CN103602344A - 一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，包括以下步骤：将原料煤送入电动螺旋给料机，在无线料控电路对送料速度的控制下，进入低温干馏炉干馏，采用温度传感器感知炉温；干馏后进入文氏管塔，固态物质通过兰炭处理系统进入后道工序，液体和气体物质进入去焦油器；去焦油器流出的气体物质进入电捕焦油器以及旋流板塔去硫后，进入兰炭尾气排送机；兰炭尾气排送机在无线量控电路对输送气体量度的控制下，将兰炭尾气送给建筑陶瓷生产系统；同时通过粉尘质量传感器感知输送气体的粉尘含量。该方法可显著提高能源循环使用效率，降低损失耗能，节省人工成本。本发明还同时提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置。

Description

一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法与装置

技术领域

本发明属于节能减排领域，具体涉及一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法与装置。

背景技术

采用中低温干馏工艺生产兰炭，实现了由固体能源向固体、液体、气体三种形式能源的高效转化，对于资源利用来说，开辟了高效灵活利用资源的途径。兰炭尾气是生产兰炭时副产的工业排放气，该气体中含有大量的H₂、CO和CH₄都是十分宝贵的化工原料。

随着先进工艺技术的不断运用，特别是循环经济理念的融入渗透，在过去单纯以兰炭生产为主的模式上，兰炭产业逐步拓展下游产业链，对其他两种产品煤焦油和焦炉煤气进行了综合利用，形成了煤焦油加氢、焦炉煤气综合利用、氨水提取高附加值产品等新的产业模式，既有效解决了污染问题，又做到物尽其用，极大地提高了煤炭资源的综合利用效率和兰炭产业自身的经济效益。与燃烧、发电、液化制油、气化制甲醇等多种原煤利用路径相比，兰炭产业热利用效率最高，而且可以得到其他多种产品，可以说，兰炭产业既是煤化工、也是油化工、更是综合工业。

利用兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的方法和装置目前很稀少，而且模式十分单一。虽然进行了循环经济的能源利用，提高了能源的利用率，但是整个系统还属于开环控制模式，多数只在单个工序中进行了信号监测和稳定控制，系统的兼容性差，不适合大规模推广应用，相对于循环经济的能源利用领域仍浪费了大量的能源；且系统不能根据工艺过程进行实时调节和准确判断，所以也无法给出最优参数配置，大大降低了转换效率；每个过程都需要人工监测和控制，对工作人员数量和素质都提出了新的要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，不但在单个工序中进行了实时信号监测和稳定控制，而且在整个兰炭生产工艺和建筑陶瓷产品的烧制工艺中进行了实时信号监测和稳定控制；本发明所述的生产方法通过建立综合工艺参数数据库，引入影响能耗效率的多重阈值判断方法，进而对整个利用兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的系统进行实时最优控制。

本发明还同时提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，该装置对兰炭生产工艺和建筑陶瓷产品的烧制工艺进行关键工艺参数采集和比对，其在兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的能源循环利用领域，可以大大提高能源循环使用效率，降低损失耗能，极大缓解了对环境的污染以及节省了由此产生的昂贵的废气排放处理设备成本，且整个过程基于参数实时采集、子系统闭环控制和综合系统闭环控制相结合、数据库自动校正工艺曲线比对、能耗效率阈值判断装置实时智能判决工艺操作参数，也极大地节省了人工成本。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，包括以下步骤：

（1）将原料煤送入电动螺旋给料机，在无线料控电路对送料速度的控制下，进入低温干馏炉；

（2）在无线温控电路对温度的控制下，低温干馏炉对原料进行干馏，同时采用温度传感器感知炉温；

（3）干馏后进入文氏管塔，固态物质通过兰炭处理系统进入后道工序，液体和气体物质进入去焦油器；

（4）去焦油器流出的液态的焦油和水通过焦油处理系统进入后道工序，去焦油器流出的气体物质进入电捕焦油器以及旋流板塔去硫后，进入兰炭尾气排送机；

（5）兰炭尾气排送机在无线量控电路对输送气体量度的控制下，将兰炭尾气送给建筑陶瓷生产系统；同时通过粉尘质量传感器感知输送气体的粉尘含量；

（6）兰炭尾气通过阀控装置对建筑陶瓷生产系统中的前置干燥炉、中置干燥炉、素烧窑炉、后置干燥炉、烘炉和釉烧窑炉进行燃气供应；所述阀控装置通过阀门位置信号传感器将阀门的位置信号传输给无线耗能分布控制电路，所述无线耗能分布控制电路与无线料控电路、无线温控电路和无线量控电路均通过无线方式相连。

