一种余热锅炉振打控制系统及方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110597175 A(43)申请公布日 2019.12.20

(21)申请号 2019110055.3(22)申请日 2019.10.22

(71)申请人 紫金铜业有限公司

地址 3204 福建省龙岩市上杭县蛟洋镇

坪铺村(72)发明人 林仁华　黄宜标　李涛　林福坤　

曾令通　邱勤生　(74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务

所(普通合伙) 11350

代理人 汤东凤(51)Int.Cl.

G05B 19/05(2006.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图1页

CN 110597175 A()发明名称

一种余热锅炉振打控制系统及方法(57)摘要

本发明公开了一种余热锅炉振打控制系统及方法，包括：余热锅炉：设有若干弹簧锤振打装置并分为若干振打分组，其振打时间和间隔时间可调；HMI振打控制装置：用于显示HMI振打控制界面，HMI振打控制界面包括有自动振打编排界面；PLC控制器：PLC控制器通讯连接于HMI振打控制装置，用于存储每台弹簧锤振打装置的编号，接收HMI振打控制装置发送的控制指令、振打分组编组指令、每组振打分组的振打时间和间隔时间设置指令，并据此控制每组振打分组按顺序进行振打。通过本发明，工艺人员可以根据生产的不同时期和不同工况，根据锅炉的积灰情况，来实时对锅炉振打设备进行编组调整，从而达到加强振打效果,清除锅炉积灰，保证了铜火法冶炼生产顺利进行的作用。

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1.一种余热锅炉振打控制系统，其特征在于，包括：余热锅炉：设有若干弹簧锤振打装置，所有的弹簧锤振打装置分为若干振打分组，并且每组振打分组的振打时间和间隔时间可调；

HMI振打控制装置：用于显示HMI振打控制界面，所述HMI振打控制界面包括有自动振打编排界面，所述自动振打编排界面上显示有余热锅炉的展开示意图，该展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，和用于对每台弹簧锤振打装置进行编组的编组输入模块，以及用于设置每组振打分组的振打时间和间隔时间的设置输入模块；

PLC控制器：所述PLC控制器通讯连接于HMI振打控制装置，用于存储每台弹簧锤振打装置的编号，以及接收所述HMI振打控制装置发送的振打分组编组指令、每组振打分组的振打时间和间隔时间设置指令，并据此控制每组振打分组按顺序进行振打。

2.根据权利要求1所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，所述自动振打编排界面上还显示有联锁启动控制按钮和联锁停止控制按钮，当按下所述联锁启动控制按钮时，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行振打；当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。

3.根据权利要求1所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，所述HMI振打控制界面还包括有手动振打控制界面，所述手动振打控制界面上展示有余热锅炉的展开示意图，手动振打控制界面的展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，每台弹簧锤振打装置分别关联有手动启动按钮、手动停止按钮，以及运行、停止、故障和启动超时指示；当按下手动启动按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置启动，当按下手动停止按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置停止；PLC控制器采集每台弹簧锤振打装置的状态并反馈至手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的运行、停止、故障和启动超时指示，可得知其状态。

4.根据权利要求1或3所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，每台弹簧锤振打装置的图标在圆形或三角形之间切换，圆形图标表示当前弹簧锤振打装置正在运行，三角形图标表示弹簧锤振打装置处于静止的状态。

5.根据权利要求1所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，所述编组输入模块包括编组号输入框；自动振打编排界面中，每台弹簧锤振打装置的一侧都设有与之相关联的编组号输入框，当点击编组号输入框时可调出输入法并可向编组号输入框中输入对应弹簧锤振打装置所属振打分组的编组号。

6.根据权利要求1所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，所述设置输入模块包括有振打时间输入框和间隔时间输入框，每个振打分组都有对应的振打时间输入框和间隔时间输入框；当点击振打时间输入框和间隔时间输入框时，可调出输入法并可向振打时间输入框和间隔时间输入框输入该振打分组的振打时间和间隔时间。

7.根据权利要求1所述的余热锅炉振打控制系统，其特征在于，自动振打编排界面中，每个弹簧锤振打装置均显示有颜色，不同的颜色表示不同的振打分组。

8.一种利用上述任一权利要求所述的余热锅炉振打控制系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、需要采用自动振打模式时，工艺人员根据生产的工艺状况和锅炉结灰的分布情况，

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在自动振打编排界面上，通过编组输入模块设定每台弹簧锤振打装置所属的振打分组，并通过设置输入模块设定每组振打分组的振打时间和间隔时间；

