試車(chē)及緊急狀態(tài)時(shí)使用。 系統(tǒng)在自動(dòng)方式(包括全自動(dòng))時(shí)，接到啟動(dòng)請(qǐng)求的指令后，報(bào)警鈴響， 通知現(xiàn)場(chǎng)人員注意，然后按照逆工藝的順序啟動(dòng)輸送設(shè)備。本發(fā)明的有益效果在于
1. 節(jié)能降耗，增進(jìn)環(huán)保選用高速燒嘴，提高燃燒效率和降低污染； 選用精確配比的空燃比控制策略，消除能源浪費(fèi)。
2. 智能型點(diǎn)火和燃燒安全控制先進(jìn)的專(zhuān)用燃燒控制器，由(DCS)小型
集散控制系統(tǒng)HC900按國(guó)際燃燒安全控制規(guī)范制定燃燒控制方案，對(duì)過(guò)程
和自身進(jìn)行完備的診斷，保證整個(gè)燃燒過(guò)程的安全。
3.先進(jìn)控制，儀電一體采用國(guó)際先進(jìn)的(DCS)小型集散控制系統(tǒng) HC900，集回路控制，溫控程序，監(jiān)控?cái)?shù)采，以及燃燒/點(diǎn)火程序，安全保 護(hù)連鎖為一體化/全過(guò)程控制。并提供開(kāi)放的通訊接口，方便將各類(lèi)過(guò)程數(shù) 據(jù)和設(shè)備工況信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，簡(jiǎn)便高效。
4.高可靠性和性價(jià)比。使得泡沫玻璃生產(chǎn)大型化、智能化、低能耗、高 品質(zhì)、環(huán)境友好成為現(xiàn)實(shí)。
(四)


圖1為本發(fā)明所述泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
參照?qǐng)D1， 一種泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，所述發(fā)泡爐采用高速燒
嘴進(jìn)行燃?xì)饧訜?，包?br> ①溫度控制系統(tǒng)發(fā)泡爐分為12個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成2個(gè)溫區(qū)，
每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有溫度控制點(diǎn)1，各溫度控制點(diǎn)1與HC900小型集散控制 器2連接；HC900小型集散控制器2通過(guò)控制溫度控制點(diǎn)l的空氣/燃料比例調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)燃?xì)馀浔龋瑢?shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣氛的一致性；
② 上位機(jī)工控機(jī)3作為上位機(jī)，結(jié)合工控軟件，與HC900小型集散控制 器2數(shù)據(jù)通迅，可實(shí)現(xiàn)爐體狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、管線狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)置、 歷史數(shù)據(jù)記錄、手動(dòng)控制、故障記錄功能；
③ 現(xiàn)場(chǎng)控制箱4:用以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)燒嘴的手動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)火焰 顯示、火焰故障報(bào)警和燃料切斷功能，現(xiàn)場(chǎng)控制箱4和HC900小型集散控 制器2之間雙向通訊。
本發(fā)明用于輥道式連續(xù)燒結(jié)爐時(shí)，控制系統(tǒng)的工作流程是-1、燃燒啟動(dòng)過(guò)程
1) 輥道式連續(xù)燒結(jié)爐(發(fā)泡窯)點(diǎn)火啟動(dòng)前，控制系統(tǒng)將確認(rèn)系統(tǒng)條件 是否滿足
參燃?xì)鈮毫φＨ細(xì)飧邏洪_(kāi)關(guān)斷開(kāi)，燃?xì)獾蛪洪_(kāi)關(guān)閉合 參系統(tǒng)要求的其它聯(lián)鎖條件
2) 按鍵啟動(dòng)
在系統(tǒng)滿足相關(guān)條件，操作人員確認(rèn)啟動(dòng)要求，選擇加熱工藝配方后， 操作人員按鍵啟動(dòng)主啟動(dòng)鍵。
*控制系統(tǒng)按程序啟動(dòng)主燃?xì)獍踩袛嚅y，在燃?xì)鈮毫φ：筇幱诒?持狀態(tài)。
* 控制系統(tǒng)按程序啟動(dòng)風(fēng)機(jī)在10秒內(nèi)確認(rèn)風(fēng)壓和空氣流量建立后，驅(qū) 動(dòng)空氣閥至100%閥位(可調(diào)整)，對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃(30S)，然后驅(qū)動(dòng)空氣蝶 閥至15%閥位(可調(diào)整)，接通點(diǎn)火變壓器點(diǎn)火，打開(kāi)引導(dǎo)火閥。*在點(diǎn)火安全時(shí)間(5秒)確認(rèn)點(diǎn)火成功，10秒后將空氣蝶閥控制權(quán) 移交溫度控制系統(tǒng)控制，至此，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。
