工业炉窑智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水泥炉窑控制技术领域，尤其涉及一种工业炉窑智能控制系统。
【背景技术】
[0002]水泥炉窑包括回转窑及分解炉，回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。结合分解炉回转窑生产时，原料从贮料仓经过给料机连续向大窑窑尾加料，由于窑体略呈倾斜，所以随着筒体的缓慢转动，原料就逐渐向窑头移动，从窑头喷嘴喷入煤气成重油，与窑头控制的空气混合燃烧，形成一个长达5~10m的高温煅烧带，煅烧带温度达到1200~1350°C。原料在窑内停留的时间只有50~60min，窑内所产生的废气则借助排烟机和烟囱的抽力排入大气。燃料为煤气和重油，还有煅烧物料所排出的挥发分，当煅烧挥发分低的炭素原料(如沥青焦和无烟煤)时，燃料喷嘴连续工作；当煅烧挥发分大于5%的原料时，喷嘴仅在大窑升温是工作，在升温以后，为了调整煅烧带才偶尔进行工作。在正常情况下，很少用外加燃料，主要靠煅烧料排出的挥发分燃烧来维持窑内高温。
[0003]要实现回转窑及分解炉的最佳功效，需要高智能的控制系统来实现，目前还没有多系统综合应用的高集成控制装置实现。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种工业炉窑智能控制系统，有效解决上述技术问题。
[0005]为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下:
工业炉窑智能控制系统，包括水泥炉窑主体及与所述主体相互连接的分解炉烟气在线分析仪、回转窑烟室烟气在线分析仪、高温风机、三次风阀、原料检测分析仪、煤质检测分析仪、窑头煤秤及窑尾煤秤，而设置工业炉窑智能控制系统，工业炉窑智能控制系统与所述水泥炉窑主体交互相连，所述工业炉窑智能控制系统与所述水泥炉窑原控制系统的控制和采样信号以通信的方式传输；所述工业炉窑智能控制系统控制信号和采样信号传送给所述水泥炉窑原控制系统，所述水泥炉窑原控制系统将所述工业炉窑智能控制系统需要的信号传送给所述工业炉窑智能控制系统。
[0006]特别的，所述工业炉窑智能控制系统接收所述水泥炉窑原控制系统的数据信号，所述数据信号包括原料产量、窑头温度、窑尾温度、窑头负压、窑尾负压、窑头秤喷煤量反馈、窑头秤喷煤量给定、窑尾秤喷煤量反馈、窑尾喷煤量给定、高温风机转速反馈、高温风机转速给定、三次风阀开度反馈、三次风阀开度给定、分解炉内部温度、分解炉顶部温度(或者分解炉出口温度)、窑头秤喂煤总量累计、窑尾秤喂煤总量累计、两个煤秤喂煤总量累计、生料总量累计及熟料总量累计。
[0007]特别的，所述水泥炉窑原控制系统传送自动调节指令信号给所述工业炉窑智能控制系统，所述自动调节指令信号包括回转窑温度自动调节指令信号、分解炉温度自动调节指令信号、回转窑燃烧自动调节指令信号及分解炉燃烧自动调节指令信号。
[0008]特别的，所述工业炉窑智能控制系统传输给所述水泥炉窑原控制系统的信号包括窑头秤喷煤量信号、窑尾(分解炉)秤喷煤量信号、高温风机转速信号、三次风阀开度信号、回转窖窖尾烟室在线烟气分析仪一氧化碳和氧含量信号、分解炉出口在线烟气分析仪一氧化碳及氧含量信号。
[0009]特别的，所述水泥炉窑原控制系统发送一个回转窑温度自动调节指令信号给所述工业炉窑智能控制系统，所述工业炉窑智能控制系统以水泥炉窑回转窑窑尾温度为反馈信号，回转窑窑头温度为参考信号，自动调节水泥炉窑窑头秤的喷煤量，使其窑尾温度控制在一定范围之内(一般1030±1°C))，窑头温度稳定在一定范围之内，其温度控制范围根据现场炉窑情况而定。
[0010]特别的，所述水泥炉窑原控制系统发送一个分解炉温度自动调节指令信号给所述工业炉窑智能控制系统，所述工业炉窑智能控制系统以水泥窑分解炉顶部或者出口温度为反馈信号，分解炉出口在线烟气分析仪氧含量信号作为参考，自动调节水泥炉窑窑尾秤的喷煤量，使其分解炉温度控制在一定范围之内(一般852°c ±3°C)，其温度控制范围根据现场炉窑情况而定。