S2、HMI振打控制装置将工艺人员在自动振打编排界面上设置的每台弹簧锤振打装置所属振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间发送至PLC控制器；

S3、PLC控制器根据每台弹簧锤振打装置所属的振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间，控制每组振打分组按顺序开始进行振打。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S3中，按下自动振打编排界面上的联锁启动控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行振打；当需要停止时，当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还可选择在手动控制模式下进行；当需要采用手动控制模式时，工艺人员在手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的手动启动按钮、手动停止按钮手动控制每台弹簧锤振打装置启动或停止；当按下手动启动按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置启动，当按下手动停止按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置停止；PLC控制器采集每台弹簧锤振打装置的状态并反馈至手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的运行、停止、故障和启动超时指示，可得知其状态。

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一种余热锅炉振打控制系统及方法

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技术领域

[0001]本发明涉及电气自动控制领域，具体涉及一种余热锅炉振打控制系统及方法。背景技术

[0002]余热锅炉是铜火法冶炼工艺中的重要设备，冶炼过程中产生的1200℃左右高温烟气，需要通过余热锅炉进行降温降尘后进入电除尘除尘，后经引风机送入硫酸工序进行烟气制酸；烟气中的金属粉尘通过余热锅炉沉降和收集并最终返回到冶炼炉中循环利用；烟气中的热能在余热锅炉中转化成高压蒸汽经管网送至汽轮发电机发电。为了收集烟气中的粉尘，在余热锅炉的膜式水冷壁、前后墙、顶棚集箱、对流管束等部位配置了数量众多的(中型余热锅炉100套左右)弹簧锤振打设备。弹簧锤振打设备由电机驱动，经减速机、牙盘和链条传动带动举锤机构运转，当锤体运转到最高处时，举锤机构脱开，锤体自由落下实现一次机械振打，此时，举锤机构再次套上锤体运转，如此循环往复。[0003]闪速炉余热锅炉振打不良，将会造成锅炉管壁上的积灰清理不干净，降低了锅炉的吸热作业率，产生以下不良后果：造成锅炉出口的烟气温度升高，高温烟气直接导致后续设备电收尘无法正常工作，同时高温含尘烟气严重干扰了制酸生产工艺；锅炉结灰严重对锅炉本体受热面运行造成安全隐患，影响锅炉使用寿命，不得已采用人工进炉清灰影响了正常生产；造成锅炉作业率低导致蒸发量低，减少了余热发电量。

[0004]现有的闪速炉余热锅炉采用西门子S7-300和WinCC组成的控制系统。由于原有的是固定分组，顺序振打的方案，工艺人员无法根据生产的工艺状况和锅炉结灰的分布情况，调节振打编组或顺序，振打效果不理想。为了提高锅炉振打排灰效果，设计出一种实用的可方便调整的余热锅炉振打控制系统,具有重要的现实意义。

发明内容

[0005]针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种余热锅炉振打控制系统及方法，工艺人员可以根据生产的不同时期和不同工况，根据锅炉的积灰情况，来实时对锅炉振打设备进行编组调整，从而达到加强振打效果,清除锅炉积灰，保证了铜火法冶炼生产顺利进行的作用。

[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0007]一种余热锅炉振打控制系统，包括：[0008]余热锅炉：设有若干弹簧锤振打装置，所有的弹簧锤振打装置分为若干振打分组，并且每组振打分组的振打时间和间隔时间可调；[0009]HMI振打控制装置：用于显示HMI振打控制界面，所述HMI振打控制界面包括有自动振打编排界面，所述自动振打编排界面上显示有余热锅炉的展开示意图，该展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，和用于对每台弹簧锤振打装置进行编组的编组输入模块，以及用于设置每组振打分组的振打时间和间隔时间的设置输入模块；[0010]PLC控制器：所述PLC控制器通讯连接于HMI振打控制装置，用于存储每台弹簧锤振

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打装置的编号，以及接收所述HMI振打控制装置发送的振打分组编组指令、每组振打分组的振打时间和间隔时间设置指令，并据此控制每组振打分组按顺序进行振打。[0011]进一步地，所述自动振打编排界面上还显示有联锁启动控制按钮和联锁停止控制按钮，当按下所述联锁启动控制按钮时，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行振打；当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。

