一种基于余热回收的固化炉温度调控方法及系统与流程

本发明属于余热回收再利用，具体涉及一种基于余热回收的固化炉温度调控方法及系统。

背景技术：

1、固化炉是一种用于使物料固化的设备，其主要作用是通过控制温度、时间和环境条件，促使涂覆在物体表面的涂料、胶粘剂或其他材料发生化学反应，从而实现固化，增强材料的性能和稳定性。

2、在使用固化炉对板带上的油漆进行烘干固化时，固化炉内会产生具有挥发性质的可燃溶剂，所以固化炉的进出口要求保持微负压防止挥发性气体外溢泄露，同时固化炉内又要补充无可燃气体的烟气或者新鲜空气，从而保证固化炉内可燃溶剂的浓度在爆炸下限的安全范围内。所以固化炉不仅需要进行供热，以满足油漆中的可燃溶剂充分挥发的热量需求，还要保证固化炉内气体充分的置换，从而保证安全生产。

3、现有的固化炉的温控调试方法分为两种：

4、一种是使用燃烧机给固化炉直接供热，燃烧机的输出功率和固化炉的温度做闭环连锁控制，实现固化炉的温度自动控制；但此种方法只能补充固化炉内的热量，而固化炉内的气体得不到充分的置换，固化炉内可燃溶剂的浓度会较高。

5、另外一种是使用回收的余热给固化炉间接提供热量，回收的余热通过高温余热作为传热介质输入到固化炉中，固化炉的温度通过输入介质的阀门与固化炉的温度做闭环连锁控制实现固化炉的温度自动控制。此种方法使固化炉内的气体得到了充分置换，甚至是过量置换，但是温度控制效果不佳，并且为了达到设定温度，时常出现固化炉供气大于排气，导致固化炉炉口冒烟，甚至导致挥发性气体外溢泄露的现象。

6、在实际生产运行过程中，为了使固化炉内的热量与气体压力及浓度达到双平衡，固化炉的供热方式可以同时使用上述两种供热方式，即将余热管路阀门供热设定为手动调控状态，手动调控余热管路阀门的供热方式作为辅热，燃烧机供热方式设置为自动，来补充余热阀门供热方式所差的热量。

7、但是这种控制方式在实际生产过程中，会出现超温或者温度不够的现象，甚至是余热管路会过量补充传热介质，导致固化炉炉内压力不稳定和可燃溶剂浓度过高，产生了固化炉爆炸的风险。同时，使用手动调控余热管路阀门和燃烧机自动供热组合的方式，由于在余热管路温度较低时，不能作为固化炉供热的来源，燃烧机在对固化炉进行加热的同时，也会对余热介质进行加热，进而造成能源浪费，所产生的余热也不能完全被回收。

8、现有技术cn212320445u公开了一种热回收焦炉烟气控制系统，其炭化室在机侧和焦侧分别设上升管，通过集气管连接余热回收锅炉；上升管内设高温闸板阀、上升管温度检测装置、上升管压力检测装置及含氧量检测装置，炭化室内设炭化室温度检测装置及炭化室压力检测装置，燃烧室内设燃烧室温度检测装置及燃烧室压力检测装置；上升管温度检测装置、上升管压力检测装置、含氧量检测装置、炭化室温度检测装置、炭化室压力检测装置、燃烧室温度检测装置、燃烧室压力检测装置及高温闸板阀的驱动装置分别连接控制系统。该技术根据焦炉内各部温度、压力及含氧量的检测值等调节高温闸板阀的开度，控制高温烟气的流量，使每孔炭化室内的负压和温度得到控制。但该技术并未考虑具体的燃烧机自供热与余热供热自动切换的调控方法。

技术实现思路

1、本发明旨在针对现有技术的问题，本发明提供了一种可以实现根据不同温度分区域自动设置不同温度调控方式和供热方式、降低操作人员劳动强度，固化炉内可燃溶剂的浓度安全、固化炉内压力的稳定性，且能源消耗低的基于余热回收的固化炉温度调控方法及系统。

2、为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于余热回收的固化炉温度调控方法，包括以下步骤：

4、s1、将固化炉分为若干区域；

5、s2、检测余热管路温度和中间区域的固化炉温度，当余热管路温度与中间区域固化炉温度的温差小于等于固定值a时，所有区域的余热管路阀门为手动调控，余热管路阀门手动调控的开度为预设范围(p,q]，所有区域的燃烧机设为自动调节输出功率，调控火焰状态；

6、s3、检测余热管路温度和中间区域的固化炉温度，当余热管路温度与中间区域固化炉的温差落入设定范围(a,b]时，其中b＞a，中间区域的燃烧机熄火后，中间区域的余热管路阀门允许切换为自动控温，中间区域的固化炉由余热管路供热，如果小于固定值a，中间区域的燃烧机重新点火，中间区域的余热管路阀门改为手动调控；

