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催化燃燒裝置的電控制系統(tǒng)

組成及功能

催化燃燒器電控制系統(tǒng)  由PLC控制器、文本顯示器、變頻調(diào)速器、點火器、紫外線傳感器、熱電偶等電控設(shè)備以及風機，另外由零壓閥調(diào)節(jié)燃氣與空氣的比例。催化燃燒電氣控制系統(tǒng)工作過程分為三個狀態(tài)：燃燒器工作狀態(tài)、停止狀態(tài)及參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。在工作狀態(tài)中又分為點火過程和燃燒過程。由安裝的熱電偶檢測出溫度，送文本顯示器顯示。PLc具有模擬量輸入、輸出模塊，檢測火焰燃燒信號和熱電偶溫度信號，將檢測到的信號與設(shè)定的信號經(jīng)過比較運算后，通過0～10 V電信號控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整風機的轉(zhuǎn)速，保持燃燒器的燃燒溫度，這就是構(gòu)成以設(shè)定溫度為基準的控制系統(tǒng)；自動檢測燃燒器溫度信號與設(shè)定的溫度比較，輸出各類報警信號或直接停機。顯示器可以顯示燃氣流量、燃燒溫度和變頻器輸出頻率。設(shè)定參數(shù)和工作狀態(tài)等信息；可以通過顯示器在線調(diào)整運行溫度參數(shù)，修改設(shè)定溫度控制風機的運行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護功能，尤其是較強的邏輯互鎖功能，從而保證系統(tǒng)工作可靠，并且具有較為完善的控制功能。

工作原理

該系統(tǒng)工作過程主要劃分為三種狀態(tài)參數(shù)設(shè)定、燃燒運行和燃燒停止。

1．參數(shù)設(shè)定狀態(tài)

此狀態(tài)為燃燒工作之前做好數(shù)據(jù)的準備。可根據(jù)需要分別設(shè)定點火溫度和變頻器起動時的頻率，控制風機的風量。點火溫度是為了保證點火過程的可靠性。起動頻率保證催化燃燒器在剛點燃時的有焰燃燒，這時的燃燒比不易太低，風量不能過大。

2．燃燒運行狀態(tài)

(1)燃燒起動過程

當控制系統(tǒng)在待命的狀態(tài)下，接到輸入的起動命令，將進入燃燒運行狀態(tài)，首先是控制系統(tǒng)進行自檢，之后進行前吹掃，變頻器輸出信號控制風機的旋轉(zhuǎn)，空氣風量由低速漸變?yōu)楦咚僭僦饾u變?yōu)榈退伲迈r空氣風吹過燃燒爐盤，以保證爐內(nèi)沒有殘留燃氣的存在，保證點火過程的安全可靠。具體操作是變頻器先起動，PLc模擬輸出信號使變頻器頻率從起動設(shè)定頻率開始上升，達到一定頻率后保持一定時間后再下降，完成起動前的吹掃。之后，發(fā)出點火信號，高壓點火器工作，同時打開點火管道的閥門，小火點燃。通過紫外線傳感器的檢測到期小火點燃后，打開主燃氣閥門。這時催化燃燒爐盤進行有焰燃燒，直到檢測溫度信號達到設(shè)定的點火關(guān)閉溫度，點火閥門關(guān)閉，完成點火過程，進入到燃燒調(diào)節(jié)階段。

(2)燃空比的調(diào)定

有文獻表明，催化燃燒時的“燃氣/空氣比值”范圍一般在4%～11%之間；在一定的燃燒條件之下，燃/空比為6%時，天然氣就能實現(xiàn)較好的催化燃燒效果，燃燒系統(tǒng)就可以得到的熱效率，同時又能取得較好的排放效果。

本系統(tǒng)的燃氣一空氣比的調(diào)節(jié)是通過零壓閥實現(xiàn)的。當改變風機的空氣風量時，燃/空比也能隨之被改變，以達到催化燃燒器燃燒工作的要求。在起動時只要調(diào)節(jié)輸出變頻器的頻率就能達到點火時要求的從有焰燃燒到催化燃燒的燃/空比的變化。

(3)燃燒溫度調(diào)節(jié)

燃燒器溫度調(diào)節(jié)可以通過文本顯示器的鍵盤輸入，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)適當?shù)娘L量。當風量增大，燃燒溫度超過設(shè)定值，則PLc控制變頻器降低輸出頻率，減少出風量來穩(wěn)定燃燒器的溫度。若變頻器輸出頻率低于設(shè)定值(風機出風量頻率，設(shè)為5 Hz)，而出風量仍高于設(shè)定值時，PLc開始計時，若在一定時間內(nèi)，降低到設(shè)定值，PLc放棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運行；若在一定時間內(nèi)溫度仍高于設(shè)定，PLc將繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至達到設(shè)定值。由PLc經(jīng)PID運算后控制變頻器的頻率輸出；如溫度不夠，則頻率上升，延時保持一定時間。反之亦然。

3．燃燒停止狀態(tài)

燃燒器的停止是在接受到文本顯示器發(fā)來的停止命令，首先將主燃氣閥關(guān)斷，然后，系統(tǒng)進行后吹掃，進行驅(qū)散殘余燃氣，并對燃燒盤進行強制風冷降溫。經(jīng)過一段時間之后，關(guān)閉風機，變頻器停止工作，完成燃燒器停機過程。