本发明的进一步设置在于，步骤（6）中所述无线耗能分布控制电路中通过中央处理器进行数据处理，所述中央处理器根据以下步骤将控制信号发送给无线料控电路以控制电动螺旋给料机的送料速度、发送给无线温控电路以控制低温干馏炉的温度、发送给无限量控电路以控制兰炭尾气排送机的输送气体量度，即：

第一步，启动系统；

第二步，进行初始设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为匀速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；

第三步，开始初始计时；

第四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第五步输出初始状态信号；二是浓，则转入第六步一类设置；三是淡，则转入第七步二类设置；

第五步，输出初始状态信号，完成后返回第三步；

第六步，进行一类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；完成后转入第八步；

第七步，进行二类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷，完成后转入第十九步计时二；

第八步，开始计时一，完成后进入第九步检测粉尘含量状态；

第九步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十步输出一类状态信号；二是浓，则转入第十二步三类设置；三是淡，则转入第十一步二类设置；

第十步，输出一类状态信号，完成后转入第四步检测粉尘含量状态；

第十一步，输出A类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第十二步，进行三类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为三级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为低负荷，完成后进入第十三步计时三；

第十三步，开始计时三，完成后进入第十四步检测粉尘含量状态；

第十四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十五步输出三类状态信号；二是浓，则转入第十七步输出F类状态信号；三是淡，则转入第十六步输出C类状态信号；

第十五步，输出三类状态信号，完成后返回第四步检测粉尘含量状态；

第十六步，输出C类状态信号，完成后转入第六步一类设置；

第十七步，输出F类状态信号，完成后进入第十八步关机检修；

第十八步，关机检修，转入第二十九步；

第十九步，开始计时二，完成后进入第二十步检测粉尘含量状态；

第二十步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十一步输出二类状态信号；二是浓，则转入第二十二步输出B类状态信号；三是淡，则转入第二十三步四类设置；

第二十一步，输出二类状态信号，完成后进入第四步检测粉尘含量状态；

第二十二步，输出B类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第二十三步，进行四类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为一级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为满负荷，完成后进行第二十四步计时四；

第二十四步，开始计时四，完成后进行第二十五步检测粉尘含量状态；

第二十五步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十六步输出四类状态信号；二是浓，则转入第二十七步输出D类状态信号；三是淡，则转入第二十八步输出E类状态信号；

第二十六步，输出四类状态信号，完成后进行第四步检测粉尘含量状态；

第二十七步，输出D类状态信号，完成后转入第七步一类设置；

第二十八步，输出E类状态信号，完成后转入第二十四步计时四；

第二十九步，结束；

其中，初始计时表示进行初始设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时一表示进行一类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时二表示进行二类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时三表示进行三类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时四表示进行四类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

一类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

二类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

三类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

四类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

A类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

B类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

C类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

D类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

E类状态信号表示粉尘含量最优、生产效率最高、产量和耗能之比最高的稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

F类状态信号表示粉尘含量过浓以致于无法调节、不宜进行生产、需要关机检修状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度。

本发明还提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，包括相连的兰炭尾气产生系统和建筑陶瓷生产系统；

所述兰炭尾气产生系统包括依次相连接的电动螺旋给料机、低温干馏炉、文氏管塔、去焦油器、电捕焦油器、旋流板塔、兰炭尾气排送机；兰炭尾气排送机与建筑陶瓷生产系统的阀控装置相连接；电动螺旋给料机又与无线料控电路相连接；低温干馏炉又与无线温控电路相连接；兰炭尾气排送机又与无线量控电路相连接；

建筑陶瓷生产系统包括依次相连接的球磨机、打浆机、前置干燥炉、压坯机、中置干燥炉、淋釉系统、烘炉、釉烧窑炉；前置干燥炉、中置干燥炉、烘炉、釉烧窑炉又分别与阀控装置相连接；阀控装置又与无线耗能分布控制电路相连接。