[0012]进一步地，所述HMI振打控制界面还包括有手动振打控制界面，所述手动振打控制界面上展示有余热锅炉的展开示意图，手动振打控制界面的展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，每台弹簧锤振打装置分别关联有手动启动按钮、手动停止按钮，以及运行、停止、故障和启动超时指示。[0013]进一步地，每台弹簧锤振打装置的图标在圆形或三角形之间切换，圆形图标表示当前弹簧锤振打装置正在运行，三角形图标表示弹簧锤振打装置处于静止的状态。[0014]进一步地，所述编组输入模块包括编组号输入框；自动振打编排界面中，每台弹簧锤振打装置的一侧都设有与之相关联的编组号输入框，当点击编组号输入框时可调出输入法并可向编组号输入框中输入对应弹簧锤振打装置所属振打分组的编组号。[0015]进一步地，所述设置输入模块包括有振打时间输入框和间隔时间输入框，每个振打分组都有对应的振打时间输入框和间隔时间输入框；当点击振打时间输入框和间隔时间输入框时，可调出输入法并可向振打时间输入框和间隔时间输入框输入该振打分组的振打时间和间隔时间。[0016]进一步地，自动振打编排界面中，每个弹簧锤振打装置均显示有颜色，不同的颜色表示不同的振打分组。

[0017]本发明还提供一种利用上述余热锅炉振打控制系统的方法，包括如下步骤：[0018]S1、需要采用自动振打模式时，工艺人员根据生产的工艺状况和锅炉结灰的分布情况，在自动振打编排界面上，通过编组输入模块设定每台弹簧锤振打装置所属的振打分组，并通过设置输入模块设定每组振打分组的振打时间和间隔时间；[0019]S2、HMI振打控制装置将工艺人员在自动振打编排界面上设置的每台弹簧锤振打装置所属振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间发送至PLC控制器；[0020]S3、PLC控制器根据每台弹簧锤振打装置所属的振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间，控制每组振打分组按顺序开始进行振打。[0021]进一步地，步骤S3中，按下自动振打编排界面上的联锁启动控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行振打；当需要停止时，当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。[0022]进一步地，所述方法还可选择在手动控制模式下进行；当需要采用手动控制模式时，工艺人员在手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的手动启动按钮、手动停止按钮手动控制每台弹簧锤振打装置启动或停止；当按下手动启动按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置启动，当按下手动停止按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置停止；PLC控制器采集每台弹簧锤振打装置的状态并反馈至手动振打控制界面，通过每台弹簧

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锤振打装置的运行、停止、故障和启动超时指示，可得知其状态。[0023]本发明的有益效果在于：工艺人员可以根据生产的不同时期和不同工况，根据锅炉的积灰情况，来实时对锅炉振打设备进行编组调整，可针对锅炉结灰比较严重的部位进行编组加强振打，从而达到加强振打效果,清除锅炉积灰，保证了铜火法冶炼生产顺利进行的作用，也便于工艺人员经常调整振打方案，不断总结提高，使锅炉清灰效果最佳，从而保证生产任务的完成。

附图说明

[0024]图1为本发明实施例1的系统组成示意图；

[0025]图2为本发明实施例1中辐射部自动振打编排界面示例图。

具体实施方式

[0026]以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

[0027]实施例1

[0028]本实施例提供一种余热锅炉振打控制系统，如图1所示，包括：[0029]余热锅炉：设有若干弹簧锤振打装置，所有的弹簧锤振打装置分为若干振打分组，并且每组振打分组的振打时间和间隔时间可调；[0030]进一步地，本实施例中，所述余热锅炉包括辐射部和对流部，所述辐射部和对流部分别设有若干弹簧锤振打装置，并且所述辐射部中的振打分组和对流部中的振打分组分别形成的振打循环。

[0031]以中型闪速炉余热锅炉为例，辐射部设置五组振打分组，对流部设置了三组振打分组。辐射部中按1-2-3-4-5组的顺序循环振打，对流部中按1-2-3组的顺序循环振打。[0032]HMI振打控制装置：用于显示HMI振打控制界面，所述HMI振打控制界面包括有自动振打编排界面，所述自动振打编排界面上显示有余热锅炉的展开示意图，该展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，和用于对每台弹簧锤振打装置进行编组的编组输入模块，以及用于设置每组振打分组的振打时间和间隔时间的设置输入模块；[0033]在本实施例中，自动振打编排界面包括辐射部的自动振打编排界面和对流部的自动振打编排界面，分别用于展示辐射部和对流部的展开示意图、各台弹簧锤振打装置的分布位置，和用于对每台弹簧锤振打装置进行编组的编组输入模块，以及用于设置每组振打分组的振打时间和间隔时间的设置输入模块。[0034]在本实施例中，所述编组输入模块包括编组号输入框；自动振打编排界面中，每台弹簧锤振打装置的一侧都设有与之相关联的编组号输入框，当点击编组号输入框时可调出输入法并可向编组号输入框中输入对应弹簧锤振打装置所属振打分组的编组号。例如，需要设置某个弹簧锤振打装置为1组时，在该弹簧锤振打装置一侧的编组号输入框中输入1。[0035]在本实例中，所述设置输入模块包括有振打时间输入框和间隔时间输入框，每个振打分组都有对应的振打时间输入框和间隔时间输入框；当点击振打时间输入框和间隔时间输入框时，可调出输入法并可向振打时间输入框和间隔时间输入框输入该振打分组的振

