[发明专利]玻璃熔窑及其烟气管网非对称特性动态控制方法

说明书

本发明玻璃熔窑及其烟气管网非对称特性动态控制方法属于玻璃熔窑控制技术，研发了外部空气进入量计算数学模型和空气过剩系数计算数学模型对外部空气进入量及空气过剩系数进行动态控制，通过烟气分析检测的氩含量来计算外部空气的进入量，然后根据设定值与计算值之差，对引风机入口阀开度进行调节，使外部空气进入量始终控制在设定值范围内；根据烟气分析检测的氧含量和一氧化碳含量对空气流量和燃气流量进行调节，来控制空气过剩系数，使空气过剩系数始终控制在设定值范围内；获得了提高燃烧效率、减少生成烟气总量、提高引风机节能量、减少NOx污染排放量、实现全自动控制的多重节能减排效果，可广泛应用于新建、扩建和改造的玻璃熔窑系统。

技术领域

本发明属于玻璃熔窑控制技术，具体是玻璃熔窑的外部空气进入量控制技术和空气过剩系数控制技术，不涉及玻璃熔窑的液位系统；本发明不涉及控制系统、控制设备及仪器仪表的选型。

背景技术

在玻璃工业中，用于玻璃熔化的能源消耗占整个工业总能耗的30％～75％，根据玻璃品种的不同，能源成本占总成本的10％～25％，因此提高玻璃熔窑热效率对降低玻璃制造成本有极其重要的影响；与国际先进水平相比，我国玻璃熔窑热效率较低，一般只有20％～25％，因此玻璃工业的节能潜力很大。

玻璃熔窑也是气体污染源大户，其中NOx的排放尤为严重，为重点整治对象。

现有技术利用检测烟气中氧含量和一氧化碳含量来计算、推测空气过剩系数值，用以指导操作；由于没有理论基础的支持以及缺乏正确的控制策略，故实际上玻璃熔窑空气过剩系数的动态控制仍处于空白。

就技术而言，即使是国际先进水平，玻璃熔窑控制水平仍有较大提升空间，特别是技术上还存在技术瓶颈的问题，其中，玻璃熔窑系统的空气过剩系数动态可控问题以及玻璃熔窑外部空气进入量控制问题长期以来没有得到解决，致使玻璃熔窑热效率难以提高，仍存在燃料消耗大、玻璃熔窑热损失高、污染物排放量大、风机节能受限等问题。

由于缺失对玻璃熔窑空气过剩系数以及外部空气进入量进行动态控制的基础理论，现有技术从根本上适应不了玻璃熔窑深度节能减排的需求，理论研究和应用技术亟待有所突破。

涉及玻璃熔窑空气过剩系数以及外部空气进入量动态控制的玻璃熔窑及其烟气管网非对称特性动态控制方法还未见到公开发表的出版物、文献或资料。

发明内容

本发明的目的是根据玻璃熔窑运行工况的特点，寻求突破制约现有技术的技术瓶颈，研究开发与玻璃熔窑运行工况相适应的玻璃熔窑及其烟气管网非对称特性动态控制方法，以实现玻璃熔窑深度节能减排的效果。

本发明的要点是研究现有技术存在的问题，突破现有技术的基础和框架，根据玻璃熔窑运行工况特点及玻璃熔窑烟气管网的物理特性，创新性地确立了玻璃熔窑非对称系统理论，研发了玻璃熔窑外部空气进入量计算数学模型和玻璃熔窑空气过剩系数计算数学模型，研发了基于玻璃熔窑非对称系统理论的玻璃熔窑外部空气进入量及玻璃熔窑空气过剩系数的动态控制方法，通过烟气分析检测的氩含量来计算玻璃熔窑外部空气的进入量，然后根据玻璃熔窑外部空气进入量设定值与玻璃熔窑外部空气进入量计算值之差，对引风机入口阀开度进行调节，构成了玻璃熔窑外部空气进入量闭环动态调节系统，使玻璃熔窑外部空气进入量始终控制在设定值范围内；根据烟气分析检测的氧含量和一氧化碳含量对空气流量和燃气流量进行调节，来控制玻璃熔窑空气过剩系数，构成了玻璃熔窑空气过剩系数闭环动态调节系统，使玻璃熔窑空气过剩系数始终控制在设定值范围内；外部空气进入量和空气过剩系数的有效控制使系统获得了提高玻璃熔窑燃烧效率、减少生成烟气总量、提高引风机节能量、减少NOx污染排放量、实现玻璃熔窑全自动控制、减轻操作者劳动强度，提高生产作业率的多重节能减排效果，获得了节能减排、增产保质的多重效益。

附图说明