本发明的进一步设置在于，所述无线料控电路包括依次相连接的射频天线、无线数据接收器二、料控信号解调器、料控信号解码器；料控信号解码器与电动螺旋给料机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

本发明的进一步设置在于，所述无线温控电路包括依次相连接的温度传感器、温度信号编码器、温度信号调制器、无线数据发射器三、射频天线、无线数据接收器三、温控信号解调器、温控信号解码器；温控信号解码器与低温干馏炉相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

本发明的进一步设置在于，所述无线量控电路包括依次相连接的粉尘质量传感器、量度信号编码器、量度信号调制器、无线数据发射器四、射频天线、无线数据接收器四、量控信号解调器、量控信号解码器；量控信号解码器与兰炭尾气排送机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

本发明的进一步设置在于，所述兰炭尾气产生系统还包括兰炭处理系统和焦油处理系统，文氏管塔与兰炭处理系统相连接，去焦油器与焦油处理系统相连接。

本发明的进一步设置在于，所述建筑陶瓷生产系统还包括相连的素烧窑炉和后置干燥炉，素烧窑炉和后置干燥炉串连在中置干燥炉与淋釉系统之间，并均与与阀控装置相连接。

本发明所具有的优点及效果如下：

本发明所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法与装置，不但在单个工序中进行了实时信号监测和稳定控制，而且在整个兰炭生产工艺和建筑陶瓷产品的烧制工艺中进行了实时信号监测和稳定控制。最重要的是对整个兰炭生产工艺和建筑陶瓷产品的烧制工艺进行了工艺参数采集和分析，并建立了综合工艺参数数据库，引入能耗效率阈值判断机制，进而对整个利用兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的系统进行实时最优控制。这样，其在兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的能源循环利用领域，可以大大提高能量使用效率，使得兰炭尾气的使用效率达到75%以上，降低损失耗能60%以上，而且极大缓解了对环境的污染，以及节省了由此产生的昂贵的废气排放处理设备成本，更重要的是整个过程参数实时采集、子系统闭环控制和综合系统闭环控制相结合、实时智能判决工艺操作参数等技术的综合有机结合使用，极大地节省了人工成本，由传统工艺的平均每个工序10至12人的人员配置，减少到2至4人的人员配置，且将人员高风险性的工作转变为完全的高安全性工作。

附图说明

图1为兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置的结构框图；

图2为无线料控电路的结构框图；

图3为无线温控电路的结构框图；

图4为无线量控电路的结构框图；

图5为阀控装置结构的结构框图；

图6为无线耗能分布控制电路的结构框图；

图7为工作流程图；

图8为针对一次烧成工艺的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

本发明提供了一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，包括以下步骤：

（1）将原料煤送入电动螺旋给料机，在无线料控电路对送料速度的控制下，进入低温干馏炉；所控制的速度变化分为快速送料、匀速送料和低速送料三个级别。

（2）在无线温控电路对温度的控制下，低温干馏炉对原料进行干馏，同时无线温控电路的温度传感器感知炉温。所控制的温度变化分为一级温度（535℃）、二级温度（585℃）和三级温度（655℃）三个级别，所感知的参数结果分为一级温度（535℃）、二级温度（585℃）和三级温度（655℃）三个级别。

（3）干馏后进入文氏管塔，固态物质通过兰炭处理系统进入后道工序，液体和气体物质进入去焦油器；

（4）去焦油器流出的液态的焦油和水通过焦油处理系统进入后道工序，去焦油器流出的气体物质进入电捕焦油器以及旋流板塔去硫后，进入兰炭尾气排送机；

（5）兰炭尾气排送机在无线量控电路对输送气体量度的控制下，将兰炭尾气送给建筑陶瓷生产系统；同时通过粉尘质量传感器感知输送气体的粉尘含量；所控制的气体量度变化分为满负荷、正常负荷、低负荷三个级别。同时无线量控电路的粉尘质量传感器感知气体的粉尘含量，感知的参数结果分为浓、适中和淡三个级别。

（6）兰炭尾气通过阀控装置对建筑陶瓷生产系统中的前置干燥炉、中置干燥炉、素烧窑炉、后置干燥炉、烘炉和釉烧窑炉进行燃气供应；所述阀控装置通过阀门位置信号传感器将阀门的位置信号传输给无线耗能分布控制电路，所述无线耗能分布控制电路与无线料控电路、无线温控电路和无线量控电路均通过无线方式相连。

