[發明專利]高揮發分粉煤制備與干燥工藝的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201811239250.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109340809B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 葛衛學;祝留剛
• 申請（專利權）人: 東華工程科技股份有限公司
• 主分類號: F23K3/02
• 分類號: F23K3/02;F23K1/00;F26B21/08;F26B21/14;F26B25/22;C10L5/36
• 代理公司: 34114 合肥金安專利事務所(普通合伙企業)
• 代理人: 戴明虎

1.高揮發分粉煤制備與干燥工藝的控制系統，包括原煤倉，所述原煤倉的出料口設有稱重給煤機，所述稱重給煤機的輸出端與磨煤機的進料口連接，所述磨煤機的頂部出料口通過管道與煤粉收集器的進料口連通，所述磨煤機的進風口與熱風爐的出風口通過管道連接，所述熱風爐的進風口與煤粉收集器的出風口之間設有循環風機，其特征在于，所述熱風爐出風口與磨煤機進風口之間的管道上還設有低壓氮氣管道和干燥新鮮氣管道；

所述控制系統還包括相對濕度控制單元、氧含量控制單元和輔助控制單元；

所述相對濕度控制單元包括在線水分分析儀和在線相對濕度分析儀，所述在線水分分析儀安裝在煤粉收集器的底部出料口，所述在線相對濕度分析儀安裝在煤粉收集器的上部出氣口和循環風機進氣口之間的管道上；

所述氧含量控制單元包括在線氧含量分析儀，所述在線氧含量分析儀安裝在煤粉收集器的上部出氣口和循環風機進氣口之間的管道上；

所述輔助控制單元包括干燥負荷偏離控制單元、循環惰性氣系統風量控制單元和循環惰性氣系統壓力平衡控制單元；

所述干燥負荷偏離控制單元包括溫度計Ⅰ、溫度計Ⅱ、溫度計Ⅲ、溫度計Ⅳ，所述溫度計Ⅰ安裝在煤粉收集器下部的出料管上，所述溫度計Ⅱ安裝在原煤倉下端的出料管上，所述溫度計Ⅲ安裝在與磨煤機進氣口連接的管道上，所述溫度計Ⅳ安裝在熱風爐的出風管道上；

所述循環惰性氣系統風量控制單元包括流量計Ⅰ、流量計Ⅲ、流量計Ⅴ、低壓氮氣流量控制閥、干燥新鮮氣流量控制閥，所述低壓氮氣流量控制閥和流量計Ⅰ安裝在低壓氮氣管道上，所述干燥新鮮氣流量控制閥和流量計Ⅴ安裝在干燥新鮮氣管道上，所述流量計Ⅲ安裝在循環風機的進風管道上；

所述循環惰性氣系統壓力平衡控制單元包括壓力計和壓力控制閥，所述壓力控制閥安裝在循環風機出口處連接的放空管道上，所述壓力計安裝在煤粉收集器進料口和磨球機出料口之間的管道上。

2.根據權利要求1所述的高揮發分粉煤制備與干燥工藝的控制系統的控制方法，其特征在于，方法步驟如下：

S1：相對濕度的控制

11)依次啟動循環風機、熱風爐、稱重給煤機、磨煤機，監測溫度計Ⅰ的量值，同時在線相對濕度分析儀測出該溫度下的煤粉收集器出口循環惰性氣的相對濕度量值，在線水分分析儀測出煤粉收集器內成品煤的水分含量的量值；

12)當在線水分分析儀測出煤粉收集器內成品煤的水分含量的量值高于設定值時，降低循環惰性氣系統相對濕度預設值，當在線水分分析儀測出煤粉收集器內成品煤的水分含量的量值低于設定值時，升高循環惰性氣系統相對濕度預設值；

13)將步驟11)中在線相對濕度分析儀測得的相對濕度值與步驟12)確定的相對濕度預設值進行比較，當在線相對濕度分析儀量值高于相對濕度預設值時，按比例增大燃料氣流量控制閥和空氣流量控制閥的開度，當在線相對濕度分析儀量值低于相對濕度預設值時，按比例減小燃料氣流量控制閥和空氣流量控制閥的開度；

S2：氧含量的控制

21)在線氧含量分析儀實時測量煤粉收集器循環惰性氣出口的惰性氣體氧氣含量，當該值達到氧含量預設值的上限，增大低壓氮氣流量控制閥開度；當在線氧含量分析儀實測值低于氧含量預設值的上限，停止增大低壓氮氣流量控制閥開度，保持低壓氮氣流量控制閥的開度；

22)當在線氧含量分析儀實測值低于氧含量預設值的下限，減小低壓氮氣流量控制閥開度；當在線氧含量分析儀實測值高于氧含量預設值的下限，停止減小低壓氮氣流量控制閥開度，保持低壓氮氣流量控制閥的開度；

23)隨著步驟21)和步驟22)的進行，通過低壓氮氣流量控制閥進入循環惰性氣系統的氮氣在變化，造成的系統的相對濕度發生變化，相對濕度控制也隨之響應；

S3：輔助單元的控制

31)干燥負荷的控制：監測溫度計Ⅲ與溫度計Ⅱ的量值，當溫度計Ⅲ量值減去溫度計Ⅱ量值的差＜T1時，系統報警并提示是否切燃料氣流量控制閥和空氣流量控制閥；監測溫度計Ⅰ的量值，當該溫度＞T2時，系統停車并報警提示是否增大流量計Ⅲ質量流量與稱重給煤機的給煤質量流量的預設比值；

32)循環惰性氣風量的控制：首先設定惰性循環氣體流量計Ⅲ質量流量和稱重給煤機的給煤質量流量比值，然后通過稱重給煤機的變頻給料電機與稱重給煤機的稱重測流量模塊，使稱重給煤機按工藝設定質量流量給煤；進入循環風機的惰性循環氣管線上的流量計Ⅲ實時測量循環風機的質量流量，并通過增大或降低循環風機驅動電機的頻率，使得流量計Ⅲ測得的質量流量與稱重給煤機給煤質量流量比值滿足設定要求；

33)循環惰性氣壓力平衡的控制：煤粉收集器循環惰性氣入口管道上設置壓力計實時監測循環惰性氣進口的壓力，當該量值＞設計值時，增大壓力控制閥的開度；當壓力計量值＜設計值時，減小壓力控制閥的開度；熱風爐出口溫度計Ⅳ實時監測熱風爐出口管線惰性循環氣的溫度，當溫度計Ⅳ溫度超過設定值，增大干燥新鮮氣流量控制閥的開度；當溫度計Ⅳ溫度小于設定值，減小干燥新鮮氣流量控制閥的開度。

3.根據權利要求2所述的高揮發分粉煤制備與干燥工藝的控制系統的控制方法，其特征在于，所述步驟32)中惰性循環氣體流量計Ⅲ質量流量和稱重給煤機的給煤質量流量比值為2.0-3.5。