[发明专利]水泥窑炉温度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产控制中的温度控制技术领域，具体的说是一种水泥窑炉温度控制系统。

背景技术

水泥生产过程是一个复杂的理化反应过程，特别是水泥熟料的煅烧过程具有明显的时滞、大惯性、非线性和干扰不确定性的特点。为了确保得到品质合格的熟料，必须保证水泥熟料窑炉系统的反应温度，然而煅烧时影响窑炉系统温度的因素很多，控制稍有偏差就会造成风压或者热工波动，会严重影响熟料的品质。

目前，针对窑炉系统温度控制问题的主要解决方法是控制燃料的投放量，例如采用固定的燃料投放量，来保持窑炉内的温度，然而生料投放量的多少对窑炉系统的温度有很大的影响，当生料投放多，窑炉物料增加，会造成窑炉系统温度下降，且容易引起物料堵塞且物料会出现夹生的现象，降低水泥生产品质；当生料投放少，窑炉系统温度将上升过快，物料会出现过烧状态，浪费能耗，造成产品品质恶化；因此，在水泥生产过程中，窑炉系统温度控制是当今有待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种水泥窑炉温度控制系统，在燃煤燃值给定稳定条件下，通过检测窑炉系统中的含氧量来预测窑炉系统中的温度，从而调节生料给料机的给料量，来控制窑炉系统的温度，该系统结构简单，系统稳定，性能可靠，温度控制的动态性能好、精确度高。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种水泥窑炉温度控制系统，包括生料给料机和窑炉系统，窑炉系统内设置有温度监测模块，其特征在于，还包括窑温度控制器，所述窑温度控制器获取所述窑炉系统的温度预设信号并输出温控信号a，在所述窑炉系统内还设置有含氧量分析仪，所述含氧量分析仪发送含氧量值给含氧量控制器，所述含氧量控制器输出含氧量信号b，所述温控信号a和所述含氧量信号b作差后，得到的第一差值信号控制所述生料给料机投料，所述生料给料机投料量影响所述窑炉系统的温度，所述温度监测模块还输出有窑炉系统温度输出信号，该窑炉系统温度输出信号影响所述窑温度控制器的驱动输入信号。

通过上述设计，含氧量分析仪实时检测窑炉系统中的含氧量，把气体含氧量作为前馈信号，提高系统对温度变化的预测能力，如果r_o-x_o＞0时，说明窑炉系统生料多，从而窑炉系统温度偏低，则含氧量控制器输出的含氧量信号b为负信号，含氧量信号b通过与窑温度控制器输出的温控信号a作差后，得到的信号控制生料给料机降低投料量，从而控制窑炉系统的温度上升；同理，若r_o-x_o＜0，说明窑炉系统生料少，则窑炉系统温度偏高，则含氧量控制器输出的含氧量信号b为正信号，该正的含氧量信号b通过与窑温度控制器输出的温控信号a作差后得到的差值信号去控制生料给料机增加投料量，从而控制窑炉系统的温度下降，直至r_o-x_o＝0；达到及时调整给料量，维持窑炉系统热工稳定，保证水泥高质量生产，其中r_o表示含氧量稳态值，x_o表示含氧量分析仪检测值，结构简单，实时性强，可靠性好。

进一步描述：在所述窑炉系统内还设置有风压干扰模块，所述风压干扰模块的输入信号为风压控制系统的风压输出信号，所述风压干扰模块的输出信号与所述温度监测模块的窑炉系统温度输出信号叠加后，得到的叠加信号与所述温度预设信号作差后，得到的第三差值信号传送到所述窑温度控制器。

采用上述方案，可以提高温度控制的精确度，减小变频高温风机在抽风过程中带走大量的热量而造成的窑炉系统的温度控制误差。

再进一步描述，所述风压控制系统包括压力变送器、压力控制器、变频高温风机、风压监测模块，所述风压控制系统的风压输出信号传递到所述压力变送器，所述压力变送器转换为风压反馈信号，该风压反馈信号与所述窑炉系统的风压预设信号作差后，得到的第二差值信号经所述压力控制器去控制所述变频高温风机的转速，从而影响所述窑炉系统的风压，所述风压监测模块还生成有窑炉系统风压当前值，该窑炉系统风压当前值作为所述风压控制系统的风压输出信号。

采用上述方案，实时对窑炉系统风压进行控制，使窑炉系统的风压控制稳定，进而调节窑炉系统的温度，提高窑炉系统温度控制的可靠性与稳定性。

再进一步描述，在所述窑炉系统内还设置有物料干扰模块，所述生料给料机投料量影响所述窑炉系统的风压，所述生料给料机的投料量信号经所述物料干扰模块转换为物料干扰信号，该物料干扰信号与所述窑炉系统风压当前值叠加后得到所述风压输出信号。