本發(fā)明涉及總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置及方法，屬于總硫反應(yīng)爐溫度控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

硫化氫分析儀一般是通過醋酸鉛紙帶法來測定樣氣中的硫化氫濃度，它是工藝操作人員判斷凈煤氣硫含量的重要依據(jù)，如果硫含量超標造成的后果是催化劑“中毒”，需要重新更換催化劑，時間大概需要1個月，催化劑按1噸15萬元，共計損失在4.2噸，直接經(jīng)濟損失在63萬元。因此，它的準確性非常重要，硫化氫分析儀的具體原理如下：當恒定流量的氣體樣品從浸有醋酸鉛的紙帶上面流過時，樣氣中的硫化氫與醋酸鉛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化鉛褐色斑點，反應(yīng)式為：H2S+PbAC2一PbS+2HAC。反應(yīng)速率即紙帶顏色變暗的速率與樣氣中H2S濃度成正比，利用光電檢測系統(tǒng)測得紙帶顏色變暗的平均速率，即可得知樣氣中的H2S的含量。

現(xiàn)有技術(shù)中，總硫反應(yīng)爐是通過溫度控制單元來控制電爐絲加熱，使反應(yīng)爐溫度控制在900℃~1000℃。但在實際工作過程中，一般是通過在反應(yīng)爐的爐壁上設(shè)置溫度貼片開關(guān)，從而對反應(yīng)爐中的溫度進行控制。由于往往無法準確確定反應(yīng)爐中的溫度值，因而很難精確地將反應(yīng)所需的溫度控制在900℃~1000℃，若溫度控制不準確，往往會會導(dǎo)致測量值的不準確性。此外，設(shè)備長時間的投用導(dǎo)致元器件老化或者故障，現(xiàn)有技術(shù)中僅靠一個貼片溫度開關(guān)的通斷來控制加熱，難以實現(xiàn)對溫度的監(jiān)控，單一的控制點也很難保證控制電路的可靠性，固態(tài)繼電器觸點的粘連會燒壞電爐絲燒壞，直接影響分析結(jié)果，這一系問題都會導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，進而影響分析結(jié)果。而且，現(xiàn)有技術(shù)中的溫度控制條件是通過PCB電路板上的芯片控制集成電路實現(xiàn)的，電路板中元器件發(fā)生故障后無法實現(xiàn)溫度的正常控制。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的總硫反應(yīng)爐的溫度控制系統(tǒng)存在以下問題：1、溫度控制不準確，不能準確測量溫度，也就不能準確控制爐膛溫度；2、溫控開關(guān)容易損壞，導(dǎo)致總硫反應(yīng)所需的爐膛溫度無法準確控制；3、固態(tài)繼電器輸出端觸點粘連，導(dǎo)致供電回路對電爐絲持續(xù)加熱，持續(xù)的加熱使得電爐絲損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可以準確控制爐膛溫度的總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置及方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，包括反應(yīng)爐，第一溫度傳感器、數(shù)顯表、繼電器和PLC可編程控制器，所述第一溫度傳感器的信號輸出端與數(shù)顯表電連接，所述數(shù)顯表的開關(guān)量輸出端口與PLC可編程控制器的開關(guān)量輸入端口電連接，所述PLC可編程控制器的輸出端口與繼電器的線圈連接，交流電源經(jīng)所述繼電器的常開觸點后與所述反應(yīng)爐內(nèi)的加熱電阻絲電連接，所述反應(yīng)爐爐芯端面上距中心2~3cm處設(shè)置有一個與爐膛平行的孔洞，所述孔洞最深處被設(shè)為取樣處，所述第一溫度傳感器固定設(shè)置在所述取樣處，所述第一溫度傳感器用于測量取樣處的溫度。

所述的一種總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，還包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于在使用前測量所述反應(yīng)爐爐膛位置的實際溫度，所述第一溫度傳感器還用于在所述第二溫度傳感器的測量溫度分別達到反應(yīng)低溫閾值和高溫閾值時，測量取樣處的溫度。

