[发明专利]一种基于热耗的环形套筒窑自动控制装置及控制方法

说明书

本发明提供一种基于热耗的环形套筒窑自动控制装置及控制方法。本发明包括现场数据采集装置，所述的现场数据采集装置连接PLC控制系统，所述的PLC控制系统连接安装在管道上的电动阀以及变频风机的变频器，所述的现场数据采集装置包括热值仪、孔板流量计、压力变送器以及热电偶。本发明杜绝了在套筒窑生产过程中人为操作控制的不稳定性；能够稳定生产过程中工艺参数、热耗水平及产品质量；在实际企业生产过程无需操作人员实时监控操作，降低了人工成本。

技术领域：

本发明涉及一种基于热耗的环形套筒窑自动控制装置及控制方法，属于工业窑炉热工自动控制技术领域。

背景技术：

环形套筒窑是目前国内外普遍用于生产活性石灰的窑型，其由一个圆形套筒内套入上下两个套筒，形成一个环形空间作为石灰石焙烧的加热分解空间。在外套筒周围上下交错分布6了燃烧室，为石灰石分解提供所需热量，通过高温风机、驱动风机等设备调节窑内供风，在套筒窑内环形空间形成预热带、逆流煅烧带、并流煅烧带、冷却带，从而实现石灰的完全煅烧。此窑型生产石灰活性度高，负压操作环保性好，但因其控制参数较多，所以对操作人员的水平要求较高。

目前国内外环形套筒窑控制方式主要是人为对风机转速、煤气量、空气量等参数进行调节，从而达到对燃烧室温度、循环气体温度等关键参数的控制。原料、煤煤气、压力、温度、流量等参数之间相互关联相互影响，操作人员对于工艺的不同理解以及控制水平的高低必然导致控制参数的波动。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于热耗的环形套筒窑自动控制装置及控制方法，杜绝了人为控制操作的不稳定性。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种基于热耗的环形套筒窑自动控制装置，包括现场数据采集装置，所述的现场数据采集装置连接PLC控制系统，所述的PLC控制系统连接安装在管道上的电动阀以及变频风机的变频器，所述的现场数据采集装置包括热值仪、孔板流量计、压力变送器以及热电偶。

一种基于热耗的环形套筒窑自动控制方法，该方法包括：

（1）上烧嘴控制：计算出上烧嘴煤气量，

Q上煤=M/24×1000×H/R/（1+a）/6，

式中：H（kcal/kg）——热耗输入，

M（吨/天）——产量，

R（kcal/m3）——煤气热值，

a——上下煤气比为1：a、

空气量Q上空=Q上煤×0.45，每1-5min将测量值与需求值进行比对，当前1分钟内累计误差超过50-80m3，对相应流量进行调节，通过相应管道的调节阀进行动作达到流量调节的目的，调节阀与流量比对频率同步动作，每次调节量为开度的0.5-3%，

每5min通过所测温度与设定温度根据比对要求进行判断，当实际温度超过设定温度3-8℃，空气调节阀开度减少1%，当实际温度低于设定温度3-8℃，空气调节阀开度增加1%，直至上烧嘴实际温度与设定温度差控制在要求内，当上烧嘴调节稳定后会转向驱动空气调节；

（2）下烧嘴控制：控制方法同上烧嘴控制；