[0011]特别的，所述水泥炉窑控制系统发送一个回转窑燃烧自动调节指令信号给所述工业炉窑智能控制系统，所述工业炉窑智能控制系统以水泥炉窑尾的烟室在线烟气分析仪采集一氧化碳或者氧含量作为反馈信号，回转窑窑尾负压为参考信号，自动调节水泥炉窑高温风机的转速在一定范围之内(转速调节范围根据原料产量和窑尾烟室在线烟气分析仪的一氧化碳或者氧含量信号而确定)，使其回转窑负压控制微负压在-1OOpa至_300pa范围之内，一氧化碳含量控制在200PPM以下，氧含量控制在2%以下。
[0012]特别的，所述水泥炉窑控制系统发送一个分解炉燃烧自动调节指令信号给所述工业炉窑智能控制系统，所述工业炉窑智能控制系统以分解炉在线烟气分析仪的一氧化碳或者氧含量作为反馈信号，控制三次风阀的开度调节在一定范围之内(其开度的调节范围根据原料产量和分解炉在线烟气分析仪的一氧化碳信号或者氧含量信号而确定)，使其一氧化碳含量控制在200ppm以下，氧含量控制在2%以下。
[0013]特别的，所述分解炉在线烟气分析仪实现分解炉燃烧产物反馈，通过自动调节三次风阀开度实现分解炉燃烧的自动控制；所述回转窑窑尾烟室在线烟气分析仪燃烧产物反馈，通过自动调节高温风机转速实现回转窑燃烧的自动控制；所述分解炉顶部温度或者出口温度反馈，通过自动调节分解炉转子秤喷煤量实现分解炉温度自动控制；所述回转窑窑尾温度为反馈，窑头温度为参考通过自动调节窑头秤喷煤量实现回转窑温度自动控制；所述原料产量、分解炉在线烟气分析仪反馈、回转窑在线烟气分析仪反馈、原料(生料)分析仪检测反馈、煤质分析仪检测反馈，根据其数据，确定高温风机转速调节范围、三次风阀的开度调节范围、分解炉转子秤的喷煤量调节范围及回转窑窑头秤的喷煤量调节范围。
[0014]本发明的有益效果为:
(I)本发明提供的工业炉窑智能控制系统，自动控制水泥炉窑分解炉温度，使其温度最大波动在+-15°C范围之内、最小温度波动范围在±2°C范围内，温度控制比人工操作稳定，控制精度高。
[0015](2)自动控制水泥炉窑回转窑温度，使回转窑窑尾温度稳定1030°C左右，温度最大波动在±5°C范围之内、最小波动范围在±1°C范围内；窑头二次风温稳定在1100-1150°C左右，温度最大波动在±25°C范围之内、最小波动范围在±10°C范围内；温度控制比人工操作稳定，控制精度高；其温度范围主要还是根据现场情况而定。
[0016](3)自动调节分解炉的氧含量，控制在2%以下，使其在低氧状态下燃烧，减少一氧化碳排放，稳定分解炉的燃烧，其实际烟气一氧化碳排放可控制在平均200PPM以下。
[0017](4)自动调节回转窑的氧含量，控制在2%以下，使其在低氧状态下燃烧，减少一氧化碳排放，稳定回转窑的燃烧，其实际窑内一氧化碳含量可控制在平均200PPM以下。
[0018](5)可稳定整个水泥生产线的炉况，其维修炉窑周期变长，节省维修费用，点火费用减少。
[0019](6)其回转窑和分解炉温度稳定，耐火砖使用期限加长，节省维修费用。
[0020](7)每生产一吨水泥熟料，可节约标煤3KG左右。提高水泥强度，使水泥质量更好，提尚熟料广量。
[0021 ] ( 8 )调节高温变频风机，节约用电。
[0022](9)减少人工操作造成的故障，减轻操作工人的劳动强度。
[0023](10)整个系统反应速度快，控制精度高。
[0024](11)根据原料产量、生料、煤质成分分析的数据确定窑头煤秤、窑尾(分解炉)煤秤的调节范围，使其喷煤量调节在合理的范围之内。
[0025](12)根据原料产量、分解炉分析仪、回转窑分析仪分析的数据确定三次风阀开度、高温风机转速调节范围、使其在合理的配风范围之内。
[0026]下面结合附图对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[