本发明涉及石灰石煅烧领域，且特别涉及一种双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法。
背景技术：
双膛并流蓄热式竖窑是用于煅烧石灰石、白云石、菱镁矿等矿石的轻烧窑，可采用煤粉、煤气、天然气、燃油为燃料。并流蓄热式竖窑的生产原理是由奥地利人aioisschmid与hermannhofer提出的，故亦称施密特霍佛窑。
图1所示为现有技术中的双膛蓄热式石灰竖窑的工艺流程示意图。双膛蓄热式石灰竖窑采用了双膛并流蓄热式煅烧技术，所谓双膛并流就是煅烧时燃料燃烧后的气体和物料同向并流，并且一个炉膛煅烧时，另一个炉膛蓄热，所以称为双膛并流。由于石灰石在煅烧初期分解需要吸收大量的热量，随着物料的下移，石灰石逐步分解，石灰石需要吸收的热量就逐渐降低，而在煅烧结尾阶段，为了避免石灰的过烧，必须大幅度降低石灰的吸热率，只有在这种条件下才能煅烧出高活性度的石灰。双膛蓄热式石灰竖窑就是基于以上煅烧原理下一种理想的窑型。在煅烧膛初期，被物料加热的助燃空气和燃料充分混合燃烧，达到高活性煅烧需要的理想温度，随着物料的下移和燃烧的逐渐结束，物料吸收的热量逐渐减少，燃料燃烧后的产物和物料分解出的co2经连接通道进入蓄热膛，体现了并流蓄热的特点。
两个窑膛在煅烧带底部相互连通，物料沿两个窑膛分别向下运行，在燃烧并流窑膛煅烧时，助燃空气和燃料在窑膛中与物料并流，使最热的火焰与温度较低且吸收热量最大的物料接触，相对温度较低的燃烧气体与逐步煅烧好的物料接触，已达到均匀煅烧的条件，且取得很高的热效率，燃烧后的产物与物料分解出的co2经过连接通道进入蓄热窑膛。此时蓄热窑膛中的石灰石从废气中吸收热量，同时使废气冷却到较低温度，物料积蓄的热量，在下一个周期时用于加热参加燃烧之前的助燃空气。
下一个周期燃烧并流窑膛和蓄热窑膛相互轮换，如此循环往复，石灰石得以连续煅烧。换向期间进行如下操作：1、石灰石装入一个窑膛；2、烧成的石灰石从两个窑膛下部的料斗中卸出；3、助燃空气和废气换向；4、燃料换向。煅烧过程和换向过程均由plc系统进行检测和控制。
双膛蓄热高活性石灰竖窑的优点：1、燃料由炉顶的多支喷枪供入窑膛，多点布置，窑膛断面上温度分布均匀。2、能耗低，公斤能耗850×4.18kj左右。3、成品活性度高，活性度为350～400ml。4、连接通道采用双拱形砌筑，强度高，稳定性强，气流均匀。5、两窑膛的连接通道短，通道顶部采用“∧”型结构，杜绝了通道积灰和结瘤。6、窑膛煅烧带下部无环形通道，不存在积灰和结瘤。7、两个窑膛距离近，结构紧凑，占地面积小。8、自动化程度高，安全性强，操操作简单。
然而双膛煅烧技术长期被国外公司垄断，国内企业和相关行业急需一种通用可行的双膛煅烧技术标准来打破技术壁垒。
技术实现要素：
本发明提出一种双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法，实现石灰石双膛煅烧技术的标准化，利于相关技术的推广使用。
为了达到上述目的，本发明提出一种双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法，包括：
确定窑膛煅烧温度，控制程序根据石灰产量、燃料热值计算出需要的燃气流量，并通过燃气调节阀自动调节燃气流量；
根据燃气流量自动计算出需要的助燃气总流量；
根据助燃气总流量、石灰冷却气流量和燃烧枪冷却气流量计算出燃烧空气流量。
进一步的，所述燃气流量根据以下公式进行计算：
ffng＝3600*fcyng/tfsng，
其中，fcyng为每次加料循环需要的然气量，tfsng为燃烧时间。
进一步的，所述每次加料循环需要的然气量采用以下公式进行计算：
fcyng＝lscy*hc/(rw*lhvng)，
其中，lscy为每次加料循环需要的石灰石原料，hc为每公斤石灰成品需要的热量，rw为石灰成品/石灰石原料的比值；lhvng为然气的热值，其为人工设定或者由热值分析仪自动采集。
进一步的，所述燃烧时间采用以下公式进行计算：
tfsng＝tco-twmax-dsfng，
其中，tco为助燃风运行时间，twmax为燃气空气最大置换时间，dsfng为燃气启动延迟时间。
进一步的，所述助燃运行时间采用以下公式进行计算：
tco＝tcy-ti，
其中，tcy为循环时间，ti为两个窑膛功能切换时间，此时间内有多个阀门需要进行切换，风机需要起停操作，人工设置为90s。
进一步的，所述循环时间采用以下公式进行计算：
tcy＝86.4*lscy/(np*rw)，
其中，lscy为每次加料循环需要的石灰石原料，np为每天产量，rw为石灰成品/石灰石原料的比值。
进一步的，所述助燃气总流量采用以下公式进行计算：
caf＝(ffng*sang*ean)*nr，
