[發(fā)明專利]玻璃熔窯及其煙氣管網(wǎng)非對稱特性動態(tài)控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011541713.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112684835A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高毅夫;高劼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京億希歐科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G16C20/30;G06F30/20;C03B5/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明玻璃熔窯及其煙氣管網(wǎng)非對稱特性動態(tài)控制方法屬于玻璃熔窯控制技術(shù)，研發(fā)了外部空氣進入量計算數(shù)學(xué)模型和空氣過剩系數(shù)計算數(shù)學(xué)模型對外部空氣進入量及空氣過剩系數(shù)進行動態(tài)控制，通過煙氣分析檢測的氬含量來計算外部空氣的進入量，然后根據(jù)設(shè)定值與計算值之差，對引風(fēng)機入口閥開度進行調(diào)節(jié)，使外部空氣進入量始終控制在設(shè)定值范圍內(nèi)；根據(jù)煙氣分析檢測的氧含量和一氧化碳含量對空氣流量和燃氣流量進行調(diào)節(jié)，來控制空氣過剩系數(shù)，使空氣過剩系數(shù)始終控制在設(shè)定值范圍內(nèi)；獲得了提高燃燒效率、減少生成煙氣總量、提高引風(fēng)機節(jié)能量、減少NOx污染排放量、實現(xiàn)全自動控制的多重節(jié)能減排效果，可廣泛應(yīng)用于新建、擴建和改造的玻璃熔窯系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玻璃熔窯控制技術(shù)，具體是玻璃熔窯的外部空氣進入量控制技術(shù)和空氣過剩系數(shù)控制技術(shù)，不涉及玻璃熔窯的液位系統(tǒng)；本發(fā)明不涉及控制系統(tǒng)、控制設(shè)備及儀器儀表的選型。

背景技術(shù)

在玻璃工業(yè)中，用于玻璃熔化的能源消耗占整個工業(yè)總能耗的30％～75％，根據(jù)玻璃品種的不同，能源成本占總成本的10％～25％，因此提高玻璃熔窯熱效率對降低玻璃制造成本有極其重要的影響；與國際先進水平相比，我國玻璃熔窯熱效率較低，一般只有20％～25％，因此玻璃工業(yè)的節(jié)能潛力很大。

玻璃熔窯也是氣體污染源大戶，其中NOx的排放尤為嚴(yán)重，為重點整治對象。

現(xiàn)有技術(shù)利用檢測煙氣中氧含量和一氧化碳含量來計算、推測空氣過剩系數(shù)值，用以指導(dǎo)操作；由于沒有理論基礎(chǔ)的支持以及缺乏正確的控制策略，故實際上玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)的動態(tài)控制仍處于空白。

就技術(shù)而言，即使是國際先進水平，玻璃熔窯控制水平仍有較大提升空間，特別是技術(shù)上還存在技術(shù)瓶頸的問題，其中，玻璃熔窯系統(tǒng)的空氣過剩系數(shù)動態(tài)可控問題以及玻璃熔窯外部空氣進入量控制問題長期以來沒有得到解決，致使玻璃熔窯熱效率難以提高，仍存在燃料消耗大、玻璃熔窯熱損失高、污染物排放量大、風(fēng)機節(jié)能受限等問題。

由于缺失對玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)以及外部空氣進入量進行動態(tài)控制的基礎(chǔ)理論，現(xiàn)有技術(shù)從根本上適應(yīng)不了玻璃熔窯深度節(jié)能減排的需求，理論研究和應(yīng)用技術(shù)亟待有所突破。

涉及玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)以及外部空氣進入量動態(tài)控制的玻璃熔窯及其煙氣管網(wǎng)非對稱特性動態(tài)控制方法還未見到公開發(fā)表的出版物、文獻或資料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)玻璃熔窯運行工況的特點，尋求突破制約現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)瓶頸，研究開發(fā)與玻璃熔窯運行工況相適應(yīng)的玻璃熔窯及其煙氣管網(wǎng)非對稱特性動態(tài)控制方法，以實現(xiàn)玻璃熔窯深度節(jié)能減排的效果。

本發(fā)明的要點是研究現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，突破現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)和框架，根據(jù)玻璃熔窯運行工況特點及玻璃熔窯煙氣管網(wǎng)的物理特性，創(chuàng)新性地確立了玻璃熔窯非對稱系統(tǒng)理論，研發(fā)了玻璃熔窯外部空氣進入量計算數(shù)學(xué)模型和玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)計算數(shù)學(xué)模型，研發(fā)了基于玻璃熔窯非對稱系統(tǒng)理論的玻璃熔窯外部空氣進入量及玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)的動態(tài)控制方法，通過煙氣分析檢測的氬含量來計算玻璃熔窯外部空氣的進入量，然后根據(jù)玻璃熔窯外部空氣進入量設(shè)定值與玻璃熔窯外部空氣進入量計算值之差，對引風(fēng)機入口閥開度進行調(diào)節(jié)，構(gòu)成了玻璃熔窯外部空氣進入量閉環(huán)動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使玻璃熔窯外部空氣進入量始終控制在設(shè)定值范圍內(nèi)；根據(jù)煙氣分析檢測的氧含量和一氧化碳含量對空氣流量和燃氣流量進行調(diào)節(jié)，來控制玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)，構(gòu)成了玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)閉環(huán)動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使玻璃熔窯空氣過剩系數(shù)始終控制在設(shè)定值范圍內(nèi)；外部空氣進入量和空氣過剩系數(shù)的有效控制使系統(tǒng)獲得了提高玻璃熔窯燃燒效率、減少生成煙氣總量、提高引風(fēng)機節(jié)能量、減少NOx污染排放量、實現(xiàn)玻璃熔窯全自動控制、減輕操作者勞動強度，提高生產(chǎn)作業(yè)率的多重節(jié)能減排效果，獲得了節(jié)能減排、增產(chǎn)保質(zhì)的多重效益。

附圖說明