步骤（6）中所述无线耗能分布控制电路中通过中央处理器进行数据处理，所述中央处理器根据以下步骤将控制信号发送给无线料控电路以控制电动螺旋给料机的送料速度、发送给无线温控电路以控制低温干馏炉的温度、发送给无限量控电路以控制兰炭尾气排送机的输送气体量度，即：

第一步，启动系统；

第二步，进行初始设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为匀速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；

第三步，开始初始计时；

第四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第五步输出初始状态信号；二是浓，则转入第六步一类设置；三是淡，则转入第七步二类设置；

第五步，输出初始状态信号，完成后返回第三步；

第六步，进行一类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；完成后转入第八步；

第七步，进行二类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷，完成后转入第十九步计时二；

第八步，开始计时一，完成后进入第九步检测粉尘含量状态；

第九步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十步输出一类状态信号；二是浓，则转入第十二步三类设置；三是淡，则转入第十一步二类设置；

第十步，输出一类状态信号，完成后转入第四步检测粉尘含量状态；

第十一步，输出A类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第十二步，进行三类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为三级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为低负荷，完成后进入第十三步计时三；

第十三步，开始计时三，完成后进入第十四步检测粉尘含量状态；

第十四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十五步输出三类状态信号；二是浓，则转入第十七步输出F类状态信号；三是淡，则转入第十六步输出C类状态信号；

第十五步，输出三类状态信号，完成后返回第四步检测粉尘含量状态；

第十六步，输出C类状态信号，完成后转入第六步一类设置；

第十七步，输出F类状态信号，完成后进入第十八步关机检修；

第十八步，关机检修，转入第二十九步；

第十九步，开始计时二，完成后进入第二十步检测粉尘含量状态；

第二十步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十一步输出二类状态信号；二是浓，则转入第二十二步输出B类状态信号；三是淡，则转入第二十三步四类设置；

第二十一步，输出二类状态信号，完成后进入第四步检测粉尘含量状态；

第二十二步，输出B类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第二十三步，进行四类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为一级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为满负荷，完成后进行第二十四步计时四；

第二十四步，开始计时四，完成后进行第二十五步检测粉尘含量状态；

第二十五步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十六步输出四类状态信号；二是浓，则转入第二十七步输出D类状态信号；三是淡，则转入第二十八步输出E类状态信号；

第二十六步，输出四类状态信号，完成后进行第四步检测粉尘含量状态；

第二十七步，输出D类状态信号，完成后转入第七步一类设置；

第二十八步，输出E类状态信号，完成后转入第二十四步计时四；

第二十九步，结束；

其中，初始计时表示进行初始设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时一表示进行一类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时二表示进行二类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时三表示进行三类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时四表示进行四类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

一类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

二类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

三类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

四类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

A类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

B类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

C类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

D类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

E类状态信号表示粉尘含量最优、生产效率最高、产量和耗能之比最高的稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

F类状态信号表示粉尘含量过浓以致于无法调节、不宜进行生产、需要关机检修状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度。

如图1-8所示，本发明提供的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置包括相连接的兰炭尾气产生系统和建筑陶瓷生产系统。

兰炭尾气产生系统利用原料煤的烧制而产生附加物兰炭尾气的一组设备系统，将兰炭尾气供应给建筑陶瓷生产系统。

建筑陶瓷生产系统利用陶瓷原料烧制生产陶瓷成品的一组设备系统，烧制等工艺步骤所需的燃料来源于兰炭尾气产生系统产生的兰炭尾气。

（1）兰炭尾气产生系统

<1>结构说明

兰炭尾气产生系统包括依次相连接的电动螺旋给料机、低温干馏炉、文氏管塔、去焦油器、电捕焦油器、旋流板塔、兰炭尾气排送机；兰炭尾气排送机与建筑陶瓷生产系统的阀控装置相连接；电动螺旋给料机又与无线料控电路相连接；低温干馏炉又与无线温控电路相连接；兰炭尾气排送机又与无线量控电路相连接。见附图1。