所述數(shù)顯表包括低溫設(shè)置端口和高溫設(shè)置端口，所述低溫設(shè)置端口用于輸入爐膛溫度達到反應(yīng)低溫閾值時的取樣處的溫度值，所述高溫設(shè)置端口用于輸入爐膛溫度達到反應(yīng)高溫閾值時的取樣處的溫度值，所述數(shù)顯表用于根據(jù)所述第一溫度傳感器輸入的溫度信號與高溫設(shè)置端口和低溫設(shè)置端口輸入的溫度值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的開關(guān)量信號給所述PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器用于根據(jù)所述第一數(shù)顯表輸入的開關(guān)量信號，控制所述繼電器的通斷。

所述第一數(shù)顯表的型號為：XWTA-9262VCP，所述繼電器的型號為：MYAN-J，所述PLC的型號為：CPU224XPCNAC/DC/RLY，所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器為熱電偶。

所述孔洞的直徑為6mm，所述孔洞的深度為130mm，所述反應(yīng)低溫閾值為900℃，所述反應(yīng)高溫閾值為1000攝氏度。

所述的一種總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，還包括供電單元，所述供電單元用于給所述第一數(shù)顯表、PLC可編程控制器以及所述反應(yīng)爐供電。

本發(fā)明還提供了一種總硫反應(yīng)爐的溫度控制方法，包括以下步驟：

S01、在爐膛內(nèi)設(shè)置第二溫度傳感器，并將所述第二溫度傳感器與溫度顯示裝置連接；

S02、對反應(yīng)爐進行加熱，測量第一溫度傳感器的溫度和第二溫度傳感器的溫度，并在第二溫度傳感器的溫度達到低溫閾值時，將第一溫度傳感器的測量溫度作為低溫校正閾值T1，在第二溫度傳感器的溫度達到高溫閾值時，將第一溫度傳感器的測量溫度作為高溫校正閾值T2；

S03、取出第二溫度傳感器，并對數(shù)顯表進行設(shè)置，通過所述數(shù)顯表的高溫設(shè)置端口輸入為高溫校正閾值T2，通過所示數(shù)顯表的低溫設(shè)置端口輸入低溫校正閾值T1；

S04、將繼電器和PLC可編程控制器接入電路，數(shù)顯表對取樣處的溫度與高溫校正閾值和低溫校正閾值進行比較，并輸出開關(guān)量信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述開關(guān)量信號控制所述繼電器動作。

8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述步驟S04的具體過程為：當所述第一溫度傳感器的測量溫度低于低溫校正閾值T1時，所述數(shù)顯表輸出低溫置位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述低溫置位信號，輸出高電平給所述繼電器，控制所述繼電器得電，閉合反應(yīng)爐的加熱電阻絲；當所述第二溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，輸出低電平控制所述繼電器失電，斷開反應(yīng)爐的加熱電阻絲。

所述步驟S04的具體過程為：當所述第一溫度傳感器的測量溫度低于所述低溫校正閾值T1時，所述數(shù)顯表輸出低溫置位信號給所述PLC可編程控制電路，通過所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述低溫置位信號，輸出占空比為3s：15s的周期性脈沖信號給所述繼電器，控制所述繼電器周期性得電；當所述第一溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，輸出低電平控制所述繼電器失電，斷開反應(yīng)爐的加熱電阻絲。

