球团富氧焙烧强度优化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，包括设置在燃气总管、空气总管、氧气总管、燃气支管、空气支管、氧气支管上的压力变送器、流量计和调节阀所述燃气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个燃气支管，所述空气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个空气支管，所述氧气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个氧气支管，同一组的燃气支管、空气支管、氧气支管端部连接有烧嘴，每个支路上的多组烧嘴对称设置在焙烧段，在焙烧段上方设有热成像仪，所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均和PLC控制系统相连。本系统避免了多支管流体调节过程互相扰动，大大提高了控制效率，保证了系统调节的精度与稳定性。保证了系统调节的精度与稳定性。保证了系统调节的精度与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
球团富氧焙烧强度优化控制系统


[0001]本专利技术涉及焙烧强度控制
，具体涉及一种球团富氧焙烧强度优化控制系统。

技术介绍

[0002]在带式球团生产过程中，对各焙烧烧嘴喷射的火焰长度及温度控制，是影响带式焙烧机效果的主要因素，如何实现合理控制，是其优化调节及节能增效的关键问题。
[0003]现有技术采用燃气、空气焙烧，对焙烧火焰形状及温度的可控性差，且只将点火段温度参数作为调节目标，故调节参数单一精度差，无法实现多烧嘴的平衡控制，更无法实现多种气体混合焙烧的参数复杂性控制，不能有效克服多支管流体调节过程互相扰动，控制效率低，系统稳定性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提出一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，其采用燃气、空气、氧气三种气体介质混合，通过总管及支管协同智能调节，来实现带式焙烧过程的火焰形状及温度优化控制。
[0005]为实现上述目的，本申请提出一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，包括气源总管和气源支管，所述气源总管包括燃气总管、空气总管、氧气总管，每个总管上依次设有压力变送器、流量计和调节阀，所述气源支管包括燃气支管、空气支管、氧气支管，每个支管上依次设有压力变送器、流量计和调节阀；所述燃气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个燃气支管，所述空气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个空气支管，所述氧气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个氧气支管，同一组的燃气支管、空气支管、氧气支管端部连接有烧嘴，每个支路上的多组烧嘴对称设置在焙烧段，在焙烧段上方设有热成像仪，所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均和PLC控制系统相连。
[0006]进一步的，所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均通过隔离器和PLC控制系统相连。
[0007]进一步的，所述PLC控制系统还与显示模块相连，用于显示热成像仪所采集的焙烧火焰形状及温度、流量计采集的现场流量数据。
[0008]进一步的，所述PLC控制系统实现智能调节控制方式为：
[0009]将各调节阀开启度置于中间位：
[0010]从距离气源总管最远的烧嘴开始至最近的烧嘴，依次调用烧嘴单调子程序，对各火焰形状、温度进行优化调节；
[0011]每个烧嘴单调完毕后，分析各烧嘴状态，如果某个烧嘴状态与预设状态偏差大于上限值，则再次调用烧嘴单调子程序进行二次调节；当所有烧嘴偏差均小于下限值，此时分析整体焙烧状态，如果出现欠烧或过烧，则微调各总管上的调节阀，实现整体焙烧火焰优化。
[0012]进一步的，所述烧嘴单调子程序具体实现过程为：
[0013]调用火焰图像处理子程序，获得当前烧嘴火焰信息；
[0014]比较当前火焰形状与期望形状，如果不合格则调整火焰长度，如果合格则分析火焰温度；
[0015]比较当前火焰温度与期望温度，如果不合格则调整火焰温度，如果合格结束本子程序。
[0016]更进一步的，调整火焰长度方式为：通过调节各支管上的燃气流量、空气流量方式优化火焰长度。
[0017]更进一步的，调整火焰温度方式为：通过调节各支管上的氧气流量方式优化火焰温度。
[0018]更进一步的，所述火焰图像处理子程序具体实现过程为：
[0019]实时获取热成像仪采集的火焰图像；
[0020]对所述火焰图像进行滤波去噪二值化处理；
[0021]检测火焰边缘像素信息；
[0022]提取火焰轮廓及内部各层信息；
