工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水泥爐窯控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥爐窯包括回轉(zhuǎn)窯及分解爐，回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯(俗稱旋窯)，屬于建材設(shè)備類?；剞D(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法生產(chǎn)水泥窯兩大類。冶金化工窯則主要用于冶金行業(yè)鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒；鉻、鎳鐵礦氧化焙燒；耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁；化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。石灰窯(即活性石灰窯)用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白云石。結(jié)合分解爐回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)時(shí)，原料從貯料倉(cāng)經(jīng)過(guò)給料機(jī)連續(xù)向大窯窯尾加料，由于窯體略呈傾斜，所以隨著筒體的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，原料就逐漸向窯頭移動(dòng)，從窯頭噴嘴噴入煤氣成重油，與窯頭控制的空氣混合燃燒，形成一個(gè)長(zhǎng)達(dá)5~10m的高溫煅燒帶，煅燒帶溫度達(dá)到1200~1350°C。原料在窯內(nèi)停留的時(shí)間只有50~60min，窯內(nèi)所產(chǎn)生的廢氣則借助排煙機(jī)和煙囪的抽力排入大氣。燃料為煤氣和重油，還有煅燒物料所排出的揮發(fā)分，當(dāng)煅燒揮發(fā)分低的炭素原料(如瀝青焦和無(wú)煙煤)時(shí)，燃料噴嘴連續(xù)工作；當(dāng)煅燒揮發(fā)分大于5%的原料時(shí)，噴嘴僅在大窯升溫是工作，在升溫以后，為了調(diào)整煅燒帶才偶爾進(jìn)行工作。在正常情況下，很少用外加燃料，主要靠煅燒料排出的揮發(fā)分燃燒來(lái)維持窯內(nèi)高溫。
[0003]要實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯及分解爐的最佳功效，需要高智能的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前還沒(méi)有多系統(tǒng)綜合應(yīng)用的高集成控制裝置實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，有效解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為有效解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，包括水泥爐窯主體及與所述主體相互連接的分解爐煙氣在線分析儀、回轉(zhuǎn)窯煙室煙氣在線分析儀、高溫風(fēng)機(jī)、三次風(fēng)閥、原料檢測(cè)分析儀、煤質(zhì)檢測(cè)分析儀、窯頭煤秤及窯尾煤秤，而設(shè)置工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)與所述水泥爐窯主體交互相連，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)與所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)的控制和采樣信號(hào)以通信的方式傳輸；所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)控制信號(hào)和采樣信號(hào)傳送給所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)，所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)將所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)需要的信號(hào)傳送給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)。
[0006]特別的，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)接收所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)包括原料產(chǎn)量、窯頭溫度、窯尾溫度、窯頭負(fù)壓、窯尾負(fù)壓、窯頭秤噴煤量反饋、窯頭秤噴煤量給定、窯尾秤噴煤量反饋、窯尾噴煤量給定、高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋、高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速給定、三次風(fēng)閥開度反饋、三次風(fēng)閥開度給定、分解爐內(nèi)部溫度、分解爐頂部溫度(或者分解爐出口溫度)、窯頭秤喂煤總量累計(jì)、窯尾秤喂煤總量累計(jì)、兩個(gè)煤秤喂煤總量累計(jì)、生料總量累計(jì)及熟料總量累計(jì)。
[0007]特別的，所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)傳送自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)包括回轉(zhuǎn)窯溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)、分解爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)、回轉(zhuǎn)窯燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)及分解爐燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)。
[0008]特別的，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)傳輸給所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)的信號(hào)包括窯頭秤噴煤量信號(hào)、窯尾(分解爐)秤噴煤量信號(hào)、高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、三次風(fēng)閥開度信號(hào)、回轉(zhuǎn)窖窖尾煙室在線煙氣分析儀一氧化碳和氧含量信號(hào)、分解爐出口在線煙氣分析儀一氧化碳及氧含量信號(hào)。
[0009]特別的，所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)回轉(zhuǎn)窯溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)以水泥爐窯回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度為反饋信號(hào)，回轉(zhuǎn)窯窯頭溫度為參考信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泥爐窯窯頭秤的噴煤量，使其窯尾溫度控制在一定范圍之內(nèi)(一般1030±1°C))，窯頭溫度穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，其溫度控制范圍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爐窯情況而定。
