一种回转窑窑内温度梯度优化控制方法技术

一种回转窑窑内温度梯度优化控制方法，根据窑尾温度变化及其变化率实现对窑内负压的闭环控制，根据负压和负荷实现风流量的闭环控制。本发明专利技术能够有效解决回转窑窑内温度场分布不合理造成的产品质量问题，及因窑内温度梯度不合理造成的燃料燃烧不充分的问题，达到降低燃料消耗，稳定产品质量的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业回转窑控制
，尤其涉及。
技术介绍
回转窑是冶金、建材、水泥等行业的重要工艺设备，回转窑工艺装置通常包括多级旋风预热器、回转窑及冷却机等设备，它是一种倾斜放置的连续旋转圆筒窑体，从窑尾至窑头分为三个温度带，即预热段、煅烧带及冷却带。由于不同物料对预热带、煅烧带和冷却带的长度和温度有着不同的工艺要求，其直接关系到产品产量、质量、原料消耗及成本等，因此，回转窑窑内温度控制至为重要。过高的煅烧温度和过大的热振荡，不仅燃料消耗很大，甚至对窑衬造成危害，严重时将伤及窑筒体，而煅烧温度过低则会严重影响熟料质量，因此精确的回转窑窑内温度控制可以提高生产效率、降低成本、减少事故。对于回转窑窑内温度的监测，由于窑筒体做连续的旋转运动，在筒体内安装的测温元件不便于引线，温度信息不易传递，因此，接触式测温方式在回转窑的温度监测中受到了很大的限制。目前，国内外对回转窑的温度监测，除采用落后的窑头人工看火的观察方式夕卜，基本上都采用了非接触式测量，其中以红外扫描检测为主流，通过接收目标物体发射、反射和传导的能量来测量其表面温度，再根据传热学原理，定量分析出窑内壁温度和窑筒体表面温度存在的确定的函数关系，进而得到窑内的温度分布。这种方法具有一定的优越性，但是该方法通过测量回转窑表面的温度来分析推导窑内温度，红外测温仪离回转窑有一定的距离，价格昂贵等，因此，该方法测窑内温度存在滞后性，而且测量精度也受温度检测点坐标、检测时间、 周围的环境等多因素影响。后来又出现了采用热电偶测温元件，太阳能供电，无线传输温度信号的接触式测温，但存在系统复杂，稳定性差，测量精度难以保证等问题。因此，获得回转窑内部温度以实现回转窑自动化生产存在困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是专利技术，解决回转窑窑内温度分布不均匀的问题，总体达到理想的窑内温度控制，降低燃料消耗，稳定产品质量。，设有窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器、窑头温度测量变送器、窑尾温度测量变送器、燃料流量设定器、燃料流量控制器、燃料流量测量及执行器、风流量设定器、风流量控制器、风流量测量及执行器、生料流量测量变送器、窑尾窑内压力测量变送器等现场仪表。生料流量作为燃料流量设定器的一个输入，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，燃料流量设定器的输出与窑尾温度控制器输出、窑头窑尾温差控制器输出之和作为燃料流量控制器的设定值，实际燃料流量作为测量值，各控制器采用PID控制算法，实现燃料流量的闭环控制。窑尾温度变化量、窑尾温度变化率作为负压设定器的一个输入，负压设定器输出为其输入变量的函数，该函数根据设计资料或运行经验进行设置，其与负压设定值之和作为负压控制器的设定值，实际负压作为测量值，采用PID控制算法，实现窑内负压的闭环控制。燃料流量作为风流量设定器的一个输入，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，风流量设定器的输出与负压控制器的输出之和作为风流量控制器的设定值，实际风流量作为测量值，采用PID控制算法，实现风流量的闭环控制。本专利技术有益之处在于:通过窑尾温度变化和窑尾温度变化率间接反映回转窑窑内温度变化情况，将该变化量对窑内负压控制点进行调整，以改变窑内气流状态，进而达到控制窑内温度梯度。有效解决了回转窑窑内温度场分布不合理造成的产品质量问题，解决了因窑内温度梯度不合理造成的燃料燃烧不充分的问题，达到降低燃料消耗，稳定产品质量的目的。附图说明附图为框图。具体实施例方式生料流量Fl作为燃料流量设定器的输入，设定器输出是输入变量Fl的函数，该函数根据设计资料或运行经验进行设置Τ12是窑头与窑尾温度的差值，Λ T12SP、A T12分别是窑头与窑尾温差控制器的设定值和测量值，T2SP、T2分别是窑尾温度控制器的设定值和测量值，燃料流量设定器的输出与窑头窑尾温差控制器输出、窑尾温度控制器输出三者之和作为燃料流量控制器的设定值，燃料流量F2作为燃料流量控制器的测量值，各控制器均采用PID控制算法，实现燃料流量的闭环控制；其中窑头窑尾温差控制器比例P取值范围150 200，积分时间I 取值范围c ，微分时间D取值范围30 50 ;窑尾温度控制器比例P取值范围80 120，积分时间I取值范围200 300，微分时间D取值范围10 20 ;燃料流量控制器比例P取值范围60 90，积分时间I取值范围30 50，微分时间D取值范围10 20。窑尾温度变化量Λ Τ2和其变化率Λ Τ2 ^作为负压设定器的输入，设定器输出是输入变量ΛΤ2和ΛΤ2 '的函数，该函数根据运行数据及经验进行设置，负压设定器输出与负压设定值之和作为负压控制器的设定值，实际负压作为负压控制器的测量值，实现负压闭环控制；燃料流量F2作为风流量设定器的输入，设定器输出是输入变量F2的函数，该函数根据设计资料或运行经验进行设置；负压设定器的输出与风流量设定器的输出之和作为风流量控制器的设定值，实际风流量F3作为风流量控制器的测量值，实现风流量的闭环控制；其中负压控制器采用PID控制算法，比例P取值范围120 150，积分时间I取值范围80 100 ;风流量控制器采用PI控制算法，比例P取值范围70 80，积分时间I取值范围20 30。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转窑窑内温度梯度优化控制方法，设有窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器、窑头温度测量变送器、窑尾温度测量变送器、燃料流量设定器、燃料流量控制器、燃料流量测量及执行器、风流量设定器、风流量控制器、风流量测量及执行器、生料流量测量变送器、窑尾窑内压力测量变送器等现场仪表，其特征在于：生料流量作为燃料流量设定器的一个输入，设定器输出是燃料流量设定值，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，该设定器的输出与窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器的输出之和作为燃料流量控制器的设定值，各控制器采用PID算法或其它控制算法，实现燃料流量的闭环控制。

【技术特征摘要】
1.一种回转窑窑内温度梯度优化控制方法，设有窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器、窑头温度测量变送器、窑尾温度测量变送器、燃料流量设定器、燃料流量控制器、燃料流量测量及执行器、风流量设定器、风流量控制器、风流量测量及执行器、生料流量测量变送器、窑尾窑内压力测量变送器等现场仪表，其特征在于:生料流量作为燃料流量设定器的一个输入，设定器输出是燃料流量设定值，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，该设定器的输出与窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器的输出之和作为燃料流量控制器的设定值，各控制器采用PID算法或其它控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：于现军，王孝伟，
申请(专利权)人：北京和隆优化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：