[0023]根据火焰轮廓得到火焰长度、面积及分层结构，及各层温度信息。
[0024]本专利技术采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：本专利技术采用燃气、空气、氧气三种气体介质混合，通过总管及支管协同智能调节，来实现带式焙烧过程的火焰形状及温度优化控制，将火焰形状、温度作为优化指标，使得优化过程参数可控。本系统先调节空气量、煤气量优化火焰长度，再调节氧气量优化火焰温度，克服了多种气体混合焙烧的参数控制复杂性；智能调节控制过程中各调节阀开启度先置于中间位，再调节各支管烧嘴火焰状态，最后微调修正总管实现焙烧过程的优化，其避免了多支管流体调节过程互相扰动，大大提高了控制效率，保证了系统调节的精度与稳定性。
附图说明
[0025]图1为球团富氧焙烧强度优化控制系统结构原理图；
[0026]图2为球团富氧焙烧强度优化控制系统硬件连接示意图；
[0027]图3为PLC控制系统实现智能调节控制方式流程图；
[0028]图4为烧嘴单调子程序具体实现过程图；
[0029]图5为火焰图像处理子程序具体实现过程图。
[0030]图中序号说明：1、压力变送器；2、流量计；3、调节阀；4、热成像仪；5、烧嘴。
具体实施方式
[0031]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]如图1
‑
2所示，本实施例提供一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，包括现场监测设备、现场控制设备、隔离器、PLC控制系统和供电系统，所述现场监测设备，包括设置在燃气总管、空气总管、氧气总管、燃气支管、空气支管、氧气支管上的压力变送器、流量计和位于焙烧段的热成像仪，所述压力变送器用来测量对应管路的压力，所述流量计用来测量对应管路的流量，热成像仪，用来采集焙烧火焰形状及温度。所述现场控制设备包括设置在燃气总管、空气总管、氧气总管、燃气支管、空气支管、氧气支管上的调节阀，所述调节阀，用来调节流量或压力；本申请中压力、流量作为燃气、氧气、空气主要检测的参数，调节阀作为流量控制措施，通过调节燃气、氧气、空气流量来实现对焙烧火焰形状与温度的精确优化控制。具体的，球团料经带式机运输进入焙烧段，段内两侧对称设置多个烧嘴，每个烧嘴引入燃气、空气、氧气作为焙烧气源，完成对段内球团物料的焙烧。
[0035]所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均通过隔离器和PLC控制系统相连，所述隔离器起到隔离保护作用。
[0036]所述PLC控制系统还与显示模块相连，该显示模块可以在终端屏幕上将热成像仪所采集的焙烧火焰形状及温度、流量计采集的现场流量进行展示，也可以将PLC控制系统的调节方案进行展示。
[0037]本实施例中压力变送器量程可以为0～10KPa，气体流量计量程可以为0～Xm3/h，调节阀有0～100％开度，热成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，其特征在于，包括气源总管和气源支管，所述气源总管包括燃气总管、空气总管、氧气总管，每个总管上依次设有压力变送器、流量计和调节阀，所述气源支管包括燃气支管、空气支管、氧气支管，每个支管上依次设有压力变送器、流量计和调节阀；所述燃气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个燃气支管，所述空气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个空气支管，所述氧气总管分为两个支路，每个支路均连接有多个氧气支管，同一组的燃气支管、空气支管、氧气支管端部连接有烧嘴，每个支路上的多组烧嘴对称设置在焙烧段，在焙烧段上方设有热成像仪，所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均和PLC控制系统相连。2.根据权利要求1所述一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，其特征在于，所述热成像仪、压力变送器、流量计、调节阀均通过隔离器和PLC控制系统相连。3.根据权利要求1所述一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统还与显示模块相连，用于显示热成像仪所采集的焙烧火焰形状及温度、流量计采集的现场流量数据。4.根据权利要求1所述一种球团富氧焙烧强度优化控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统实现智能调节控制方式为：将各调节阀开启度置于中间位：从距离气源总管最远的烧嘴开始至最近的烧嘴，依次调用烧嘴单调子程序，对各火...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德锋，林立，张巍，高品，张慧娜，
申请(专利权)人：中冶北方大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：