[0010]特別的，所述水泥爐窯原控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)分解爐溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)以水泥窯分解爐頂部或者出口溫度為反饋信號(hào)，分解爐出口在線煙氣分析儀氧含量信號(hào)作為參考，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泥爐窯窯尾秤的噴煤量，使其分解爐溫度控制在一定范圍之內(nèi)(一般852°c ±3°C)，其溫度控制范圍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爐窯情況而定。
[0011]特別的，所述水泥爐窯控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)回轉(zhuǎn)窯燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)以水泥爐窯尾的煙室在線煙氣分析儀采集一氧化碳或者氧含量作為反饋信號(hào)，回轉(zhuǎn)窯窯尾負(fù)壓為參考信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泥爐窯高溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍之內(nèi)(轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍根據(jù)原料產(chǎn)量和窯尾煙室在線煙氣分析儀的一氧化碳或者氧含量信號(hào)而確定)，使其回轉(zhuǎn)窯負(fù)壓控制微負(fù)壓在-1OOpa至_300pa范圍之內(nèi)，一氧化碳含量控制在200PPM以下，氧含量控制在2%以下。
[0012]特別的，所述水泥爐窯控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)分解爐燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)指令信號(hào)給所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，所述工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)以分解爐在線煙氣分析儀的一氧化碳或者氧含量作為反饋信號(hào)，控制三次風(fēng)閥的開度調(diào)節(jié)在一定范圍之內(nèi)(其開度的調(diào)節(jié)范圍根據(jù)原料產(chǎn)量和分解爐在線煙氣分析儀的一氧化碳信號(hào)或者氧含量信號(hào)而確定)，使其一氧化碳含量控制在200ppm以下，氧含量控制在2%以下。
[0013]特別的，所述分解爐在線煙氣分析儀實(shí)現(xiàn)分解爐燃燒產(chǎn)物反饋，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)三次風(fēng)閥開度實(shí)現(xiàn)分解爐燃燒的自動(dòng)控制；所述回轉(zhuǎn)窯窯尾煙室在線煙氣分析儀燃燒產(chǎn)物反饋，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯燃燒的自動(dòng)控制；所述分解爐頂部溫度或者出口溫度反饋，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)分解爐轉(zhuǎn)子秤噴煤量實(shí)現(xiàn)分解爐溫度自動(dòng)控制；所述回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度為反饋，窯頭溫度為參考通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)窯頭秤噴煤量實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯溫度自動(dòng)控制；所述原料產(chǎn)量、分解爐在線煙氣分析儀反饋、回轉(zhuǎn)窯在線煙氣分析儀反饋、原料(生料)分析儀檢測(cè)反饋、煤質(zhì)分析儀檢測(cè)反饋，根據(jù)其數(shù)據(jù)，確定高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍、三次風(fēng)閥的開度調(diào)節(jié)范圍、分解爐轉(zhuǎn)子秤的噴煤量調(diào)節(jié)范圍及回轉(zhuǎn)窯窯頭秤的噴煤量調(diào)節(jié)范圍。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
(I)本發(fā)明提供的工業(yè)爐窯智能控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制水泥爐窯分解爐溫度，使其溫度最大波動(dòng)在+-15°C范圍之內(nèi)、最小溫度波動(dòng)范圍在±2°C范圍內(nèi)，溫度控制比人工操作穩(wěn)定，控制精度高。
[0015](2)自動(dòng)控制水泥爐窯回轉(zhuǎn)窯溫度，使回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度穩(wěn)定1030°C左右，溫度最大波動(dòng)在±5°C范圍之內(nèi)、最小波動(dòng)范圍在±1°C范圍內(nèi)；窯頭二次風(fēng)溫穩(wěn)定在1100-1150°C左右，溫度最大波動(dòng)在±25°C范圍之內(nèi)、最小波動(dòng)范圍在±10°C范圍內(nèi)；溫度控制比人工操作穩(wěn)定，控制精度高；其溫度范圍主要還是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定。
[0016](3)自動(dòng)調(diào)節(jié)分解爐的氧含量，控制在2%以下，使其在低氧狀態(tài)下燃燒，減少一氧化碳排放，穩(wěn)定分解爐的燃燒，其實(shí)際煙氣一氧化碳排放可控制在平均200PPM以下。
[0017](4)自動(dòng)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯的氧含量，控制在2%以下，使其在低氧狀態(tài)下燃燒，減少一氧化碳排放，穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯的燃燒，其實(shí)際窯內(nèi)一氧化碳含量可控制在平均200PPM以下。
[0018](5)可穩(wěn)定整個(gè)水泥生產(chǎn)線的爐況，其維修爐窯周期變長(zhǎng)，節(jié)省維修費(fèi)用，點(diǎn)火費(fèi)用減少。
[0019](6)其回轉(zhuǎn)窯和分解爐溫度穩(wěn)定，耐火磚使用期限加長(zhǎng)，節(jié)省維修費(fèi)用。
[0020](7)每生產(chǎn)一噸水泥熟料，可節(jié)約標(biāo)煤3KG左右。提高水泥強(qiáng)度，使水泥質(zhì)量更好，提尚熟料廣量。
[0021 ] ( 8 )調(diào)節(jié)高溫變頻風(fēng)機(jī)，節(jié)約用電。
[0022](9)減少人工操作造成的故障，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0023](10)整個(gè)系統(tǒng)反應(yīng)速度快，控制精度高。
[0024](11)根據(jù)原料產(chǎn)量、生料、煤質(zhì)成分分析的數(shù)據(jù)確定窯頭煤秤、窯尾(分解爐)煤秤的調(diào)節(jié)范圍，使其噴煤量調(diào)節(jié)在合理的范圍之內(nèi)。
[0025](12)根據(jù)原料產(chǎn)量、分解爐分析儀、回轉(zhuǎn)窯分析儀分析的數(shù)據(jù)確定三次風(fēng)閥開度、高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍、使其在合理的配風(fēng)范圍之內(nèi)。
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
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