061] 为实现炉窑循环气体的流量平衡，对上燃烧器循环气体流量设定值为：
[0063] 其中，GF = TPDX 1000XHCV(24XPCI)，GF 为每小时煤气消耗量，Nm3/h ;TPD 为每 日石灰产量，吨/天；HC为每公斤石灰消耗热量，kcal/kg ;PCI为煤气热值，kcal/Nm3 ;FTA为 空气与煤气的配比，即空煤比；F2K为上燃烧器的空煤比修正系数。
[0064] 本发明对燃烧室循环气体放散流量的控制是通过PID调节器FIC020控制调节阀 FV020的开度来实现的，燃烧室的PID调节器增益系数为0. 01，PID调节器积分时间常数为 l〇s，微分时间常数为0,因此，燃烧室PID调节器采用的传递函数为：
[0066]为实现炉窑循环气体的流量平衡，对燃烧室循环气体放散流量设定值为：
[0068] 其中，FSP = TPDX 1XFK，FSP为下套筒的循环气体流量设定值；??)为每日石灰产 量，吨/天；FK为下套筒的空煤比修正系数；F1SP为下燃烧器循环气体流量的设定值；F 2SP为 上燃烧器循环气体流量的设定值。
[0069] 本发明对上套筒循环气体放散流量的控制是通过PID调节器FIC020控制调节阀 FV020的开度来实现的，上套筒的PID调节器增益系数为0. 01，PID调节器积分时间常数为 l〇s，微分时间常数为0,因此，上套筒PID调节器采用的传递函数为：
[0071] 为实现炉窑循环气体的流量平衡，对上套筒循环气体放散流量设定值为：
[0072] F4SP = TPDX1XF4K ；
[0073] 其中，Tro为每日石灰产量，吨/天；F4K为上套筒的空煤比修正系数。
[0074] 下面介绍本发明的具体应用实例：
[0075] 实例一：
[0076] 以炉窑日产量500吨，石灰石分解至石灰热耗lOOOKvcal/Kg，燃气最低热值 1800Kvcal/Nm3,空煤比为9. 5,为例，对本发明的具体实施过程进行详细说明，本实例中的 具体参数值如表一所示。
[0077] 根据以上参数得到每小时煤气消耗量GF = 500X1000X100(V(24X1800)= 11574Nm3/h。
[0078] 取下燃烧器的空煤比修正系数为0. 32,得到下燃烧器循环气体流量设定值为：F1SP=GFXFTAXF1K = 11574X9. 5X0. 32 = 35185Nm3/h。
[0079] 取上燃烧器的空煤比修正系数为0. 48,得到上燃烧器循环气体流量设定值为：F2SP=GFXFtaXF2K = 11574X9. 5X0. 48 = 52777Nm3/h。
[0080] 取下套筒的空煤比修正系数为200,得到下套筒的循环气体流量设定值为FSP = TH)X1XFK = 500X200 = 100000,从而得到燃烧室循环气体放散流量设定值为：
[0081] F3SP = Fsp-Fisp-F2sp = 100000-35185-52777 = 12038Nm3/h
[0082] 取上套筒空煤比修正参数为3,得到上套筒循环气体放散流量设定值为F4SP = TPDX 1 XF4K = 500X3 = 1500Nm3/h〇
[0083] 将下燃烧器、上燃烧器、燃烧室和上套筒各自的PID调节参数即：调节器增益系 数、积分时间常数以及微分时间常数存储在PLC中，并向各自对应的PID调节器输入上述 计算得到的循环气体流量或循环气体放散流量设定值，通过将设定值与实际检测值进行比 较，PID调节器输出流量修正值，对各自的调节阀开度进行调整，从而调整循环气体的流量， 直到实际值与设定值接近时，停止调整，实现对炉窑循环气体流量的均衡控制。
[0084] 例如，对于下燃烧器，输入的PID调节参数为调节器增益系数0.01、积分时间常 数10以及微分时间常数〇,向PID调节器FIC021输入流量设定值35185Nm3/h，PID调节器 FIC021对流量实际值与设定值进行比较，输出流量修正值来调整FV021的开度，从而控制 下燃烧器的循环气体流量。
[0085] 表一实例一参数表
[0087] 实例二：
[0088] 以炉窑日产量300吨，石灰石分解至石灰热耗lOOOKvcal/Kg，燃气最低热值 1800Kvcal/Nm3,空煤比为9. 5,为例，对本发明的具体实施过程进行详细说明，本实例中的 具体参数如表二所示。
[0089] 根据以上参数得到每小时煤气消耗量GF = 300X1000X100(V(24X1800)= 6944Nm3/h。
[0090] 取下燃烧器的空煤比修正系数为0. 32,得到下燃烧器循环气体流量设定值为：F1SP=GFXFTAXF1K = 6944X9. 5X0. 32 = 21111Nm3/h。
[0091] 取上燃烧器的空煤比修正系数为0. 48,得到上燃烧器循环气体流量设定值为：F2SP=GFXFtaXF2K = 6944X9. 5X0. 48 = 31664Nm3/h。
[0092] 取下套筒的空煤比修正系数为200,得到下套筒的循环气体流量设定值为FSP = TH)X1XFK = 300X200 = 60000,从而得到燃烧室循环气体放散流量设定值为：
[0094] 取上套筒空煤比修正参数为3,得到上套筒循环气体放散流量设定值为FSP4 = TPDX1XF4K = 300X3 = 900Nm3/h〇
[0095] 具体控制过程同实例一，在此不再赘述。
[0096] 表二实例二参数表
[0097]
【主权项】
