[发明专利]一种水泥分解炉入炉煤粉低位热值在线估计方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化与电气工程技术领域，涉及一种水泥分解炉入炉煤粉低位热值在线估计方法。 

背景技术

新型干法水泥生产所需要的热量来源于煤粉燃烧，煤粉燃烧在分解炉和回转窑内进行。在分解炉内，燃料的燃烧放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程在悬浮态或流化态下极其迅速地进行，进而使入窑生料的分解率达到85％～90％。 

生料分解、煤粉燃烧及热量传递过程在分解炉内完成，其中煤粉燃烧反应最为重要，要保证风、煤粉、物料的充分混合和平衡，要求煤粉充分并迅速燃烧，放出充分的热量使生料吸收，完成碳酸钙的分解。同时煤粉燃烧是复杂的过程，它不仅受到分解炉结构的制约，还受到煤粉特性的影响。煤粉的着火和燃烬是分解炉内煤粉燃烧需要注意的关键问题。 

目前，水泥生产过程中，煤粉低位热值主要通过化验室化验得到，但是化验室每天的化验次数有限(6次或更多)，不能实时的监测煤粉低位热值的变化，也就无法准确的估计煤粉燃烧状况，及时调整分解炉喷煤量等参数。本专利通过实时综合分解炉出口温度、分解炉喷煤量、生料下料量、三次风温和三次风量的变化来表征煤粉低位热值的变化，并计算煤粉低位热值的估计值，可为分解炉控制提供更为完备和及时的参数信息。 

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，解决分解炉入炉煤粉低位热值无法实时监测的问题，本发明提供一种水泥分解炉入炉煤粉低位热值在线估计方法，通过实时监测分解炉出口温度、分解炉喷煤量、生料下料量、三次风温和三次风量的变化来表征煤粉低位热值的变化，并计算煤粉低位热值的估计值。煤粉低位热值在线估计系统已经应用于工业现场，现场运行效果表明煤粉低位热值在线估计系统运行效果良好，对操作员起到了很好的指导作用。其技术方案如下： 

一种水泥分解炉入炉煤粉低位热值在线估计方法，包括以下步骤： 

1)冷却机总风量计算 

根据风机特性，风机风量与风压存在以下关系； Q1/Q2=H1/H2,---(1)]]>(引用公式) 

其中，Q₁是实际工况下风机风量，m³/h；Q₂是风机的额定风量，m³/h；H₁是实际工况下风机风压，Pa；H₂是风机的额定风压，Pa； 

实际工况下的风机风压来自现场DCS，将Q₂、H₁、H₂带入式(1)，得到实际工况下的风机风量Q₁为 

Q1=Q2×H1/H2,---(2)]]>(引用公式) 

利用式(2)分别计算各个冷却风机的风量，再叠加计算得到冷却机的总风量为V_总； 

2)三次风量计算 

根据窑头排风机风量计算冷却机余风量、进入窑头AQC余热锅炉风量分别为V_余风和V_锅炉，又根据二次风和三次风的分配比例k₁：k₂，可得到三次风量为 

(推导公式)