[發(fā)明專利]一種石灰窯燃煤自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811242930.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109231857B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉前;王賽輝;周浩宇;萬忠炎;潘紹兵;曾文波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶長天國際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C04B2/12
• 分類號(hào): C04B2/12
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請(qǐng)公開一種石灰窯燃煤自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，所述方法包括，步驟S1：監(jiān)測總管路的煤粉流量以及分配器內(nèi)各支路的煤粉流量；步驟S2：將所述分配器內(nèi)各支路劃分為支路集合A和支路集合B，并對(duì)所述支路集合A和所述支路集合B進(jìn)行初始化；步驟S3：動(dòng)態(tài)查找支路集合A中各支路煤粉流量Qa的最大值Qmax，記錄最大值Qmax對(duì)應(yīng)支路的編號(hào)k；步驟S4：同步調(diào)低支路集合B中各支路的煤粉流量Qb，以使編號(hào)為k的支路的煤粉流量Qak增大，直至Qak＝Qb；步驟S5：將編號(hào)為k的支路從支路集合A移至支路集合B中；步驟S6：循環(huán)步驟S3到S5，直至分配器內(nèi)所有支路的煤粉流量相等，自適應(yīng)調(diào)節(jié)過程結(jié)束。本申請(qǐng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除煤粉分配不均的問題，實(shí)現(xiàn)窯內(nèi)溫度的精確調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及石灰窯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石灰窯燃煤自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

石灰窯是將石灰石在窯膛內(nèi)高溫煅燒以生成工業(yè)生石灰的機(jī)械豎窯。石灰石煅燒分解生成生石灰和二氧化碳的反應(yīng)是典型的吸熱反應(yīng)，需要吸收大量熱量。為保證石灰石分解反應(yīng)順利進(jìn)行，一般需要將石灰石在石灰窯內(nèi)加熱升溫至1100℃，如若溫度過高，物料表層生石灰會(huì)過熔結(jié)晶，降低產(chǎn)品活化度；如若溫度過低，物料核心分解不完全，降低產(chǎn)品氧化鈣含量。因此，在煅燒石灰石的過程中，需要保證窯內(nèi)各部位物料精準(zhǔn)供熱，使窯內(nèi)各處物料均勻受熱。

圖1為現(xiàn)有石灰窯燃煤供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括煤粉倉1、煤粉計(jì)量秤2、總管路3、輸送風(fēng)機(jī)4、分配器5和噴槍8。煤粉倉1內(nèi)的煤粉顆粒，在下方煤粉計(jì)量秤2計(jì)重后落入總管路3，由輸送風(fēng)機(jī)4通過氣力輸送送入下游的分配器5內(nèi)。分配器5上沿軸線軸對(duì)稱布置有若干煤粉出口支路6，各煤粉出口支路6的末端分別與噴槍8連接，分配器5與噴槍8之間的出口支路上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥7，從總管路3輸送的煤粉經(jīng)分配器5分配后均勻送入各支路的噴槍8，并通過噴槍8被送入石灰窯窯膛。圖2為現(xiàn)有石灰窯煤粉分配原理圖，具體過程為：首先，觀察窯底出口面上成品質(zhì)量，分別記錄出口面上存在石灰生燒和石灰過燒的區(qū)域；通過豎直向上投影的方法，找出煅燒帶截面上生燒區(qū)域和過燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴槍；最后，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)目標(biāo)噴槍對(duì)應(yīng)出口支路上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)大生燒區(qū)域?qū)?yīng)閥門的開度，調(diào)小過燒區(qū)域?qū)?yīng)閥門的開度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)石灰窯內(nèi)溫度場的控制調(diào)節(jié)。

然而，這種燃煤分配控制方法存在如下缺陷：第一，現(xiàn)有技術(shù)通過產(chǎn)品質(zhì)量反推窯內(nèi)供熱情況，得到的煤粉在各噴槍之間的分配情況具有非常大的不確定性，同時(shí)具有很嚴(yán)重的滯后性。石灰石從加熱煅燒到形成成品從窯膛排出，中間一般經(jīng)歷約10多個(gè)小時(shí)，石灰石在煅燒帶處的供熱不均并不能立刻反映到成品石灰質(zhì)量上，在出現(xiàn)異常工況時(shí)容易出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量問題和能耗問題。

第二，從分配器5到各噴槍8對(duì)應(yīng)的支路屬于并聯(lián)連接，當(dāng)其中一條支路上的阻力發(fā)生變化時(shí)，其余支路噴槍8的煤粉流量都會(huì)隨之變化。在這種情況下，通過控制單個(gè)閥門來調(diào)節(jié)煤粉流量分配很難實(shí)現(xiàn)，必須采取所有支管閥門同步協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)的方式，并且現(xiàn)有技術(shù)通過手動(dòng)調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)煤粉在各噴槍8之間的分配，每次操作閥門后，并不能及時(shí)獲取調(diào)節(jié)后的煤粉分配情況，因此調(diào)節(jié)哪個(gè)閥門，調(diào)節(jié)多少都只能憑借經(jīng)驗(yàn)操作，是典型的開環(huán)控制，無法完成對(duì)煤粉分配的精確控制，無法保證窯膛均勻供熱。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N石灰窯燃煤自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法精確控制石灰窯內(nèi)煤粉均勻分配的問題。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N石灰窯燃煤自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：

步驟S1：監(jiān)測總管路的煤粉流量以及分配器內(nèi)各支路的煤粉流量；

步驟S2：將所述分配器內(nèi)各支路劃分為支路集合A和支路集合B，并對(duì)所述支路集合A和所述支路集合B進(jìn)行初始化；

步驟S3：動(dòng)態(tài)查找所述支路集合A中各支路煤粉流量Qa的最大值Qmax，記錄所述最大值Qmax對(duì)應(yīng)支路的編號(hào)k；

步驟S4：同步調(diào)低所述支路集合B中各支路的煤粉流量Qb，以使編號(hào)為k的支路的煤粉流量Qak增大，直至Qak＝Qb；