炭素焙烧炉的热量管理控制系统的制作方法

本申请涉及炭素焙烧炉，具体而言，涉及一种炭素焙烧炉的热量管理控制系统。

背景技术：

1、在铝电解产业中，铝电解质量受阳极质量影响。阳极在制造过程通常需要采用敞开式环环式炭素焙烧炉进行焙烧，在阳极焙烧过程中，需要向炭素焙烧炉输送大量的热量，输送的热量来源主要通过天然气燃烧，焙烧品生坯挥发出的可燃成分(即挥发分)燃烧，预热空气等带入，但炭素焙烧炉对带入的热量并不能完全的充分利用，比如会存在大量的热烟气，炉体散热等，造成巨大的热量浪费，进而增加阳极焙烧工艺成本，以及降低炭素焙烧炉的热量利用率等。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种炭素焙烧炉的热量管理控制系统，基于本申请提供的技术方案能提高炭素焙烧炉热量的利用率。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请的实施例提供了一种炭素焙烧炉的热量管理控制系统，所述炭素焙烧炉包括冷却炉室，燃气直燃炉室，以及挥发分燃烧炉室，所述系统包括：热量回收单元，用于使冷空气与所述冷却炉室进行热交换以形成热空气；第一热量输送单元，用于将所述热空气与天然气进行混合并输送至所述燃气直燃炉室；第二热量输送单元，用于将所述热空气输送至所述挥发分燃烧炉室，以助燃所述挥发分燃烧炉室内的挥发分；控制单元，用于调节所述第一热量输送单元和所述第二热量输送单元的运行参数。

4、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：冷空气输送单元，用于向所述冷却炉室输送冷空气；风道，分别与所述第一热量输送单元和所述第二热量输送单元连接；循环风机，设置于所述风道上，所述循环风机用于将冷空气与所述冷却炉室进行热交换所形成的热空气驱入至所述风道内。

5、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：第三热量输送单元，与所述风道连接，所述第三热量输送单元用于将所述热空气输送至换热器，以使所述热空气与所述换热器内的待加热物进行热交换。

6、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第三热量输送单元还用于，将所述热空气与所述待加热物进行热交换所形成的冷空气输送至所述冷却炉室。

7、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：烟道，用于流动所述天然气在所述燃气直燃炉室内燃烧后形成的高温烟气；排烟机，设置于所述烟道的排烟出口；压力测量装置，设置于所述烟道内，所述压力测量装置用于测量所述烟道内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制单元；所述控制单元还用于，基于所述压力数据调整所述排烟机的运行参数，以使所述烟道内的压力维持在预设压力以下，所述预设压力为负压。

8、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：第一含氧量测量装置，设置于所述烟道的排烟出口，所述第一含氧量测量装置用于测量从所述烟道排出的烟气的第一含氧量，并将所述第一含氧量发送至所述控制单元；所述控制单元还用于，如果所述第一含氧量高于第一预设含氧量阈值，则控制调小所述第二热量输送单元向所述挥发分燃烧炉室输送的所述热空气的输送量。

9、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：第二含氧量测量装置，设置于所述挥发分燃烧炉室内，所述第二含氧量测量装置用于测量所述挥发分燃烧炉室内的第二含氧量，并将所述第二含氧量发送至所述控制单元；所述控制单元还用于，如果所述第二含氧量低于第二预设含氧量阈值，则控制调大所述第二热量输送单元向所述挥发分燃烧炉室输送的所述热空气的输送量。

10、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：第一温度测量装置，设置于所述燃气直燃炉室内，所述第一温度测量装置用于测量所述燃气直燃炉室内的第一温度，并将所述第一温度发送至所述控制单元；所述控制单元还用于，如果所述第一温度低于第一预设温度阈值，则控制调大所述第一热量输送单元向所述燃气直燃炉室输送的所述热空气和所述天然气的输送量。

11、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：第二温度测量装置，设置于所述挥发分燃烧炉室内，所述第二温度测量装置用于测量所述挥发分燃烧炉室内的第二温度，并将所述第二温度发送至所述控制单元；所述控制单元还用于，如果所述第二温度低于第二预设温度阈值，则控制调大所述第一热量输送单元向所述燃气直燃炉室输送的所述热空气和所述天然气的输送量。

12、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括：闸板，设置于所述燃气直燃炉室与所述冷却炉室的交界处，所述闸板用于阻止所述冷空气流入至所述燃气直燃炉室。

13、本申请的技术方案，提供的热量管理控制系统能对包括冷却炉室，燃气直燃炉室，以及挥发分燃烧炉室的炭素焙烧炉进行热量回收利用。

14、该系统包括热量回收单元，由于热量回收单元能使冷空气与冷却炉室进行热交换形成热空气，因此热量回收单元能利用冷空气对冷却炉室中大量损失的热量进行回收，并且将回收的热量储存于热空气中；该系统还包括第一热量输送单元和第二热量输送单元，第一热量输送单元能将天然气与回收的热空气进行混合并输送至燃气直燃炉室，第二热量输送单元能将回收的热空气输送至挥发分燃烧炉室，以实现助燃挥发分燃烧炉室内的挥发分，因此，基于本申请提供的热量管理控制系统，能将回收得到的热空气进行充分利用，一方面能与天然气混合，利于天然气充分燃烧以向焙烧品提供大量热量，另一方面能助燃挥发分，使得挥发分充分燃烧能向焙烧品提供大量热量，进而实现提高炭素焙烧炉热量的利用率，降低炭素焙烧炉焙烧阳极的成本消耗，以及能减轻炭素焙烧炉中热能散逸产生的环境污染。

15、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种炭素焙烧炉的热量管理控制系统，其特征在于，所述炭素焙烧炉包括冷却炉室，燃气直燃炉室，以及挥发分燃烧炉室，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第三热量输送单元还用于，将所述热空气与所述待加热物进行热交换所形成的冷空气输送至所述冷却炉室。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

技术总结
本申请的实施例提供了一种炭素焙烧炉的热量管理控制系统，所述炭素焙烧炉包括冷却炉室，燃气直燃炉室，以及挥发分燃烧炉室，所述系统包括：热量回收单元，用于使冷空气与所述冷却炉室进行热交换以形成热空气；第一热量输送单元，用于将所述热空气与天然气进行混合并输送至所述燃气直燃炉室；第二热量输送单元，用于将所述热空气输送至所述挥发分燃烧炉室，以助燃所述挥发分燃烧炉室内的挥发分；控制单元，用于调节所述第一热量输送单元和所述第二热量输送单元的运行参数。本申请的实施例提供的技术方案能提高炭素焙烧炉热量的利用率。

技术研发人员：孙丽贞,陈开斌,茹德敏,李贺,张继光,王玉杰,李豪,袁聪聪
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10