一种闪烁沸腾煅烧炉生产菱镁石轻烧粉过程控制系统
技术领域
本实用新型属于菱镁石技术领域,特别提供了一种闪烁沸腾煅烧炉生产菱镁石轻烧粉过程控制系统。
背景技术
目前，闪烁沸腾炉生产菱镁石轻烧粉的生产过程为落后的简单配电设计，所有操作都由操作工在柜体上利用简单的按钮式操作进行控制。这种简单的操作方式决定在上料过程中没有准确计量，温度控制完全由人工观察操作，燃烧装置的配风也是简单的机械连锁控制。由此产生无法准确计算生产能力及能耗，也无法控制燃烧器的燃气充分燃烧的现状。会产生能源浪费、不完全燃烧产生的污染及产品质量的不稳定。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种闪烁沸腾煅烧炉生产菱镁石轻烧粉过程控制系统，实现了全生产线由PLC系统控制自动运行，无人工操作，达到了节能减排及节省人工的效果。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种闪烁沸腾煅烧炉生产菱镁石轻烧粉过程控制系统，包括上位机、PLC控制器、干燥系统、预热系统、轻烧系统、冷却系统；
所述干燥系统包括刮板上料机、皮带输送机、皮带秤、干燥加料机、闪蒸干燥机、干燥旋风、干燥布袋、干燥引风机、第一烟囱；
所述预热系统包括一级预热装置、二级预热装置、三级预热装置；
所述轻烧系统包括自动燃烧机、高温燃烧室、一段煅烧炉、二段煅烧炉、高温回收装置；
所述冷却系统包括一级冷却装置、二级冷却装置、冷却回收布袋、冷却引风机、储料仓；
所述干燥系统的刮板上料机经皮带输送机与皮带秤相连接，皮带秤与干燥加料机的进料口通过管路相连通，干燥加料机与闪蒸干燥机相连接，闪蒸干燥机的出风口通过管路与干燥旋风的进风口相连通，干燥旋风的出风口与干燥布袋的进风口通过管路相连通，干燥布袋的出风口与干燥引风机通过管路相连通，干燥引风机另外与第一烟囱通过管路相连通，将尾气排放至室外大气中；
预热系统的三级预热装置的出风口与二级预热装置的进风口通过管路相连通，二级预热装置的出风口与一级预热装置的进风口通过管路相连通，一级预热装置的出风口通过管路与干燥机的进风口的进风管相连通；
干燥旋风的出料口与一级预热装置的进风口的管路相连通，干燥布袋的出料口依次经过3个螺旋输送机后与二级预热装置的进风口的管路相连通，一级预热装置底部的出料口通过管路与二级预热装置的进风口管路相连通，将一级预热装置内的物料由一级预热装置输送至二级预热装置中，二级预热装置底部的出料口通过管路与三级预热装置的进风口管路相连通，将二级预热装置内的物料输送至三级预热装置中，
轻烧系统的高温燃烧室的一侧安装有自动燃烧机，自动燃烧机另外与一次风机相连接，高温燃烧室的另一侧依次与一段煅烧炉和二段煅烧炉相连接，三级预热装置的底部出料口与高温燃烧室的进料口通过管路相连通，将经预热后的物料输送至高温燃烧室内，二段煅烧炉的出风口与高温回收装置的进风口通过管路相连通，经二段燃烧炉出风口的高温热风带着物料进入高温回收装置，高温回收装置的出风口与三级预热装置的进风口通过管路相连通；
所述冷却系统的一级冷却装置的进风口安装有用于输送室外洁净空气的第一进气管，高温回收装置底部的出料口通过管路与第一进气管相连通，二级冷却装置的进风口安装有用于输送室外洁净空气的第二进气管，以及冷却装置的底部出料口通过管路与第二进气管相连通，一级冷却装置的出风口与二级冷却装置的出风口均通过管路与冷却回收布袋的进风口相连通，冷却回收布袋的出风口通过管路与冷却引风机相连通，冷却引风机另外通过第一支管路与第二烟囱连通，将尾气排至室外，同时通过第二支管路与轻烧系统的一次风机相连通输送至轻烧系统；二级冷却装置底部的出料口与冷却回收布袋底部的出料口分别通过管路与储料仓相连通；
所述皮带秤设有加料计量装置，干燥加料机上设有物料搅拌装置，闪蒸干燥机的进风口与进风管相连接，在进风管上设有对空电动调节阀，并且在进风口处设有第一压力变送器和第一温度变送器，出风口处设有第二温度变送器，闪蒸干燥机另外与喷淋水总管相连接，在喷淋水总管上设有喷水电动调节阀和喷水手动调节阀；