當所述第一溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，先輸出3s脈寬的脈沖信號控制所述繼電器得電，再輸出低電平控制所述繼電器失電。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：本發(fā)明的溫度控制裝置包括數(shù)顯表、繼電器和PLC可編程控制器，以及設(shè)置在反應(yīng)爐爐芯端面上距中心2~3cm處設(shè)置有一個與爐膛平行的孔洞，所述孔洞最深處被設(shè)為取樣處，本發(fā)明通過在在取樣處內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，通過溫度傳感器監(jiān)測取樣處的溫度，并通過數(shù)顯表，PLC可編程控制器和繼電器來控制取樣處的實際溫度來控制爐芯內(nèi)的溫度，使爐芯內(nèi)的溫度被控制在高溫閾值和低溫閾值之間，從而實現(xiàn)總硫反應(yīng)爐爐內(nèi)溫度的準確控制。此外，本發(fā)明提供的溫度控制方法，可以準確將爐內(nèi)的溫度控制在低溫閾值和高溫閾值（900~1000攝氏度）之間，提高了總硫反應(yīng)爐的對樣氣含硫量測量準確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置的第一溫度傳感器的安裝示意圖；

圖3為圖2的剖面圖；

圖4為本發(fā)明的總硫反應(yīng)爐溫度控制方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合具體實施例和附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例；基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，包括第一溫度傳感器1，數(shù)顯表2、PLC可編程控制器3和繼電器4，所述第一溫度傳感器1的信號輸出端與數(shù)顯表電2連接，所述數(shù)顯表2的開關(guān)量輸出端口與PLC可編程控制器3的開關(guān)量輸入端口電連接，所述PLC可編程控制器3的輸出端口與繼電器4的線圈連接，交流電源經(jīng)所述繼電器4的常開觸點41后與反應(yīng)爐內(nèi)的加熱電阻絲5電連接。如圖2和圖3所示，反應(yīng)爐7爐芯端面上距中心2~3cm處設(shè)置有一個與爐膛平行的孔洞71，所述孔洞71最深處被設(shè)為取樣處72，第一溫度傳感器1固定設(shè)置在所述取樣處，所述第一溫度傳感器1用于測量所述取樣處的溫度。

其中，所述的總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，還包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于在使用前測量所述反應(yīng)爐爐膛位置73的實際溫度，所述第一溫度傳感器還用于在所述第二溫度傳感器的測量溫度分別達到反應(yīng)低溫閾值和高溫閾值時，測量取樣處的溫度。具體地，在使用前，將第二溫度傳感器放入反應(yīng)爐的爐膛位置，并將第二溫度傳感器的信號輸出端與溫度顯示裝置連接，通過加熱電阻絲對反應(yīng)爐進行加熱，當?shù)诙囟葌鞲衅鞯臏囟冗_到反應(yīng)低溫閾值溫度，例如900攝氏度時，將所述第一溫度傳感器的溫度作為低溫校正閾值記T1錄，當?shù)诙囟葌鞲衅鞯臏囟冗_到反應(yīng)高溫閾值溫度，例如1000攝氏度時，將所述第一溫度傳感器的溫度作為高溫校正閾值T2記錄。其中，溫度顯示裝置可以為數(shù)顯表，當?shù)诙囟葌鞲衅鳛闊犭娕紩r，溫度顯示裝置也可以為萬用表，通過萬用表測量所述熱電偶的電阻值，即可以知道對應(yīng)的溫度值。

其中，所述數(shù)顯表包括低溫設(shè)置端口和高溫設(shè)置端口，所述低溫設(shè)置端口用于輸入爐膛溫度達到反應(yīng)低溫閾值時的取樣處的溫度值，即所述低溫校正閾值溫度T1；所述高溫設(shè)置端口用于輸入爐膛溫度達到反應(yīng)高溫閾值時的取樣處的溫度值，即所述高溫校正閾值溫度T2。所述數(shù)顯表用于根據(jù)所述第一溫度傳感器輸入的溫度信號與高溫校設(shè)置端口和低溫設(shè)置端口設(shè)置的溫度值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的開關(guān)量信號給所述PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器用于根據(jù)所述第一數(shù)顯表輸入的開關(guān)量信號，控制所述繼電器的通斷。

其中，所述第一數(shù)顯表的型號可以為江蘇紅光儀表廠有限公司生產(chǎn)的XWTA-9262VCP，所述繼電器的型號可以為：MYAN-J，所述PLC的型號可以為OMRON的CPU224XPCNAC/DC/RLY系列，所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器為熱電偶。