1. 一种炉窑循环气体流量控制方法，所述炉窑内部的气流包括冷却空气、驱动空气以 及主排废气，所述的冷却空气、驱动空气以及主排废气在炉窑内部汇合组成循环气体，其特 征在于：该循环气体流量控制方法由PLC通过PID调节方式对炉窑内下燃烧器循环气体流 量、上燃烧器循环气体流量、燃烧室循环气体放散流量以及上套筒循环气体放散流量进行 自动调节，实现循环气体的流量平衡； 所述的循环气体流量控制方法包括如下步骤： (1) 设定下燃烧器、上燃烧器、燃烧室以及上套筒的PID调节参数，并存储在PLC中； (2) 根据炉窑生产石灰的日产量、参照热耗、燃气热值、空煤比以及空煤比修正系数，分 别确定下燃烧器循环气体流量设定值、上燃烧器循环气体流量设定值、燃烧室放散流量设 定值以及上套筒放散流量设定值； (3) 实时检测下燃烧器循环气体流量实际值、上燃烧器循环气体流量实际值、燃烧室循 环气体放散流量实际值以及上套筒循环气体放散流量实际值，将下燃烧器、上燃烧器、燃烧 室以及上套筒对应的PID调节参数发送给各自对应的PID调节器； (4) 比较下燃烧器和上燃烧器循环气体流量的实际值与设定值，比较上套筒和燃烧室 放散流量的实际值与设定值，并分别输出流量修正值调节上燃烧器、下燃烧器、燃烧室以及 上套筒的调节阀开度，实现对上燃烧器、下燃烧器内的循环气体流量以及燃烧室、上套筒的 循环气体放散流量进行控制； (5) 如果炉窑内的循环气体流量达到恒定状态，则完成对炉窑循环气体流量的控制； 否则，继续对炉窑内的循环气体的流量进行调节，直到炉窑内的循环气体流量达到恒定状 〇2. 根据权利要求1所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述的步骤（1)中， 所述PID调节参数包括PID调节器增益系数、积分时间常数以及微分时间常数。3. 根据权利要求1所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述的步骤（2)中， 确定下燃烧器循环气体流量设定值的方法如下： F1SP =GFXFTAXF1K 其中，F1spA下燃烧器循环气体流量设定值； GF=TPDX1000XHCV(24XPCI)，GF为每小时煤气消耗量，Nm3/h; Tro为每日石灰产量，吨/天； HC为每公斤石灰消耗热量，kcal/kg; PCI为煤气热值，kcal/Nm3 ; FTA为空气与煤气的配比，即空煤比； F1K为下燃烧器的空煤比修正系数。4. 根据权利要求1所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述的步骤（2)中， 确定上燃烧器循环气体流量设定值的方法如下： f2SP =GFXFtaXF2K 其中，f2SP为上燃烧器循环气体流量设定值； GF=TPDX1000XHCV(24XPCI)，GF为每小时煤气消耗量，Nm3/h; Tro为每日石灰产量，吨/天； HC为每公斤石灰消耗热量，kcal/kg; PCI为煤气热值，kcal/Nm3 ; FTA为空气与煤气的配比，即空煤比； F2K为上燃烧器的空煤比修正系数。5. 根据权利要求1所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述的步骤（2)中， 确定燃烧室循环气体放散流量设定值的方法如下： F3SP-FSp_F1Sp_F2Sp 其中，F3SPA燃烧室循环气体放散流量设定值； FSP =Trox1XFK，FSP为下套筒的循环气体流量设定值； Tro为每日石灰产量，吨/天； FK为下套筒空煤比修正系数； F1SP为下燃烧器循环气体流量的设定值； F2Sp为上燃烧器循环气体流量的设定值。6. 根据权利要求1所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述的步骤（2)中， 确定上套筒循环气体放散流量设定值的方法如下： F4SP =TPDX1XF4K ； 其中，F4SP为上套筒循环气体放散流量设定值； Tro为每日石灰产量，吨/天；f4K为上套筒的空煤比修正系数。7. 根据权利要求2所述的炉窑循环气体流量控制方法，其特征在于所述下燃烧器的 PID调节器增益系数为0.01，积分时间常数为10s，微分时间常数为Os;所述上燃烧器的 PID调节器增益系数为0. 005,积分时间常数为10s，微分时间常数为Os;燃烧室的PID调节 器增益系数为0. 001，积分时间常数为10s，微分时间常数为〇s;上套筒的PID调节器增益 系数为〇. 001，积分时间常数为l〇s,微分时间常数为Os。
【专利摘要】本发明涉及一种炉窑循环气体流量控制方法，炉窑内部的气流包括冷却空气、驱动空气以及主排废气，所述的冷却空气、驱动空气以及主排废气在炉窑内部汇合组成循环气体，该循环气体流量控制方法由PLC通过PID调节方式对炉窑内下燃烧器循环气体流量、上燃烧器循环气体流量、燃烧室循环气体放散流量以及上套筒循环气体放散流量进行自动调节，实现循环气体的流量平衡。解决了现有的手动控制方式调整偏差大，导致生产出的石灰的质量得不到保证的问题。
【IPC分类】F27D7/04, F27D19/00
【公开号】CN105276997
【申请号】CN201410306642
【发明人】侯时云, 何中炜
【申请人】宝钢不锈钢有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月30日