干燥系统中的干燥布袋的进风口和出风口处分别设有第三温度变送器和第四温度变送器，干燥布袋上方设有干燥脉冲，干燥脉冲通过管路与压缩空气输送总管相连通，且在与压缩空气输送总管连接的管路上设有第一过滤器、第一进气手动球阀和第一手动调压阀，干燥布袋的进风口处设有第三配风阀，干燥布袋的出风口处还设有第二压力变送器，另外干燥布袋的本体设有第一差压变送器；
干燥引风机的进风口处设有第一进风流量计和尾气组分分析装置；
预热系统中的一级预热装置、二级预热装置、三级预热装置的出风口处分别设有第五温度变送器、第六温度变送器和第七温度变送器；
轻烧系统中的高温燃烧室设有第八温度变送器和第三压力变送器，一段煅烧炉的进料口、二段煅烧炉的进料口、二段煅烧炉的出风口分别设有第九温度变送器、第十温度变送器和第十一温度变送器，自动燃烧机的入口与燃气输送总管相连接，将燃气通过自动燃烧机送入高温燃烧室内，在燃气输送总管上设有燃气计量装置和天然气组分在线检测仪，一次风机的进风口处设有第二进风流量计；
冷却系统中的一级冷却装置进风口的第一进气管上设有第十二温度变送器、第四压力变送器和第一配风阀，二级冷却装置进风口的第二进气管上设有第十三温度变送器、第五压力变送器和第二配风阀，冷却回收布袋通过管路与压缩空气输送总管相连通，且在与压缩空气输送总管相连接的管路上设有第二过滤器、第二进气手动球阀第二手动调压阀，另外冷却回收布袋的进风口和出风口处分别设有第十四温度变送器和第十五温度变送器，冷却回收布袋的进风口处还设有第四配风阀，在冷却回收布袋本体上设有第二差压变送器，在一级冷却装置的出料口和二级冷却装置出料口处分别设有第十六温度变送器和第十七温度变送器，在冷却引风机进风口设有第三进风流量计；
各温度变送器、各压力变送器、各差压变送器、各过滤器、各进风流量计、各配风阀、加料计量装置、对空电动调节阀、燃气计量装置、天然气组分在线检测仪、尾气组分分析装置、喷水电动调节阀分别与PLC控制器相连接，PLC控制器与上位机相连接；
所述干燥旋风、干燥布袋、一级预热装置、二级预热装置、三级预热装置、高温回收装置、一级冷却装置、二级冷却装置、冷却回收布袋、储料仓底部的排料阀均设有变频调速装置，另外所述干燥加料机、物料搅拌装置、干燥引风机、一次风机、冷却引风机上也均设有变频调速装置来控制转速，变频调速装置分别与PLC控制器连接。
进一步地，所述自动燃烧机与二段煅烧炉出风口的第十一温度变送器之间通过PLC控制器设置连锁，根据二段煅烧炉出风口温度控制自动燃烧机的火焰大小，PLC控制器根据燃气计量装置的燃气流量反馈值及一次风机的第二进风流量计的风量反馈值调整燃气与一次风量的配比，调整由机械连锁固定调整好后，一次风机的变频调速装置进行微调，保证燃烧充分。
进一步地，所述干燥引风机的变频调速装置与高温燃烧室的第三压力变送器通过PLC控制器设置连锁，PLC控制器根据第三压力变送器的压力反馈值来通过变频调速装置调整干燥引风机的风量，保证高温燃烧室的压力为-150Pa～-50Pa。
进一步地，所述冷却引风机的变频调速装置与一级冷却装置进风口的第四压力变送器通过PLC控制器设置连锁，PLC控制器根据第四压力变送器的压力反馈值来通过变频调速装置调整冷却引风机的风量，保证一级冷却装置和二级冷却装置的进风口压力小于-1200Pa。
进一步地，所述干燥布袋进风口的第三配风阀和闪蒸干燥机进风口的对空电动调节阀与干燥布袋进风口的第三温度变送器通过PLC控制器设置连锁，当温度高于200℃时开启干燥布袋进风口的第三配风阀，开度由干燥布袋进风口的第三温度变送器的温度控制，当温度超过280℃时，开启第三配风阀，以保证滤袋安全不超过使用温度，另外干燥脉冲与干燥布袋上的第一差压变送器通过PLC控制器设置连锁，当阻力超过1000Pa时启动脉冲，依次循环。
进一步地，所述冷却回收布袋进风口的第四配风阀与冷却回收布袋的进风口处的第十四温度变送器通过PLC控制器设置连锁，当温度高于240℃时开启第四配风阀，开度由冷却回收布袋进风口的第十四温度变送器的温度控制，以保证滤袋安全不超过使用温度，冷却回收布袋上设有冷却回收布袋脉冲，冷却回收布袋脉冲与冷却布袋上的第二差压变送器连锁，当阻力超过1000Pa时启动脉冲，依次循环。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型实现了菱镁石轻烧粉的生产过程精确控制，对上料进行精确计量，对高温燃烧室的燃气和配风进行准确计量，对尾气组分进行分析，以保证燃烧完全，能耗指标精准控制，产品质量稳定，全生产线由PLC系统控制自动运行，无人工操作，达到了节能减排及节省人工的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-刮板上料机、2-皮带输送机、3-皮带秤、4-干燥加料机、5-闪蒸干燥机、6-干燥旋风、7-干燥布袋、71-干燥脉冲、8-干燥引风机、9-第一烟囱；
