一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法技术

本发明专利技术涉及一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：驱动空气通过热交换器，对驱动空气进行预热；步骤2：驱动空气温度检测装置测量驱动空气的温度；步骤3：煤气流量调节系数计算模块计算煤气流量调节参数K1、K2；步骤4：煤气流量调节模块根据K1、K2值对上、下燃烧室煤气流量进行调节，通过PLC对流量进行调节；步骤5：等待时间ΔT，转步骤1，继续进行上述步骤的循环。该方法通过人工在上位机设定相关控制参数，由PLC控制系统进行运算和控制，从而实现环形套筒窑中调节装置根据实际情况得到自动调节的方法。

A method of gas flow fine adjustment based on the state of heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法
本专利技术涉及一种微调方法，具体涉及一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，属于冶金炉窑控制

技术介绍
目前，国内外先进的活性石灰竖窑主要为套筒窑、弗卡斯窑、麦尔兹窑等，环形套筒窑具有环保、安全、节能、产品质量好、设备作业率高等优点。套筒窑所用能源燃料主要是固体燃料和气体燃料，在冶金企业中主要使用高炉、转炉和焦炉的煤气副产品。套筒窑换热器是利用从上内筒进入换热器的高温废气将热量置换给驱动空气，从而提高驱动空气的温度和压力，利用喷射器的作用形成更强的引射力，达到废气余热利用的效果。由于石灰石中含有K2O、CaSO4、K2CO3、KCl等挥发温度较低的有害成分，由于环形套筒窑的特殊工艺，进入窑顶的废气在完成石灰石的预热后温度降低，这样K2O、KCl等就发生凝结而粘附到石灰石的表面，然后又随着窑内石灰石料流一起下降到窑内下部高温区,受到高温的作用又产生挥发，这样K2O、KCl等有害物质在窑内就形成循环富集。而通过上内筒进入换热器的高温废气，与驱动空气换热的换热器内管接触后，由于温度的急剧降低，有害挥发性物质就会凝结，粘结在换热管内壁上。目前有的炉窑窑龄较长，生产任务紧，无法停窑处理。这样换热管结垢，导致换热管的换热效果不好，引起驱动空气温度和压力偏低，无法到达正常生产的工艺要求，影响窑内并流带热气流的传输，对石灰产量和质量造成了很大的影响。常用的处理方法是采取压缩空气脉冲喷吹进行换热管的清理或者更换新的空气换热器，其中压缩空气脉冲喷吹使用效果不佳，而更换换热器必须要停窑进行处理。所以，为了将空气换热器异常对石灰质量的影响降低到最低，有针对性地专利技术一种套筒窑换热器异常状态时煤气流量微调技术。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，该方法通过人工在上位机设定相关控制参数，由PLC控制系统进行运算和控制，从而实现环形套筒窑中调节装置根据实际情况得到自动调节的方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调系统，其特征在于，微调系统包括：热交换器、驱动空气温度检测装置、煤气流量调节系数计算模块和煤气流量调节模块；所述热交换器：用于将废气的热量交换给驱动空气；所述驱动空气温度检测装置：用于实时测量驱动空气的温度；所述煤气流量调节系数计算模块：用于根据驱动空气的温度以及石灰的目标活性度，来计算煤气流量的调节系数；所述煤气流量调节模块：根据煤气流量调节系数计算模块计算的煤气流量调节系数，通过PLC来调节煤气的流量。一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：驱动空气通过热交换器，对驱动空气进行预热；步骤2：驱动空气温度检测装置测量驱动空气的温度；步骤3：煤气流量调节系数计算模块计算煤气流量调节参数K1、K2；步骤4：煤气流量调节模块根据K1、K2值对上、下燃烧室煤气流量进行调节，通过PLC对流量进行调节；步骤5：等待时间ΔT，转步骤1，继续进行上述步骤的循环。作为本专利技术的一种改进，所述步骤3中煤气流量调节参数K1、K2的计算方法如下：驱动空气温度系数k1的计算公式：K1＝α*(t标-t)/t标+1；计算公式中参数说明如下：t标：正常预热后驱动空气的范围，一般为380-450℃，不同的炉窑温度不一致，梅钢1#石灰窑t标取值420℃，2#石灰窑t标取值418℃，3#石灰窑t标取值423℃；t：换热器预热后驱动空气的实测温度，℃；α：调节系数，取值范围在(0.08-0.14)成品活性度系数k2的计算公式：①当k1≤1.02时，k2＝1；②当1.02<k1≤1.05，当石灰活性度ω≤300时；k2＝1+α11，α11取值(0.07、0.09)；当石灰活性度300<ω≤330时k2＝1+α12，α12取值(0.04、0.06)；当石灰活性度330<ω≤360时k2＝1+α13，α13取值(0.01、0.03)；当石灰活性度360<ω≤380时k2＝1+α14，α14取值(0)；当石灰活性度ω＞380时k2＝1+α15，α15取值(-0.03、-0.01)。③当1.05<k1≤1.08时；当石灰活性度ω≤300时；k2＝1+α11，α11取值(0.07、0.1)；当石灰活性度300<ω≤330时；k2＝1+α12，α12取值(0.05、0.07)；当石灰活性度330<ω≤360时；k2＝1+α13，α13取值(0.02、0.04)；当石灰活性度360<ω≤380时；k2＝1+α14，α14取值(0)；当石灰活性度ω＞380时；k2＝1+α15，α15取值(-0.02、0)。作为本专利技术的一种改进，所述步骤4中煤气流量调节模块根据K1、K2值对煤气流量进行调节如下：上燃烧室的煤气流量计算公式：F上＝F上设定×k1×k2其中：F上：上燃烧室煤气流量；F上设定：由模型计算或人工设定的上燃烧室煤气流量值；下燃烧室的煤气流量计算公式：F下＝F下设定×k1×k2其中：F下：下燃烧室煤气流量；F下设定：由模型计算或人工设定的下燃烧室煤气流量值。相对于现有技术，本专利技术的优点如下：该技术方案提高了产品的质量：石灰质量得到了较大提高，平均活性度由320ml提高至340ml以上，生烧过烧指标较好，酌减率由5.8％降至3.5％；降低了设备成本：空气换热器设备价格为38万元，寿命为4年，使用寿命延长一年则节省费用约9.5万元，折算成吨灰成本为降低0.7元/吨.灰；该方案降低了生产成本：由于采用自动调节煤气流量，减少了煤气的耗量。附图说明图1是本专利技术系统流程示意图。具体实施方式为了加强对本专利技术的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做出进一步的说明和介绍。实施例1：参见图1，一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调系统，微调系统包括：热交换器、驱动空气温度检测装置、煤气流量调节系数计算模块和煤气流量调节模块；所述热交换器：用于将废气的热量交换给驱动空气；所述驱动空气温度检测装置：用于实时测量驱动空气的温度；所述煤气流量调节系数计算模块：用于根据驱动空气的温度以及石灰的目标活性度，来计算煤气流量的调节系数；所述煤气流量调节模块：根据煤气流量调节系数计算模块计算的煤气流量调节系数，通过PLC来调节煤气的流量。实施例2：参见图1，一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：驱动空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调系统，其特征在于，微调系统包括：热交换器、驱动空气温度检测装置、煤气流量调节系数计算模块和煤气流量调节模块；/n所述热交换器：用于将废气的热量交换给驱动空气；/n所述驱动空气温度检测装置：用于实时测量驱动空气的温度；/n所述煤气流量调节系数计算模块：用于根据驱动空气的温度以及石灰的目标活性度，来计算煤气流量的调节系数；/n所述煤气流量调节模块：根据煤气流量调节系数计算模块计算的煤气流量调节系数，通过PLC来调节煤气的流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调系统，其特征在于，微调系统包括：热交换器、驱动空气温度检测装置、煤气流量调节系数计算模块和煤气流量调节模块；
所述热交换器：用于将废气的热量交换给驱动空气；
所述驱动空气温度检测装置：用于实时测量驱动空气的温度；
所述煤气流量调节系数计算模块：用于根据驱动空气的温度以及石灰的目标活性度，来计算煤气流量的调节系数；
所述煤气流量调节模块：根据煤气流量调节系数计算模块计算的煤气流量调节系数，通过PLC来调节煤气的流量。


