[发明专利]一种用于套筒窑的能耗监控系统及控制方法

说明书

技术领域

    本发明属于自动控制技术领域，尤其是涉及一种应用于套筒石灰窑的能耗监控系统。

背景技术

套筒石灰窑是石灰窑的一种，具有热耗低，石灰活性度高，结构简单，燃料适应性强的特点，与传统的石灰窑相比，石灰在环形空间内煅烧，气流分布更均匀，窑内无冷却设备，故障率低，易于维护。适用于钢铁行业利用焦炉煤气以及电石、化工行业利用电石炉尾气等技术，生产高质量石灰。套筒石灰窑的生产过程通过自动化控制完成，以达到提高石灰质量和节能的目的，从而煅烧出高质量的活性石灰。套筒石灰窑主要靠气体燃烧释放热量来煅烧石灰，套筒石灰窑所使用的的气体燃料为转炉煤气或高炉、焦炉混合煤气。以往煅烧石灰主要是依据原有设计单位给的理论工艺参数范围和职工现场实际经验结合来调整各个工艺参数，生产出合格的生石灰，但是在这个过程中，缺少能耗的实时监控，只有月度结算时才能了解能耗情况，使得能耗忽高忽低，并浪费了大量的能源。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型实时套筒窑能耗监控系统及该系统的控制方法，在保证石灰窑煅烧产品质量的前提下，最大程度的降低能耗。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于套筒窑的能耗监控系统，包括PLC控制系统及与PLC控制系统相连的上位机，还包括分别与PLC控制系统相连的煤气热值仪、超声波流量仪和风机。

一种用于套筒窑的能耗监控系统的控制方法，包括如下步骤： PLC系统收集参数的步骤，通过参数判断出煤气种类的步骤，计算所需的各种数值的步骤，在上位机上显示计算结果的步骤。

作为本发明的一种技术方案，所述PLC系统收集参数的步骤为：煤气热值仪、超声波流量计和各个风机，分别将热值、煤气流量值以及各风机电流值送入到PLC控制系统。

作为本发明的一种技术方案，所述通过参数判断出煤气种类的步骤为: 当热值小于混转煤判断值时，则表示使用的是转煤，当热值大于混转煤判断值时则表示使用的是混煤。

作为本发明的一种技术方案，所述PLC系统中包括转煤计时器和混煤计时器，所述计算所需的各种参数的步骤具体为：当使用转煤时，转煤计时器开始计时，转煤电耗和转煤流量开始累积，同时混煤计时器复位清零；当使用混煤时，混煤计时器开始计时，混煤电耗、混煤流量开始累积，同时转煤计时器复位清零。

作为本发明的一种优选方案，所述混转煤判断值为2000kcal/m³。

由于采用了上述的技术方案，本发明能够记录煤气消耗和电耗等数值，并能根据这些数值绘制出历史曲线图，从而确定吨灰煤气使用量和风机开度等工艺参数，以便选择最佳工艺参数，并固化工艺模型，大大提高了生产效率，降低能耗，并为将来进一步改进工艺流程奠定了坚实的基础。

 

附图说明

图1为本发明提供用于套筒窑的能耗监控系统结构示意图。

图2为用于套筒窑的能耗监控系统的控制方法流程图。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：

由于套筒窑煅烧石灰主要的消耗能源为电能和煤气，而在实际应用中煤气分为转炉煤气（以下简称为转煤）和混合煤气（以下简称为混煤，混煤由高炉煤气和焦炉煤气组成），为了在计算消耗能源时区分不同的煤气种类，因此还需获得热值参数，能够确定需要采集的参数为煤气流量、消耗电能和热值，热值和煤气流量值分别可以通过煤气热值仪和超声波流量计获得，其中电能消耗主要由几个风机耗电组成，因此需要将风机的电流信号接入PLC控制系统。由此构建如图1所示的用于套筒窑的能耗监控系统，包括与煤气热值仪、超声波流量仪和风机连接的PLC控制系统以及与PLC控制系统相连的上位机，所述上位机上安装有组态软件。

用于套筒窑的能耗监控系统进行运作时，包括如下步骤：首先由PLC系统收集参数，然后通过上述参数判断出煤气种类，计时器计时并计算所需的各种数值，再将参数在上位机上显示出来，控制方法流程如图2所示。