10-一级预热装置、11-二级预热装置、12-三级预热装置；
13-自动燃烧机、14-高温燃烧室、15-一段煅烧炉、16-二段煅烧炉、17-高温回收装置；
18-一级冷却装置、19-二级冷却装置、20-冷却回收布袋、21-冷却引风机、22-储料仓、23-第一进气管、24-第二进气管、25-第一支管路、26-第二支管路、27-第二烟囱、28-一次风机；29-进风管；30-压缩空气输送总管、31-燃气输送总管、32-螺旋输送机、33-变频调速装置；34-喷淋水总管；
3001-加料计量装置、4001-物料搅拌装置、5001-第一压力变送器、5002-第一温度变送器、5003-第二温度变送器、5004-喷水电动调节阀、5005-喷水手动调节阀、7001-第三温度变送器、7002-第四温度变送器、7003-第一过滤器、7004-第一进气手动球阀、7005-第一手动调压阀、7006-第二压力变送器、7007-第一差压变送器、7008-第三配风阀；8001-第一进风流量计、8002-尾气组分分析装置、1001-第五温度变送器、1101-第六温度变送器、1201-第七温度变送器、1401-第八温度变送器、1402-第三压力变送器、1501-第九温度变送器、1601-第十温度变送器、1602-第十一温度变送器、3101-燃气计量装置、3102-天然气组分在线检测仪、2801-第二进风流量计、2301-第十二温度变送器、2302-第四压力变送器、2303-第一配风阀、2401-第十三温度变送器、2402-第五压力变送器、2403-第二配风阀、2001-第二过滤器、2002-第二进气手动球阀、2003-第二手动调压阀、2004-第十四温度变送器、2005-第十五温度变送器、2006-第二差压变送器、2007-第四配风阀、1801-第十六温度变送器、1901-第十七温度变送器、2901-对空电动调节阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种闪烁沸腾煅烧炉生产菱镁石轻烧粉过程控制系统，包括上位机、PLC控制器、干燥系统、预热系统、轻烧系统、冷却系统；
所述干燥系统包括刮板上料机1、皮带输送机2、皮带秤3、干燥加料机4、闪蒸干燥机5、干燥旋风6、干燥布袋7、干燥引风机8、第一烟囱9；
所述预热系统包括一级预热装置10、二级预热装置11、三级预热装置12；
所述轻烧系统包括自动燃烧机13、高温燃烧室14、一段煅烧炉15、二段煅烧炉16、高温回收装置17；
所述冷却系统包括一级冷却装置18、二级冷却装置19、冷却回收布袋20、冷却引风机21、储料仓22；
所述干燥系统的刮板上料机1经皮带输送机2与皮带秤3相连接，皮带秤3与干燥加料机4的进料口通过管路相连通，干燥加料机4与闪蒸干燥机5相连接，闪蒸干燥机5的出风口通过管路与干燥旋风6的进风口相连通，干燥旋风6的出风口与干燥布袋7的进风口通过管路相连通，干燥布袋7的出风口与干燥引风机8通过管路相连通，干燥引风机8另外与第一烟囱9通过管路相连通，将尾气排放至室外大气中；
预热系统的三级预热装置12的出风口与二级预热装置11的进风口通过管路相连通，二级预热装置11的出风口与一级预热装置10的进风口通过管路相连通，一级预热装置10的出风口通过管路与闪蒸干燥机的进风口的进风管29相连通；
干燥旋风6的出料口与一级预热装置10的进风口的管路相连通，干燥布袋7的出料口依次经过3个螺旋输送机32后与二级预热装置11的进风口的管路相连通，一级预热装置10底部的出料口通过管路与二级预热装置11的进风口管路相连通，将一级预热装置10内的物料由一级预热装置10输送至二级预热装置11中，二级预热装置11底部的出料口通过管路与三级预热装置12的进风口管路相连通，将二级预热装置11内的物料输送至三级预热装置12中；
