[發明專利]一種石灰窯供熱控制方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201910340939.5
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111854457B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 周浩宇;劉前
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;C04B2/12;G06F17/15
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種石灰窯供熱控制方法、裝置及系統，所述方法首先將煅燒帶的圓形受熱面沿窯膛徑向劃分成若干具有不同散熱速率的供熱區域，并確定煅燒過程中，所述若干供熱區域的理論所需熱量間的供熱修正關系；然后確定參考供熱區域的理論所需熱量，根據參考供熱區域的理論所需熱量和供熱修正關系，計算獲得每個供熱區域的理論燃料供給量，從而消除煅燒帶不同位置散熱差異對煅燒帶實際溫度的影響；最后根據每個供熱區域的理論燃料供給量，控制所述供熱區域相應的燃料供給器集合的供給量，以實現對石灰窯煅燒帶的精準供熱。本申請實施例提供的石灰窯供熱控制方法、裝置及系統，可以保證煅燒帶各處溫度均勻，避免出現生燒和過燒現象。

技術領域

本申請涉及石灰生產技術領域，尤其涉及一種石灰窯供熱控制方法、裝置及系統。

背景技術

石灰又稱生石灰(CaO)，是在冶金行業應用廣泛的重要輔助原料。例如，采用石灰作為添加劑，應用于煉鐵原料的燒結、還原、鐵水預處理和爐外精煉等工藝過程，可以起到調節爐料堿度、造渣和脫硫等作用。

石灰窯是石灰生產工藝中的核心設備，原料石灰石(主要成分為CaCO₃)在石灰窯中被加熱至煅燒溫度(1100℃)，經煅燒生成石灰。圖1為一種石灰窯的結構示意簡圖，如圖1所示，窯膛本體1呈柱狀，窯膛內部自上至下依次為預熱帶、煅燒帶2和冷卻帶，其中預熱帶和冷卻帶在圖中未示出。在窯膛本體1煅燒帶2以上的部位，燃料供給總管3穿過窯膛本體壁進而伸入窯膛內部；在燃料供給總管3位于窯膛內部的部分，設有若干燃料供給支管4，每個燃料供給支管4上安裝有燃料供給器5，例如噴槍，燃料供給器5的出料口朝向煅燒帶受熱面21，分布在受熱面21的上方。在窯膛本體1煅燒帶2以上的部位還設有助燃風入口6，在窯膛本體1底部設有冷卻風入口7和成品石灰出口8，在窯膛本體1頂部設有原料入口9和廢氣出口10。石灰生產過程中，原料石灰石從原料入口9進入窯膛內部，通過燃料供給總管3、燃料供給支管4和燃料供給器5將燃料從窯膛外部輸送至窯膛內部，同時，助燃風從助燃風入口6進入。燃料在助燃風的氣體氛圍中燃燒，為石灰石的煅燒提供所需熱量。

煅燒過程中，如果煅燒帶局部溫度低于煅燒溫度，將導致該處的石灰生燒，如果局部溫度高于煅燒溫度，將導致該處的石灰過燒。生燒和過燒都會對石灰的產量和質量產生嚴重影響。可見，對煅燒帶均勻供熱以保證煅燒帶各處溫度均勻，是控制石灰生產過程的重中之重。

為保證生石灰的煅燒質量，防止局部生燒或過燒，多采用均衡控制的方法對石灰窯進行供熱控制，即對煅燒帶受熱面的各個位置均供以相同的熱量。然而，發明人在實踐中發現了一個困擾技術人員的難題，也就是，即使對煅燒帶受熱面的各個位置均供以相同的熱量，也仍然存在局部生燒或過燒現象。這是由于受熱面各處的散熱量并不相同，單純的控制受熱面各處供熱量相同，并不能保證各處溫度相同。因此，如何保證煅燒帶各處溫度均勻，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種石灰窯供熱控制方法、裝置及系統，以保證煅燒帶各處溫度均勻。

第一方面，本申請提供了一種石灰窯供熱控制方法，該方法包括：

將煅燒帶的圓形受熱面沿窯膛徑向劃分成若干具有不同散熱速率的供熱區域，所述若干供熱區域包括一圓形區域和至少一個與所述圓形區域同心的圓環區域；

確定煅燒過程中，所述若干供熱區域的理論所需熱量間的供熱修正關系；

選擇任意一個供熱區域作為參考供熱區域，并確定參考供熱區域的理論所需熱量；

根據參考供熱區域的理論所需熱量和所述供熱修正關系，計算獲得每個供熱區域的理論燃料供給量；

根據每個供熱區域的理論燃料供給量，控制所述供熱區域相應的燃料供給器集合的供給量，以實現對石灰窯煅燒帶的精準供熱，其中，每個供熱區域相應的燃料供給器集合根據燃料供給器的給料位置與供熱區域的位置關系確定。所述確定煅燒過程中，所述若干供熱區域的理論所需熱量間的供熱修正關系，包括：