2、 溫度控制啟動(dòng)過(guò)程
控制權(quán)的移交在啟動(dòng)過(guò)程中，溫度程序/比值控制器將對(duì)空氣蝶閥的
控制權(quán)暫時(shí)移交給燃燒控制系統(tǒng)，由燃燒控制系統(tǒng)確定空氣蝶閥位置，以 保證實(shí)現(xiàn)大火位置吹掃、小火位置點(diǎn)火啟動(dòng)，當(dāng)燃燒控制系統(tǒng)在完成燃燒 啟動(dòng)程序后，將空氣蝶閥控制權(quán)歸還溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
各控溫區(qū)溫度設(shè)定點(diǎn)的選擇操作人員可按不同燒結(jié)工藝將各控溫區(qū) 溫度設(shè)定點(diǎn)輸入上位機(jī)以組成加熱工藝配方，按鍵選擇已儲(chǔ)存在溫度控制 系統(tǒng)內(nèi)的配方，以實(shí)現(xiàn)各控溫區(qū)溫度的設(shè)定，或由操作人員通過(guò)上位機(jī)手 動(dòng)逐區(qū)輸入各控溫區(qū)溫度設(shè)定點(diǎn)。
3、 運(yùn)行過(guò)程控制
燃燒監(jiān)控過(guò)程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)。
燃燒火焰的監(jiān)控燃燒控制器通過(guò)火焰探測(cè)器全程檢測(cè)火焰， 一旦火 焰丟失，立即切斷(〈1秒)燃?xì)夤?yīng)，使故障燒嘴鎖停。
系統(tǒng)聯(lián)鎖量的監(jiān)控燃燒控制系統(tǒng)全程檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)鎖量(燃?xì)鈮?力，空氣壓力等)的狀態(tài)， 一旦發(fā)現(xiàn)狀態(tài)有誤，將報(bào)警鎖停系統(tǒng)。
4、溫度控制過(guò)程
小型集散控制系統(tǒng)HC900將按各控溫區(qū)設(shè)定溫度，通過(guò)PID運(yùn)算控制
輸出量的大小(助燃空氣蝶閥)使加熱過(guò)程符合各控溫區(qū)設(shè)定溫度要求， 在各控溫區(qū)溫度與設(shè)定溫度設(shè)定值偏差達(dá)到一定值(廠方要求)時(shí)，發(fā) 出聲光報(bào)警，提醒操作人員干預(yù)，以排除故障，確保發(fā)泡窯正常工作。燃?xì)獗戎甸y將按設(shè)定燃?xì)?空氣比值，隨空氣流量變化而提供精確配比的燃?xì)?供給。
5、停止過(guò)程控制 燃燒停止過(guò)程
正常停止加熱按下停止鍵，燃燒控制系統(tǒng)將關(guān)閉燃?xì)獍踩刂归y以切 斷燃?xì)夤?yīng)，無(wú)報(bào)警。故障聯(lián)鎖停止。
6、 溫度控制停止過(guò)程
正常停止加熱在燃燒控制停止加熱后，雖然燃?xì)夤?yīng)切斷，燃燒已
停止，但小型集散控制系統(tǒng)HC900將繼續(xù)自動(dòng)工作并顯示相關(guān)的值，但卻
不報(bào)警。
7、 安全保護(hù)與自鎖 啟動(dòng)過(guò)程
當(dāng)燃?xì)鈮毫Σ徽?即燃?xì)鈮毫^(guò)高、過(guò)低)時(shí)，無(wú)法啟動(dòng)點(diǎn)火，并 在按下啟動(dòng)鍵時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。
* 啟動(dòng)時(shí)的空氣壓力聯(lián)鎖如在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前就檢測(cè)出空氣壓力，那么 啟動(dòng)將無(wú)法進(jìn)行，并將發(fā)出聲光報(bào)警，在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后10秒內(nèi)，風(fēng)壓不能建 立，將鎖停報(bào)警。
* 點(diǎn)火失敗鎖停在引導(dǎo)火閥打開(kāi)后5秒內(nèi)，點(diǎn)火不能成功，即火焰 探測(cè)器未能檢測(cè)到火焰信號(hào)，將立即鎖停點(diǎn)火失敗燒嘴并報(bào)警。
注所以聯(lián)鎖均需在故障排除后，手動(dòng)復(fù)位方可再次啟動(dòng)。 運(yùn)行過(guò)程
*燃?xì)鈮毫?，空氣壓力和流量，燃燒火焰均處于?lián)鎖狀態(tài)，任何一個(gè)處于錯(cuò)誤狀態(tài)，均將引起鎖停并報(bào)警。各燒嘴燃燒火焰處于聯(lián)鎖狀態(tài)，火 焰探測(cè)器未能檢測(cè)到火焰信號(hào)，將立即鎖停點(diǎn)火失敗燒嘴并報(bào)警。
*燃燒溫度偏差，即各控溫區(qū)溫度設(shè)定值與實(shí)際溫度偏差在達(dá)到某一 值時(shí)(與廠方商定)，將發(fā)出聲光報(bào)警，提示燃燒系統(tǒng)有問(wèn)題，但不造成系
統(tǒng)鎖停。
停止過(guò)程的報(bào)警
空氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將發(fā)出聲光報(bào)警。 火焰探測(cè)器探測(cè)到火焰將發(fā)出聲光報(bào)警。 應(yīng)急操作
應(yīng)急在工作必需并得到上級(jí)批準(zhǔn)以及燃燒范圍內(nèi)無(wú)人員、易燃物和確 保安全的情況下，可強(qiáng)制點(diǎn)火啟動(dòng)(所有聯(lián)鎖均不起作用)。 權(quán)利要求
1、一種泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，所述發(fā)泡爐采用高速燒嘴進(jìn)行燃?xì)饧訜?，其特征在于包括①溫度控制系統(tǒng)發(fā)泡爐分為若干個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成1個(gè)以上溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有溫度控制點(diǎn)，各溫度控制點(diǎn)與HC900小型集散控制器連接；HC900小型集散控制器通過(guò)控制溫度控制點(diǎn)的空氣/燃料比例調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)燃?xì)馀浔龋瑢?shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣氛的一致性；②上位機(jī)工控機(jī)作為上位機(jī)，結(jié)合工控軟件，與HC900小型集散控制器數(shù)據(jù)通迅，可實(shí)現(xiàn)爐體狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、管線狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)記錄、手動(dòng)控制、故障記錄功能；③現(xiàn)場(chǎng)控制箱用以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)燒嘴的手動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)火焰顯示、火焰故障報(bào)警和燃料切斷功能，現(xiàn)場(chǎng)控制箱和HC900小型集散控制器之間雙向通訊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于還包 括若干個(gè)獨(dú)立于溫度控制系統(tǒng)的高溫報(bào)警箱，高溫報(bào)警箱安裝在現(xiàn)場(chǎng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于每臺(tái) 高溫報(bào)警箱內(nèi)裝兩套數(shù)字溫度控制器、按鈕和報(bào)警器，用于發(fā)泡爐的安全 監(jiān)控；高溫報(bào)警箱與溫度控制系統(tǒng)通迅連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，其特征 在于所述發(fā)泡爐分為12個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成2個(gè)溫區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃發(fā)泡爐燃燒控制系統(tǒng)，包括①溫度控制系統(tǒng)發(fā)泡爐分為若干個(gè)爐區(qū)，每個(gè)爐區(qū)內(nèi)部又分成1個(gè)以上溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)分別設(shè)有溫度控制點(diǎn)，各溫度控制點(diǎn)與HC900小型集散控制器連接；②上位機(jī)工控機(jī)作為上位機(jī)，結(jié)合工控軟件，與HC900小型集散控制器數(shù)據(jù)通迅，可實(shí)現(xiàn)爐體狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、管線狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)記錄、手動(dòng)控制、故障記錄功能；③現(xiàn)場(chǎng)控制箱用以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)燒嘴的手動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)火焰顯示、火焰故障報(bào)警和燃料切斷功能，現(xiàn)場(chǎng)控制箱和HC900小型集散控制器之間雙向通訊。本發(fā)明使得泡沫玻璃生產(chǎn)大型化、智能化、低能耗、高品質(zhì)、環(huán)境友好成為現(xiàn)實(shí)。
文檔編號(hào)C03B5/235GK101306913SQ20081006286
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者張新湘, 張春華, 張永福, 原 曹 申請(qǐng)人:浙江振申絕熱科技有限公司