<2>功能说明

电动螺旋给料机：是将原料煤送入低温干馏炉的传送装置，其速度变化分为快速送料、匀速送料和低速送料三个级别，受无线料控电路输入的控制信号控制。

低温干馏炉：又称低温热解炉，是将煤在隔绝空气的低温（500～700℃）条件下进行干馏的设备；经过低温干馏炉的原料煤，受热分解转化为固态的兰炭、液态的焦油和水、气态的兰炭尾气三种状态的产物；其温度变化分为一级温度（535℃）、二级温度（585℃）和三级温度（655℃）三个级别，受无线温控电路输入的控制信号控制。

文氏管塔：是文丘里管塔的简称，用于封闭管道中流量测量、控制和调节的设备。

去焦油器：是用气浮原理分离剩余液体中的焦油，利用浮力将焦油排除的设备。

电捕焦油器：是煤气净化设备，将经过洗涤、冷却后的气体除去焦油、粉尘后送至下道工序。

旋流板塔：是一种喷射型塔板洗涤器，对气体进行脱硫处理的设备。

兰炭尾气排送机：是一种管道和风机组合设备，用于将兰炭尾气输送出去，其输送气体量度变化分为满负荷、正常负荷、低负荷三个级别，受无线量控电路输入的控制信号控制。

（2）无线料控电路

<1>结构说明

无线料控电路包括依次相连接的射频天线、无线数据接收器二、料控信号解调器、料控信号解码器；料控信号解码器与电动螺旋给料机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。见附图2。

<2>功能说明

无线料控电路：一种通过无线方式接收信号、进行信号处理后输出控制信号给电动螺旋给料机以控制送料速度的电路。

射频天线：用于射频信号的无线接收和无线发射。

无线数据接收器二：接收射频天线的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

料控信号解调器：接收无线数据接收器二输入的信号，并解调转换成低频数字信号后、进行输出的电路。

料控信号解码器：接收料控信号解调器输入的信号，并根据协议解码成适应电动螺旋给料机控制数据的信号后、进行输出的电路。

（3）无线温控电路

<1>结构说明

无线温控电路包括依次相连接的温度传感器、温度信号编码器、温度信号调制器、无线数据发射器三、射频天线、无线数据接收器三、温控信号解调器、温控信号解码器；温控信号解码器与低温干馏炉相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。见附图3。

<2>功能说明

无线温控电路：一种感知温度、收发处理信号、输出温度控制信号的电路。一方面感知低温干馏炉的工作温度，并通过一系列信号处理电路将工作温度数据无线发送给无线耗能分布控制电路；一方面无线接收无线耗能分布控制电路发送来的信号，通过一系列信号处理电路将其转换成低温干馏炉的温度控制信号并输出。

温度传感器：用于感知低温干馏炉工作温度的传感器。

温度信号编码器：用于接收温度传感器输入的信号，并根据协议编码后、进行输出的电路。

温度信号调制器：用于接收温度信号编码器输入的信号，并根据电平标准和功率要求转换调制成射频信号后、进行输出的电路。

无线数据发射器三：用于接收温度信号调制器输入的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

射频天线：用于射频信号的无线接收和无线发射。

无线数据接收器三：接收射频天线输入的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

温控信号解调器：接收无线数据接收器三输入的信号，并解调转换成低频数字信号后、进行输出的电路。

温控信号解码器：接收温控信号解调器输入的信号，并根据协议解码成适应低温干馏炉控制数据的信号后、进行输出的电路。

（4）兰炭处理系统和焦油处理系统

<1>结构说明

文氏管塔又与兰炭处理系统相连接。去焦油器又与焦油处理系统相连接。见附图1。

<2>功能说明

兰炭处理系统：将烧制成的固态兰炭进行后续工序处理、输出固态的兰炭的系统。

焦油处理系统：将烧制成的液态的水和焦油进行后续工序处理、输出液态的焦油和水的系统。

（5）无线量控电路

<1>结构说明

无线量控电路包括依次相连接的粉尘质量传感器、量度信号编码器、量度信号调制器、无线数据发射器四、射频天线、无线数据接收器四、量控信号解调器、量控信号解码器；量控信号解码器与兰炭尾气排送机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。见附图4。