其中，所述孔洞的直徑為6mm，所述孔洞的深度為130mm，所述反應(yīng)低溫閾值為900℃，所述反應(yīng)高溫閾值為1000攝氏度。

本發(fā)明的總硫反應(yīng)爐溫度控制裝置，還可以包括供電單元6，所述供電單元6用于給所述第一數(shù)顯表、PLC可編程控制器供電。

本發(fā)明還提出了一種總硫反應(yīng)爐的溫度控制方法，包括以下步驟：

S01、在爐膛內(nèi)設(shè)置第二溫度傳感器，并將所述第二溫度傳感器與溫度顯示裝置連接；

S02、對反應(yīng)爐進行加熱，測量第一溫度傳感器的溫度和第二溫度傳感器的溫度，并記錄當?shù)诙囟葌鞲衅鞯臏囟葹?00℃時第一溫度傳感器的溫度T1，以及當?shù)诙囟葌鞲衅鞯臏囟葹?000℃時，第一溫度傳感器的溫度T2；

S03、取出第二溫度傳感器，并對數(shù)顯表進行設(shè)置，將所述數(shù)顯表的高溫校正閾值設(shè)置為T2，低溫校正閾值設(shè)置為T1；

S04、將繼電器和PLC可編程控制器接入電路，數(shù)顯表對取樣處的溫度與高溫校正閾值和低溫校正閾值進行比較，并輸出開關(guān)量信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述開關(guān)量信號控制所述繼電器動作。

具體地，如圖4所示，所述步驟S04的具體過程可以為：當所述第一溫度傳感器的測量溫度低于低溫校正閾值T1時，所述數(shù)顯表輸出低溫置位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述低溫置位信號，輸出高電平給所述繼電器，控制所述繼電器得電，閉合反應(yīng)爐的加熱電阻絲；當所述第二溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，輸出低電平控制所述繼電器失電，斷開反應(yīng)爐的加熱電阻絲。

具體地，所述步驟S04的具體過程還可以為：當所述第一溫度傳感器的測量溫度低于所述低溫校正閾值T1時，所述數(shù)顯表輸出低溫置位信號給所述PLC可編程控制電路，通過所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述低溫置位信號，輸出占空比為3s：15s的周期性脈沖信號給所述繼電器，控制所述繼電器周期性得電；當所述第一溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，輸出低電平控制所述繼電器失電，斷開反應(yīng)爐的加熱電阻絲。通過占空比為3s：15s的周期性脈沖信號給所述繼電器，控制所述繼電器周期性得電，可以使反應(yīng)爐的溫度控制更為平穩(wěn)和穩(wěn)定。

具體地，當所述第一溫度傳感器的測量溫度高于所述高溫校正閾值T2時，所述數(shù)顯表輸出高溫復(fù)位信號給所述PLC可編程控制電路，所述PLC可編程控制電路根據(jù)所述高溫復(fù)位信號，先輸出3s脈寬的脈沖信號控制所述繼電器得電，再輸出低電平控制所述繼電器失電。也就是說，當數(shù)顯表輸出變零的下降沿信號時，所述PLC可編程控制電路先輸出3S脈沖信號，控制繼電器閉合，先給電爐絲提前加熱3s以后，再輸出低電平控制繼電器斷開，可以防止反應(yīng)爐內(nèi)溫度降速過快，大大優(yōu)化了溫度控制的反應(yīng)速度。

本發(fā)明實現(xiàn)了對反應(yīng)爐溫度的實時監(jiān)測和控制，儀表巡檢人員每天可以通過數(shù)顯表就可以知道反應(yīng)爐內(nèi)溫度是否滿足要求，當出現(xiàn)問題時，可以第一時間發(fā)現(xiàn)問題并在短時間內(nèi)解決問題，保證了對凈煤氣的不間斷監(jiān)測。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。