一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统及方法，该系统包括预分解系统、回转窑系统和智能控制系统，预分解系统分别采集分解炉内的相关参数并传送至智能控制系统，智能控制系统针对相应参数控制调节总喂煤量、几个喂煤点的分配量、不同喂料点的分料量；回转窑系统分别采集回转窑内的相关参数并传送至智能控制系统，智能控制系统针对相应参数控制一次风机频率、窑头喂煤量、燃烧器内外风阀门开度比例。本发明专利技术本发明专利技术首次将熟料产质量与NOx排放紧密关联和深度融合，达到NOx排放量主动调节和控制的效果，解决了人工控制系统滞后性、波动大等问题，显著降低了生产成本和提高了产质量稳定性，综合过程减排NOx较原有超过35％，有效降低对NOx进行末端治理的成本。有效降低对NOx进行末端治理的成本。有效降低对NOx进行末端治理的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及水泥生产智能控制
，特别是涉及一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，我国水泥熟料生产进入平稳期，年平均18亿吨左右。但水泥行业产能过剩、劳动强度大、熟料生产过程智能化程度低的现状依然存在。特别是越来越严的环保政策，越来越多的省份加入超低排放队伍。目前国内大部分水泥熟料生产系统基本是人工操作为主，而针对污染物排放特别是NOx的排放，主要以末端选择性非催化还原(selectivenon-catalytic reduction，简称SNCR)被动式的治理为主，生产过程和排放过程的结合度较低，人工控制滞后性的缺陷一直存在，造成现有生产过程熟料产质量和污染物排放波动较大、生产成本增加等问题。基于以上问题，需要一种智能的控制方法，将水泥生产过程中熟料的产质量和污染物特别是NOx的排放有机的结合，以主动控制污染物的排放量。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统及方法，以解决水泥熟料生产过程存在的人工控制波动大、熟料产质量和NOx排放关联性低等问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，包括预分解系统、回转窑系统和智能控制系统，所述预分解系统、回转窑系统分别与智能控制系统电连接；
[0005]所述预分解系统分别采集分解炉锥部温度参数、分解炉中部温度参数、分解炉出口温度参数、烟室气体CO浓度参数、入窑生料分解率参数和分解炉出口NOx浓度参数，将采集的参数发送给智能控制系统，智能控制系统控制调节预分解系统中总喂煤量、几个喂煤点的分配量、不同喂料点的分料量；
[0006]所述回转窑系统分别采集回转窑主电机电流参数、窑内火焰温度参数、烟室温度参数、烟室气体NOx浓度参数、烟室气体CO浓度参数、生料饱和比参数、生料硅率参数和生料喂料量参数，并将采集的参数发送给智能控制系统，智能控制系统控制一次风机频率、窑头喂煤量、燃烧器内外风阀门开度比例。
[0007]进一步的，所述预分解系统包括第一热电偶温度传感器、第二热电偶传感器、第三热电偶传感器、第一在线气体分析仪、第二在线气体分析仪和第一输入面板。
[0008]进一步的，所述入窑生料分解率参数采用人工检测的方式采集，并通过第一输入面板手动输入设定。
[0009]进一步的，所述回转窑系统包括电流表、比色计、第四热电偶温度传感器、第三在线气体分析仪、喂料称和第二输入面板。
[0010]进一步的，所述生料饱和比参数和生料硅率参数均采用人工检测的方式采集，并
通过第二输入面板手动输入设定。
[0011]同时，还提供了一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制方法，主要包括以下步骤：
[0012](1)设定预控制参数：在智能控制系统中预设各种与预分解系统和回转窑系统所采集参数相对应的参数参考值值域；
[0013](2)实际参数采集：预分解系统和回转窑系统分别通过各自的信号采集部件采集所对应的参数实际值，并传送至智能控制系统；
[0014](3)参数比对分析：智能控制系统对收集到的各个参数的实际值与预设的参考值值域进行对应地比对分析，判断每个参数的实际值是否位于对应的参考值值域内；
[0015](4)终端设备控制：通过步骤(3)，若某个参数的实际值位于对应的参考值值域之外，则智能控制系统发出对应的控制信号给对应的参数调节终端设备，以相应地调整参数的实际值；
[0016](5)动态平衡控制：循环执行步骤(2)—(4)，直至所有的参数的实际值都处于对应参数参考值值域内，达到动态平衡。
[0017]进一步的，在步骤(2)中，若某个参数的实际值采集返回信号为空，则智能控制系统自动发出警报信号，并提示对应的参数。
[0018]进一步的，在步骤(5)中，单次循环执行的间隔周期为5min—10min。