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打时间和间隔时间。例如，需要设置1组的振打时间和间隔时间为2min和50min时，点击振打时间输入框输入2和点击间隔时间输入框输入50。当某组振打分组的振打时间和间隔时间都设为0时，则相当于没有设置该振打分组。[0036]进一步地，自动振打编排界面中，每个弹簧锤振打装置均显示有颜色，不同的颜色表示不同的振打分组，如1组紫色，2组淡黄色等。

[0037]图2给出了一种辐射部自动振打编排界面的示例。[0038]PLC控制器：所述PLC控制器通讯连接于HMI振打控制装置，用于存储每台弹簧锤振打装置的编号，以及接收所述HMI振打控制装置发送的振打分组编组指令、每组振打分组的振打时间和间隔时间设置指令，并据此控制每组振打分组按顺序进行振打。[0039]进一步地，所述自动振打编排界面上还显示有联锁启动控制按钮和联锁停止控制按钮，当按下所述联锁启动控制按钮时，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行振打；当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。

[0040]进一步地，所述HMI振打控制界面还包括有手动振打控制界面，所述手动振打控制界面上展示有余热锅炉的展开示意图，手动振打控制界面的展开示意图中展示有各台弹簧锤振打装置的分布位置，每台弹簧锤振打装置分别关联有手动启动按钮、手动停止按钮，以及运行、停止、故障和启动超时指示。[0041]切换到手动振打控制界面时，可以通过每台弹簧锤振打装置的手动启动按钮、手动停止按钮手动控制每台弹簧锤振打装置启动或停止。具体地，按下手动启动按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置启动，按下手动停止按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置停止；PLC控制器采集每台弹簧锤振打装置的状态并反馈至手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的运行、停止、故障和启动超时指示，可得知其状态。[0042]更进一步地，每台弹簧锤振打装置的图标在圆形或三角形之间切换，圆形图标表示当前弹簧锤振打装置正在运行，三角形图标表示弹簧锤振打装置处于静止的状态。[0043]在本实施例中，辐射部和对流部分别具有的手动振打控制界面。[0044]实施例2

[0045]本实施例提供一种利用如实施例1所述的余热锅炉振打控制系统的方法，包括如下步骤：[0046]S1、需要采用自动振打模式时，工艺人员根据生产的工艺状况和锅炉结灰的分布情况，在自动振打编排界面上，通过编组输入模块设定每台弹簧锤振打装置所属的振打分组，并通过设置输入模块设定每组振打分组的振打时间和间隔时间；[0047]S2、HMI振打控制装置将工艺人员在自动振打编排界面上设置的每台弹簧锤振打装置所属振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间发送至PLC控制器；[0048]S3、PLC控制器根据每台弹簧锤振打装置所属的振打分组、每组振打分组的振打时间和间隔时间，控制每组振打分组按顺序开始进行振打。一般地，各组振打分组的振打顺序按照编组号大小依次进行，例如1-2-3-4-5。[0049]进一步地，步骤S3中，按下自动振打编排界面上的联锁启动控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁启动控制指令，PLC控制器按顺序控制每组振打分组依次进行

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振打；当需要停止时，当按下所述联锁停止控制按钮，HMI振打控制装置向PLC控制器发送联锁停止控制指令，PLC控制器控制各振打分组联锁停止。[0050]进一步地，所述方法还可选择在手动控制模式下进行；当需要采用手动控制模式时，工艺人员在手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的手动启动按钮、手动停止按钮手动控制每台弹簧锤振打装置启动或停止；当按下手动启动按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置启动，当按下手动停止按钮时，PLC控制器控制对应的弹簧锤振打装置停止；PLC控制器采集每台弹簧锤振打装置的状态并反馈至手动振打控制界面，通过每台弹簧锤振打装置的运行、停止、故障和启动超时指示，可得知其状态。[0051]对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

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