<2>功能说明

无线量控电路：一种感知兰炭尾气的粉尘含量、收发处理信号、输出气体量度控制信号的电路。一方面感知兰炭尾气排送机的排送的粉尘含量，并通过一系列信号处理电路将工作粉尘含量数据无线发送给无线耗能分布控制电路；一方面无线接收无线耗能分布控制电路发送来的信号，通过一系列信号处理电路将其转换成兰炭尾气排送机的气体量度控制信号并输出。

粉尘质量传感器：用于感知兰炭尾气排送机的排送的粉尘含量的传感器。

量度信号编码器：用于接收粉尘质量传感器输入的信号，并根据协议编码后、进行输出的电路。

量度信号调制器：用于接收量度信号编码器输入的信号，并根据电平标准和功率要求转换调制成射频信号后、进行输出的电路。

无线数据发射器四：用于接收量度信号调制器输入的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

射频天线：用于射频信号的无线接收和无线发射。

无线数据接收器四：接收射频天线输入的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

量控信号解调器：接收无线数据接收器四输入的信号，并解调转换成低频数字信号后、进行输出的电路。

量控信号解码器：接收量控信号解调器输入的信号，并根据协议解码成适应兰炭尾气排送机控制数据的信号后、进行输出的电路。

（6）建筑陶瓷生产系统

<1>结构说明

建筑陶瓷生产系统包括依次相连接的球磨机、打浆机、前置干燥炉、压坯机、中置干燥炉、素烧窑炉、后置干燥炉、淋釉系统、烘炉、釉烧窑炉；前置干燥炉、中置干燥炉、素烧窑炉、后置干燥炉、烘炉、釉烧窑炉又分别与阀控装置相连接；阀控装置又与无线耗能分布控制电路相连接。见附图1。

对于一次烧成工艺的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其建筑陶瓷生产系统不包括素烧窑炉和后置干燥炉，见附图8。

<2>功能说明

球磨机：是对被破碎之后的物料进行粉碎的设备。

打浆机：是对被粉碎之后的物料进行打浆的设备。

前置干燥炉：是对坯体进行准备环节干燥的设备；其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由前置烘气阀控制，同时由前置烘气阀压力传感器感知。

压坯机：是对一次干燥后的浆料进行成型的压制设备。

中置干燥炉：是对坯体进行中间环节干燥的设备；其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由中置烘气阀控制，同时由中置烘气阀压力传感器感知。

素烧窑炉：是对经过干燥的坯体、用低温690摄氏度至1020摄氏度进行烧制的窑炉设备；其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由素窑燃气阀控制，同时由素窑燃气阀压力传感器感知。

后置干燥炉：是对坯体进行后续环节干燥的设备；其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由后置烘气阀控制，同时由后置烘气阀压力传感器感知。

淋釉系统：是对三次干燥、素烧之后的坯体进行淋釉的设备。

烘炉：是对淋釉之后的坯体进行烘干的设备，其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由烘炉燃气阀控制，同时由烘炉燃气阀压力传感器感知。

釉烧窑炉：是对淋釉烘干之后的半成品进行烧制而成为成品的窑炉设备，其耗用燃气来自于兰炭尾气产生系统的兰炭尾气；其气体量度可以由釉窑燃气阀控制，同时由釉窑燃气阀压力传感器感知。

阀控装置：是控制兰炭尾气输入的阀门和阀门位置信号感知相结合的装置。一方面根据建筑陶瓷生产系统的工作状态需要对阀门进行控制，一方面感知阀门位置，并将感知信号输出给无线耗能分布控制电路。

无线耗能分布控制电路：基于中央处理器、对整个兰炭生产工艺和建筑陶瓷产品的烧制工艺的工艺参数与综合工艺参数数据库进行对比、利用影响能耗效率的多重阈值判断方法进行计算、进而对整个利用兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的系统进行实时最优控制的电路系统，可以显著提高能源循环使用效率，降低损失耗能，节省人工成本。