7、s4、如果中间区域的燃烧机没有熄火，继续检测余热管路温度和中间区域的固化炉温度，当余热管路与中间区域的固化炉的温差落入设定范围(b,c]时，其中c＞b，中间区域的燃烧机强制熄火，中间区域的余热管路阀门强制切换为自动控温，中间区域的固化炉由余热管路供热；

8、s5、当余热管路与中间区域的固化炉的温差落入设定范围(b,c]时，后一区域的燃烧机熄火后，后一区域的余热管路阀门允许切换为自动控温，后一区域的固化炉由余热管路供热，如果温差小于固定值b，后一区域的燃烧机重新点火，后一区域的余热管路阀门改为手动调控；

9、s6、如果后一区域的燃烧机没有熄火，继续检测余热管路温度和中间区域的固化炉温度，当余热管路与中间区域的固化炉的温差落入设定范围(c,d]时，其中d＞c，后一区域的燃烧机强制熄火，后一区域的余热管路阀门强制切换为自动控温，后一区域的固化炉由余热管路供热；

10、s7、当余热管路与中间区域的固化炉的温差落入设定范围(c,d]时，前一区域的燃烧机熄火后，前一区域的余热管路阀门允许切换为自动控温，前一区域的固化炉由余热管路供热，如果小于固定值c，前一区域的燃烧机重新点火，前一区域的余热管路阀门改为手动调控；

11、s8、如果前一区域的燃烧机没有熄火，继续检测余热管路温度和中间区域的固化炉温度，当余热管路与中间区域的固化炉的温差大于固定值d时，前一区域的燃烧机强制熄火，前一区域的余热管路阀门强制切换为自动控温，前一区域的固化炉由余热管路供热，此时前一区域、中间区域、后一区域的固化炉均由余热管路供热；

12、s9、后一区域之后的其他区域的余热管路阀门和燃烧机、以及前一区域之前的其他区域的余热管路阀门和燃烧机，均按照如步骤s2到步骤s8进行供热切换。

13、优选地，步骤s2中，余热管路阀门手动调控的开度的预设范围(p,q]为5％-35％。

14、优选地，步骤s8中，前一区域、中间区域、后一区域的余热管路阀门切换为自动控温后，如果余热管路温度与中间区域的固化炉温度的温差落入步骤s2到步骤s7中各步骤的设定范围中，不符合自动控温的温差条件时，则相应区域的余热管路阀门根据温差落入的设定范围确定是否切换为手动调控。

15、优选地，如果某一区域的余热管路阀门切换为手动调控，该区域的燃烧机重新点火，继续检测余热管路和中间区域的固化炉温度，并根据余热管路和中间区域的固化炉温度的温差范围，判断该区域的余热管路阀门是否切换为自动控温。

16、优选地，如果某一区域的余热管路阀门切换为手动调控，该区域的燃烧机重新点火后，检测到该区域的固化炉实际温度大于设定值m，且温差大于固定值m，则该区域的燃烧机再次熄火且余热管路阀门手动调控的开度的预设范围为(p,q')，其中q'＜q。

17、优选地，如果某一区域的余热管路阀门切换为自动控温，该区域的燃烧机熄火后，检测到该区域的固化炉实际温度小于设定值m，且温差大于固定值m，则该区域的余热管路阀门切换为手动调控，手动调控的开度为q，该区域的燃烧机重新点火。

18、本发明还提供了一种基于余热回收的固化炉温度调控系统，根据如前所述的固化炉温度调控方法进行固化炉温度调控，包括若干固化炉区域、若干燃烧机、若干余热管路阀门、余热管路；

19、所述固化炉区域的数量与燃烧机、余热管路阀门的数量相等；

20、若干所述固化炉用于烘干固化物料；

21、若干所述燃烧机用于为固化炉供热；

22、所述余热管路用于回收余热并将余热通过传热介质输入到固化炉中；

23、若干所述余热管路阀门设置在所述余热管路与若干所述固化炉之间，并控制传热介质的流量；

24、若干所述固化炉区域还设有固化炉温度检测装置，用于检测若干所述固化炉区域的温度；

25、所述余热管路和若干所述余热管路阀门之间还设有余热温度检测装置，用于检测若干所述余热管路余热的温度。

26、与现有技术相比，本发明所产生的有益效果是：

27、(1)本发明的一种基于余热回收的固化炉温度调控方法及系统，可以实现燃烧机供热和余热供热的自动切换和温度调控，并且保证了固化炉内可燃溶剂的浓度保持在安全范围内和固化炉内压力的稳定性，防止因可燃溶剂浓度过高和固化炉内压力不稳定而导致的挥发性气体外溢及爆炸的风险，也避免了资源的浪费；

28、(2)本发明的一种基于余热回收的固化炉温度调控方法及系统，通过将余热管路温度和固化炉的温差、固化炉实际温度和设定值的温差，作为燃烧机供热和余热供热切换与温度调控触发条件，从而实现根据不同温度分区域自动设置供热方式和温度调控方式，操作人员无需人工实时监控和调节不同的供热方式，降低了操作人员的劳动强度，同时降低能源消耗。