其中，ffng为然气流量，sang为然气的化学计算需要的空气量，根据燃气化学式计算完全燃烧需要的理论空气量，ean为燃烧过剩系数，其数值范围为1.15～1.2。
进一步的，所述燃烧空气流量采用以下公式进行计算：
fcmb＝caf–k1*flcb–k2*flacb，
其中，caf为助燃气总流量，flcb为石灰冷却气流量，为恒定值，k1为石灰冷却气流量利用系数，flacb为燃烧枪冷却气流量，k2为燃烧枪冷却气流量利用系数。
本发明提出的双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法，根据相应公式计算得出燃气流量、助燃气总流量和燃烧空气流量，实现石灰石双膛煅烧技术的标准化，利于相关技术的推广使用。
附图说明
图1所示为现有技术中的双膛蓄热式石灰竖窑的工艺流程示意图。
图2所示为本发明较佳实施例的双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图2，图2所示为本发明较佳实施例的双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法流程图。本发明提出一种双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法，包括：
步骤s100：确定窑膛煅烧温度，控制程序根据石灰产量、燃料热值计算出需要的燃气流量，并通过燃气调节阀自动调节燃气流量；
步骤s200：根据燃气流量自动计算出需要的助燃气总流量；
步骤s300：根据助燃气总流量、石灰冷却气流量和燃烧枪冷却气流量计算出燃烧空气流量。
窑膛煅烧温度确定后，控制程序根据石灰产量、燃料热值等计算出需要的燃气量ffng(kg/h)(以天然气为例)，并通过燃气调节阀自动调节燃气流量ffng。根据本发明较佳实施例，所述燃气流量根据以下公式进行计算：
ffng＝3600*fcyng/tfsng，
其中，fcyng为每次加料循环需要的然气量，单位为kg/cy；tfsng为燃烧时间，单位为s。
所述每次加料循环需要的然气量采用以下公式进行计算：
fcyng＝lscy*hc/(rw*lhvng)，
其中，lscy为每次加料循环需要的石灰石原料，单位为kg；hc为每公斤石灰成品需要的热量，单位为kcal/kg；rw为石灰成品/石灰石原料的比值；lhvng为然气的热值，单位为kcal/kg，其为人工设定或者由热值分析仪自动采集。
所述燃烧时间采用以下公式进行计算：
tfsng＝tco-twmax-dsfng，
其中，tco为助燃风运行时间，单位为s；twmax为燃气空气最大置换时间，单位为s；dsfng为燃气启动延迟时间，单位为s。
所述助燃运行时间采用以下公式进行计算：
tco＝tcy-ti，
其中，tcy为循环时间，单位为s；ti为两个窑膛功能切换时间，此时间内有多个阀门需要进行切换，风机需要起停操作，人工设置为90s。
所述循环时间采用以下公式进行计算：
tcy＝86.4*lscy/(np*rw)，
其中，lscy为每次加料循环需要的石灰石原料，单位为kg；np为每天产量，单位为t/d；rw为石灰成品/石灰石原料的比值。
燃气的充分燃烧需要一定正作用比值关系的助燃气量caf，根据燃气流量自动计算出需要的助燃气总流量caf，单位为m3(n)/h。所述助燃气总流量采用以下公式进行计算：
caf＝(ffng*sang*ean)*nr，
其中，ffng为然气流量，单位为kg/h；sang为然气的化学计算需要的空气量，根据燃气化学式计算完全燃烧需要的理论空气量，单位为m3(n)/kg；ean为燃烧过剩系数，其数值范围为1.15～1.2。
同时有石灰冷却气flcb和喷枪冷却气flacb进入窑膛，在冷却的同时也参与助燃，所以实际需要输出的燃烧空气流量为fcmb，单位为m3(n)/h。所述燃烧空气流量采用以下公式进行计算：
fcmb＝caf-k1*flcb-k2*flacb，
其中，caf为助燃气总流量，单位为m3(n)/h；根据风机转速进行换算；flcb为石灰冷却气流量，单位为m3(n)/h，根据风机转速进行换算，通常为恒定值；k1为石灰冷却气流量利用系数；flacb为燃烧枪冷却气，单位为m3(n)/h，根据风机转速进行换算；k2为燃烧枪冷却气流量利用系数。
从上述公式可看出，燃烧空气流量fcmb与石灰冷却气流量flcb、喷枪冷却气流量flacb有一定的反作用比值控制关系。石灰冷却气流量flcb大时，需要的燃烧空气流量fcmb就会减少。
综上所述，本发明提出的双膛并流蓄热式石灰竖窑煅烧方法，根据相应公式计算得出燃气流量、助燃气总流量和燃烧空气流量，实现石灰石双膛煅烧技术的标准化，利于相关技术的推广使用。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。