轻烧系统的高温燃烧室14的一侧安装有自动燃烧机13，自动燃烧机13另外与一次风机相连接，高温燃烧室14的另一侧依次与一段煅烧炉15和二段煅烧炉16相连接，三级预热装置12的底部出料口与高温燃烧室14的进料口通过管路相连通，将经预热后的物料输送至高温燃烧室14内，二段煅烧炉16的出风口与高温回收装置17的进风口通过管路相连通，经二段燃烧炉出风口的高温热风带着物料进入高温回收装置17，高温回收装置17的出风口与三级预热装置12的进风口通过管路相连通；
所述冷却系统的一级冷却装置18的进风口安装有用于输送室外洁净空气的第一进气管23，高温回收装置17底部的出料口通过管路与第一进气管23相连通，二级冷却装置19的进风口安装有用于输送室外洁净空气的第二进气管24，以及冷却装置的底部出料口通过管路与第二进气管24相连通，一级冷却装置18的出风口与二级冷却装置19的出风口均通过管路与冷却回收布袋20的进风口相连通，冷却回收布袋20的出风口通过管路与冷却引风机21相连通，冷却引风机21另外通过第一支管路25与第二烟囱27连通，将尾气排至室外，同时通过第二支管路26与轻烧系统的一次风机28相连通输送至轻烧系统；二级冷却装置19底部的出料口与冷却回收布袋20底部的出料口分别通过管路与储料仓22相连通；
所述皮带秤3设有加料计量装置3001，干燥加料机4上设有物料搅拌装置4001，闪蒸干燥机5的进风口与进风管29相连接，在进风管29上设有对空电动调节阀2901，并且在进风口处设有第一压力变送器5001和第一温度变送器5002，出风口处设有第二温度变送器5003，闪蒸干燥机5另外与喷淋水总管34相连接，在喷淋水总管34上设有喷水电动调节阀5004和喷水手动调节阀5005；
干燥系统中的干燥布袋7的进风口和出风口处分别设有第三温度变送器7001和第四温度变送器7002，干燥布袋7上方设有干燥脉冲71，干燥脉冲71通过管路与压缩空气输送总管30相连通，且在与压缩空气输送总管30连接的管路上设有第一过滤器7003、第一进气手动球阀7004和第一手动调压阀7005，干燥布袋7的进风口处设有第三配风阀7008，干燥布袋7的出风口处还设有第二压力变送器7006，另外干燥布袋7的本体设有第一差压变送器7007；
干燥引风机8的进风口处设有第一进风流量计8001和尾气组分分析装置8002；
预热系统中的一级预热装置10、二级预热装置11、三级预热装置12的出风口处分别设有第五温度变送器1001、第六温度变送器1101和第七温度变送器1201；
轻烧系统中的高温燃烧室14设有第八温度变送器1401和第三压力变送器1402，一段煅烧炉15的进料口、二段煅烧炉16的进料口、二段煅烧炉16的出风口分别设有第九温度变送器1501、第十温度变送器1601和第十一温度变送器1602，自动燃烧机13的入口与燃气输送总管31相连接，将燃气通过自动燃烧机13送入高温燃烧室14内，在燃气输送总管31上设有燃气计量装置3101和天然气组分在线检测仪3102，一次风机28的进风口处设有第二进风流量计2801；
冷却系统中的一级冷却装置18进风口的第一进气管23上设有第十二温度变送器2301、第四压力变送器2302和第一配风阀2303，二级冷却装置19进风口的第二进气管24上设有第十三温度变送器2401、第五压力变送器2402和第二配风阀2403，冷却回收布袋20通过管路与压缩空气输送总管30相连通，且在与压缩空气输送总管30相连接的管路上设有第二过滤器2001、第二进气手动球阀2002和第二手动调压阀2003，另外冷却回收布袋20的进风口和出风口处分别设有第十四温度变送器2004和第十五温度变送器2005，冷却回收布袋20的进风口处还设有第四配风阀2007，在冷却回收布袋20本体上设有第二差压变送器2006，在一级冷却装置18的出料口和二级冷却装置19出料口处分别设有第十六温度变送器1801和第十七温度变送器1901，在冷却引风机21进风口设有用于计算物料冷却温度的第三进风流量计2101；
