[发明专利]燃气流量控制装置与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉窑控制装置及方法，更具体地说，涉及一种燃气流量控制装置与控制方法。

背景技术

炉窑是用于生产冶金石灰的设备，主要可用来生产高质量的活性石灰，满足炼钢需要。石灰石通过单斗卷扬提升机运至窑顶，经料斗、密封闸门及旋转布料器进入窑内。窑内有上、下两层烧嘴并均匀错开布置，每层烧嘴有六个圆柱形燃烧室，每个燃烧室都有一个用耐火材料砌筑的从窑外壳到下内筒的拱桥，高温气体从燃烧室内出来，经过拱桥下面形成的空间进入料层。两层烧嘴将窑分成两个煅烧带，上煅烧带为逆流，下煅烧带为并流。物料在窑内从上到下运动，气流由燃烧室逆物流运动，最后在并流煅烧区域将物料（石灰石）烧成石灰。

如图1所示，整个控制系统的关键部分是燃烧系统，直接关系到生产出来的成品的产量和质量。现有燃气布局是总管设置二个燃气切断阀1和2，下设二路支管，一路支管进上层烧嘴，另一路支管进下层烧嘴，二路支管道各设置一个流量调节阀，即上层烧嘴流量调节阀3和下层烧嘴流量调节阀4，控制燃气进入上下二层烧嘴。日常生产过程中，对燃气流量的操作控制，传统控制方法处于手动控制，具体是调节二个进气流量调节阀，如成品石灰经检测为欠烧则需增加调节阀开度，加大流量；如成品石灰经检测为过烧则需减少调节阀开度，降低流量。

现有的这种装置结构由于手动作业，经验性太强，不同的人对参数的调整幅度及对参数的预判值不同，导致调节控制燃烧流量系统稳定性差，调节次数较多，调节过于频繁，不利于生产。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种燃气流量控制装置与控制方法，来实现燃气流量的自动分层以及自动控制。

根据本发明，提供一种燃气流量控制方法，包括以下步骤：步骤一，根据石灰窑的产量、具体热耗和最低热值，设定总燃气流量；步骤二，根据总燃气流量分配上层燃气流量和下层燃气流量；步骤三，根据上层燃气流量设定上燃烧器模型，根据下层燃气流量设定下燃烧器模型；步骤四，调节上燃烧器和下燃烧器的实际燃气流量。

根据本发明的一实施例，

根据本发明的一实施例，步骤二分配上层燃气流量和下层燃气流量的比为1.5～2.0。

根据本发明的一实施例，上燃烧器燃气流量=1/（1+M）×总燃气流量；下燃烧器燃气流量=M/（1+M）×总燃气流量；其中M是上层燃气流量和下层燃气流量的比。

根据本发明的一实施例，上燃烧器和下燃烧器采用比例积分微分控制器（PID）调节，其传递函数为其中s为传递函数的参数。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气流量控制装置，包括上燃烧器和下燃烧器，其特征是，该控制装置根据石灰窑的产量、具体热耗和最低热值，设定总燃气流量，并分配上层燃气流量和下层燃气流量；上燃烧器根据上层燃气流量设定上燃烧器模型，下燃烧器根据下层燃气流量设定下燃烧器模型；该控制装置调节上燃烧器和下燃烧器的实际燃气流量。

根据本发明的一实施例，

根据本发明的一实施例，控制装置分配上层燃气流量和下层燃气流量的比为1.5～2.0。

根据本发明的一实施例，上燃烧器燃气流量=1/（1+M）×总燃气流量；下燃烧器燃气流量=M/（1+M）×总燃气流量；其中M是上层燃气流量和下层燃气流量的比。

根据本发明的一实施例，上燃烧器和下燃烧器采用比例积分微分控制器（PID）调节，其传递函数为其中s为传递函数的参数。

根据本发明的一实施例，该控制装置设置在炉窑内，该炉窑内还包括上内筒、上导流帽、下内筒、下导流帽、上过桥、下过桥和人孔；该上内桶设置在炉窑的中轴的上部，其正下方设置该上导流帽；该上导流帽的正下方为该下内筒，该下内筒的正下方设置该下导流帽；该上过桥设置在该下内筒上半部附近的外壁上，该下过桥设置在该下内筒下半部附近的外壁上；该炉窑的外壁底部设置该人孔。

根据本发明的一实施例，上燃烧器的一端与该上过桥相连接，该下燃烧器的一端与该下过桥相连接。

采用了本发明的技术方案，能根据每日所需生产产量，提供燃气热耗流量。在生产中自动调节窑内燃烧室上下两层燃气流量分布。当燃气燃值变化时，能及时对相关参数进行调整，确保燃烧室燃气流量稳定，从而稳定了窑内的热工制度，进而稳定了生产石灰的质量指标。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是现有的燃气流量控制装置线路图；

图2是炉窑的结构示意图；

图3是本发明的燃气流量控制装置线路图；

图4是燃气流量控制装置的结构示意图；