[0019]进一步的，在步骤(5)中，循环执行三次后，若采集的某个参数的实际值位于对应的参考值值域之外，则智能控制系统自动发出警报信号，并提示对应的参数。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]1.本专利技术首次将熟料产质量与NOx排放紧密关联，将熟料生产过程中预分解系统和回转窑系统的控制和NOx排放深度融合，且贯穿熟料生产全过程，达到NOx排放量主动调节和控制的效果，解决了人工控制系统滞后性、波动大等问题；
[0022]2.本专利技术通过智能控制系统动态控制熟料生产的整个过程，实现生产过程各个相关参数的智能化控制，极大提高了熟料生产的稳定性，显著降低了生产成本和提高了产质量稳定性；
[0023]3.本专利技术将NOx的排放量检测与调节控制贯穿熟料生产过程的智能控制中，也能有效降低对NOx进行末端治理的成本。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的系统框架结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的智能控制流程结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0027]请参阅图1，一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，包括预分解系统、回转窑系统和智能控制系统，所述预分解系统、回转窑系统分别与智能控制系统电连接。智能控制系统采用工业控制计算机或其他适于工业生产的数据采集和输出设备，内置有与水泥熟料生产工艺相关的控制软件系统，通过运行相应软件系统，可通过预分解系统和回转窑系统采
集与生产相关的各个参数实际值，并在配套的显示器上直观显示与生产相关的各个参数动态变化情况。
[0028]所述预分解系统包括第一热电偶温度传感器、第二热电偶传感器、第三热电偶传感器、第一在线气体分析仪、第二在线气体分析仪和第一输入面板。第一热电偶温度传感器采集分解炉锥部温度参数、第二热电偶传感器采集分解炉中部温度参数、第三热电偶传感器采集分解炉出口温度参数、第一在线气体分析仪采集烟室气体CO浓度参数、第二在线气体分析仪采集分解炉出口NOx浓度参数、第一输入面板采集入窑生料分解率参数。其中，入窑生料分解率参数采用人工检测的方式采集，并通过第一输入面板手动输入设定。第一输入面板可单独设置或内置集成于控制软件系统中。
[0029]预分解系统将采集的参数发送给智能控制系统，智能控制系统控制调节预分解系统中总喂煤设备的进料速率、各个喂煤点喂煤设备进料速率以及不同喂料点的喂料设备的进料速率，从而对应调节总喂煤量、几个喂煤点的分配量、不同喂料点的分料量，进而实现预分解炉中锥部、中部和出口三个位置的温度调节控制，以及由煤料燃烧及熟料分解产生的烟室气体CO浓度的调节控制。
[0030]预分解系统控制关键参数及采集方式如表1所示。
[0031]表1预分解系统控制关键参数及采集方式
[0032][0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，其特征在于：包括预分解系统、回转窑系统和智能控制系统，所述预分解系统、回转窑系统分别与智能控制系统电连接；所述预分解系统分别采集分解炉锥部温度参数、分解炉中部温度参数、分解炉出口温度参数、烟室气体CO浓度参数、入窑生料分解率参数和分解炉出口NOx浓度参数，将采集的参数发送给智能控制系统，智能控制系统控制调节预分解系统中总喂煤量、几个喂煤点的分配量、不同喂料点的分料量；所述回转窑系统分别采集回转窑主电机电流参数、窑内火焰温度参数、烟室温度参数、烟室气体NOx浓度参数、烟室气体CO浓度参数、生料饱和比参数、生料硅率参数和生料喂料量参数，并将采集的参数发送给智能控制系统，智能控制系统控制一次风机频率、窑头喂煤量、燃烧器内外风阀门开度比例。2.根据权利要求1所述的一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，其特征在于：所述预分解系统包括第一热电偶温度传感器、第二热电偶传感器、第三热电偶传感器、第一在线气体分析仪、第二在线气体分析仪和第一输入面板。3.根据权利要求2所述的一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，其特征在于：所述入窑生料分解率参数采用人工检测的方式采集，并通过第一输入面板手动输入设定。4.根据权利要求1所述的一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，其特征在于：所述回转窑系统包括电流表、比色计、第四热电偶温度传感器、第三在线气体分析仪、喂料称和第二输入面板。5.根据权利要求4所述的一种水泥炉窑自适应低氮煅烧控制系统，其特征在于：所述生料饱和比参数和生料硅率参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洪坤，蔡业堃，张自力，李洋，刘银杰，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：