2.一种基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：驱动空气通过热交换器，对驱动空气进行预热；
步骤2：驱动空气温度检测装置测量驱动空气的温度；
步骤3：煤气流量调节系数计算模块计算煤气流量调节参数K1、K2；
步骤4：煤气流量调节模块根据K1、K2值对上、下燃烧室煤气流量进行调节，通过PLC对流量进行调节；
步骤5：等待时间ΔT，转步骤1，继续进行上述步骤的循环。


3.根据权利要求2所述的基于换热器状态的套筒窑煤气流量微调方法，其特征在于，所述步骤3中煤气流量调节参数K1、K2的计算方法如下：
驱动空气温度系数k1的计算公式：
K1＝α*(t标-t)/t标+1；
计算公式中参数说明如下：
t标：正常预热后驱动空气的范围，一般为380-450℃，不同的炉窑温度不一致，梅钢1#石灰窑t标取值420℃，2#石灰窑t标取值418℃，3#石灰窑t标取值423℃；
t：换热器预热后驱动空气的实测温度，℃；
α：调节系数，取值范围在(0.08-0.14)
成品活性度系数k2的计算公式：
①当k1≤1.02时，k2＝1；
②当1.02<k1≤1.05，

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【专利技术属性】
技术研发人员：江书文，王绪国，
申请(专利权)人：南京梅山冶金发展有限公司，上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32