（7）阀控装置

<1>结构说明

阀控装置包括依次相连接的阀门系统和阀门位置信号传感器。见附图5。

<2>功能说明

阀门系统：是根据建筑陶瓷生产系统的工作状态需要以控制兰炭尾气输入的阀门组合系统。

阀门位置信号传感器：是对阀门位置进行感知、并将感知信号输出给无线耗能分布控制电路的传感器系统。

（8）无线耗能分布控制电路

<1>结构说明

无线耗能分布控制电路包括依次相连接的射频天线、无线数据接收器一、输入数字滤波器、输入放大器、输入电平转换电路、数字信号解调电路、数字信号解码电路、串行转并行电路、中央处理器、并行转串行电路、数字信号编码电路、数字信号调制电路、输出数字滤波器、输出放大器、无线数据发射器一；其中中央处理器又与输出电平转换电路相连接，输出电平转换电路又与阀控装置相连接；其中中央处理器又与显示设备相连接；其中射频天线通过无线方式又与无线料控电路、无线温控电路、无线量控电路相连接。见附图6。

无线耗能分布控制电路通过无线方式与无线料控电路、无线温控电路和无线量控电路相连接。见附图1。

<2>功能说明

射频天线：是用于射频信号的无线接收和无线发射。

无线数据接收器一：是接收射频天线输入的信号，并进行预放大、预滤波处理后、进行输出的电路。

输入数字滤波器：是接收无线数据接收器一输入的信号，并对信号进行筛选、过滤、抑制的电路，用于抑制噪声和无用信号、保留有效信号。

输入放大器：是对输入信号进行增益放大输出的电路。

输入电平转换电路：是将输入放大器输入信号的电平转换成标准数字信号电平的电路。

数字信号解调电路：是接收输入电平转换电路输入的信号，并解调转换成基带数字信号后、进行输出的电路。

数字信号解码电路：是接收数字信号解调电路输入的信号，并根据协议解码后、进行输出的电路。

串行转并行电路：是根据所采集的外围设备工艺参数数据的标准，将串行数字信号按照编码协议转换成并行多路数字信号分别输出的电路。

中央处理器：是接收输入信号转换器输入的信号，并根据输入信号的信息参数和所存储阈值进行比较和计算后、进行输出的电路。

并行转串行电路：是根据外围被设备的控制信号的标准，将多路并行数字信号按照编码协议转换成串行数字信号输出的电路。

数字信号编码电路：是用于将输入信号按照协议编码后、进行输出的电路。

数字信号调制电路：用于数字信号编码电路输入的信号，并调制成射频信号后、进行输出的电路。

输出数字滤波器：是对信号进行筛选、过滤、抑制的电路，用于抑制噪声和无用信号、保留有效信号。

输出放大器：是对输入信号进行功率放大输出的电路。

无线数据发射器一：是用于接收输出信号转换器输入的信号，并进行放大、滤波处理后、进行输出的电路。

输出电平转换电路：是将输入放大器输入信号的电平转换成适合阀控装置里阀门位置控制信号标准电平的数字控制信号的电路。

显示设备：是用于将中央处理器输出的信息进行显示的设备，给工作人员以实时监控信息的平台。

无线料控电路、无线温控电路和无限量控电路的数据信号通过无线方式输入射频天线。射频天线将输入的数据信号依次输入无线数据接收器一、输入数字滤波器、输入放大器、输入电平转换电路、数字信号解调电路、数字信号解码电路、串行转并行电路后进入中央处理器进行数据处理，处理完后输出的控制信号依次输入并行转串行电路、数字信号编码电路、数字信号调制电路、输出数字滤波器、输出放大器、无线数据发射器一，然后通过射频天线无线传输给无线料控电路、无线温控电路和无限量控电路，处理完后输出的信息信号输入显示设备进行显示。阀控装置将阀门的位置信号输入输出电平转换电路后进入中央处理进行数据处理。

以上所述为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的等同变化，皆应属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将原料煤送入电动螺旋给料机，在无线料控电路对送料速度的控制下，进入低温干馏炉；

（2）在无线温控电路对温度的控制下，低温干馏炉对原料进行干馏，同时采用温度传感器感知炉温；

（3）干馏后进入文氏管塔，固态物质通过兰炭处理系统进入后道工序，液体和气体物质进入去焦油器；

（4）去焦油器流出的液态的焦油和水通过焦油处理系统进入后道工序，去焦油器流出的气体物质进入电捕焦油器以及旋流板塔去硫后，进入兰炭尾气排送机；

（5）兰炭尾气排送机在无线量控电路对输送气体量度的控制下，将兰炭尾气送给建筑陶瓷生产系统；同时通过粉尘质量传感器感知输送气体的粉尘含量；

（6）兰炭尾气通过阀控装置对建筑陶瓷生产系统中的前置干燥炉、中置干燥炉、素烧窑炉、后置干燥炉、烘炉和釉烧窑炉进行燃气供应；所述阀控装置通过阀门位置信号传感器将阀门的位置信号传输给无线耗能分布控制电路，所述无线耗能分布控制电路与无线料控电路、无线温控电路和无线量控电路均通过无线方式相连。