各温度变送器(第一温度变送器5002、第二温度变送器5003、第三温度变送器7001、第四温度变送器7002、第五温度变送器1001、第六温度变送器1101、第七温度变送器1201、第八温度变送器1401、第九温度变送器1501、第十温度变送器1601、第十一温度变送器1602、第十二温度变送器2301、第十三温度变送器2401、第十四温度变送器2004、第十五温度变送器2005、第十六温度变送器1801、第十七温度变送器1901)、各压力变送器(第一压力变送器5001、第二压力变送器7006、第三压力变送器1402、第四压力变送器2302、第五压力变送器2402)、各差压变送器(第一差压变送器7007、第二差压变送器2006)、各过滤器(第一过滤器7003、第二过滤器2001)、各进风流量计(第一进风流量计8001、第二进风流量计2801)、各配风阀(第一配风阀2303、第二配风阀2403、第三配风阀7008、第四配风阀2007)、加料计量装置3001、对空电动调节阀2901、燃气计量装置3101、天然气组分在线检测仪3102、尾气组分分析装置8002、喷水电动调节阀5004分别与PLC控制器相连接，PLC控制器与上位机相连接。
所述干燥旋风6、干燥布袋7、一级预热装置10、二级预热装置11、三级预热装置2、高温回收装置17、一级冷却装置18、二级冷却装置19、冷却回收布袋20、储料仓22底部的排料阀均设有变频调速装置33，另外所述干燥加料机4、物料搅拌装置4001、干燥引风机8、一次风机28、冷却引风机21上也均设有变频调速装置33来控制转速，变频调速装置33分别与PLC控制器连接，变频调速装置33分别与PLC控制器相连接。
本实用新型的物料走行自干燥系统、预热系统、轻烧系统至冷却系统。
所述自动燃烧机13与二段煅烧炉16出风口的第十一温度变送器1602之间通过PLC控制器设置连锁，根据二段煅烧炉16出风口温度控制自动燃烧机13的火焰大小，PLC控制器根据燃气计量装置3101的燃气流量反馈值及一次风机28的第二进风流量计2801的风量反馈值调整燃气与一次风量的配比，调整由机械连锁固定调整好后，一次风机的变频调速装置进行微调，保证燃烧充分。
所述干燥引风机8的变频调速装置与高温燃烧室14的第三压力变送器1402通过PLC控制器设置连锁，PLC控制器根据第三压力变送器1402的压力反馈值来通过变频调速装置调整干燥引风机8的风量，保证高温燃烧室14的压力为-150Pa～-50Pa。
所述冷却引风机21的变频调速装置与一级冷却装置18进风口的第四压力变送器2302通过PLC控制器设置连锁，PLC控制器根据第四压力变送器2302的压力反馈值来通过变频调速装置调整冷却引风机21的风量，保证一级冷却装置18和二级冷却装置19的进风口压力小于-1200Pa。
干燥布袋7进风口的第三配风阀7008和闪蒸干燥机8进风口的对空电动调节阀2901与干燥布袋7进风口的第三温度变送器7001通过PLC控制器设置连锁，当温度高于200℃时开启干燥布袋7进风口的第三配风阀7008，开度由干燥布袋进风口的第三温度变送器7001的温度控制，当温度超过280℃时，开启第三配风阀7008，以保证滤袋安全不超过使用温度，另外干燥脉冲71与干燥布袋7上的第一差压变送器7007通过PLC控制器设置连锁，当阻力超过1000Pa时启动脉冲，依次循环。
冷却回收布袋进风口的第四配风阀2007与冷却回收布袋20的进风口处的第十四温度变送器2006通过PLC控制器设置连锁，当温度高于240℃时开启第四配风阀2007，开度由冷却回收布袋进风口的第十四温度变送器2006的温度控制，以保证滤袋安全不超过使用温度，冷却回收布袋上设有冷却回收布袋脉冲，冷却回收布袋脉冲与冷却布袋上的第二差压变送器2006连锁，当阻力超过1000Pa时启动脉冲，依次循环。
干燥引风机进风口设置的尾气组分分析装置8002检测氧气及一氧化碳含量结果传送至上位机中，判断燃烧器燃烧是否完全。
本实用新型的各电气元件将检测信号均反馈至PLC控制器，由PLC控制器设置上位机显示，并由上位机设置参数实现整个由PLC控制器控制的系统正常运行。本申请所用PLC控制器和上位机采用常规系统，均为中国西门子公司生产产品。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