2.根据权利要求1所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产方法，其特征在于，步骤（6）中所述无线耗能分布控制电路中通过中央处理器进行数据处理，所述中央处理器根据以下步骤将控制信号发送给无线料控电路以控制电动螺旋给料机的送料速度、发送给无线温控电路以控制低温干馏炉的温度、发送给无限量控电路以控制兰炭尾气排送机的输送气体量度，即：

第一步，启动系统；

第二步，进行初始设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为匀速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；

第三步，开始初始计时；

第四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第五步输出初始状态信号；二是浓，则转入第六步一类设置；三是淡，则转入第七步二类设置；

第五步，输出初始状态信号，完成后返回第三步；

第六步，进行一类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷；完成后转入第八步；

第七步，进行二类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为二级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为正常负荷，完成后转入第十九步计时二；

第八步，开始计时一，完成后进入第九步检测粉尘含量状态；

第九步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十步输出一类状态信号；二是浓，则转入第十二步三类设置；三是淡，则转入第十一步二类设置；

第十步，输出一类状态信号，完成后转入第四步检测粉尘含量状态；

第十一步，输出A类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第十二步，进行三类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为低速、低温干馏炉的温度为三级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为低负荷，完成后进入第十三步计时三；

第十三步，开始计时三，完成后进入第十四步检测粉尘含量状态；

第十四步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第十五步输出三类状态信号；二是浓，则转入第十七步输出F类状态信号；三是淡，则转入第十六步输出C类状态信号；

第十五步，输出三类状态信号，完成后返回第四步检测粉尘含量状态；

第十六步，输出C类状态信号，完成后转入第六步一类设置；

第十七步，输出F类状态信号，完成后进入第十八步关机检修；

第十八步，关机检修，转入第二十九步；

第十九步，开始计时二，完成后进入第二十步检测粉尘含量状态；

第二十步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十一步输出二类状态信号；二是浓，则转入第二十二步输出B类状态信号；三是淡，则转入第二十三步四类设置；

第二十一步，输出二类状态信号，完成后进入第四步检测粉尘含量状态；

第二十二步，输出B类状态信号，完成后转入第二步初始设置；

第二十三步，进行四类设置，即控制电动螺旋给料机的送料速度为快速、低温干馏炉的温度为一级温度、兰炭尾气排送机输送的气体量度为满负荷，完成后进行第二十四步计时四；

第二十四步，开始计时四，完成后进行第二十五步检测粉尘含量状态；

第二十五步，检测粉尘含量状态，结果分为三种：一是适中，则进入第二十六步输出四类状态信号；二是浓，则转入第二十七步输出D类状态信号；三是淡，则转入第二十八步输出E类状态信号；

第二十六步，输出四类状态信号，完成后进行第四步检测粉尘含量状态；

第二十七步，输出D类状态信号，完成后转入第七步一类设置；

第二十八步，输出E类状态信号，完成后转入第二十四步计时四；

第二十九步，结束；

其中，初始计时表示进行初始设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时一表示进行一类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时二表示进行二类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时三表示进行三类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

计时四表示进行四类设置后开始计时，直到生产系统参数稳定后所需要的时间；

一类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

二类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

三类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

四类状态信号表示粉尘含量适中稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

A类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为二级温度；

B类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为正常负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为二级温度；

C类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度；

D类状态信号表示粉尘含量浓淡调节状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

E类状态信号表示粉尘含量最优、生产效率最高、产量和耗能之比最高的稳定状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为满负荷，送料速度为快速，低温干馏炉的温度为一级温度；

F类状态信号表示粉尘含量过浓以致于无法调节、不宜进行生产、需要关机检修状态，给阀控装置供应的兰炭尾气的气体量度为低负荷，送料速度为低速，低温干馏炉的温度为三级温度。

3.一种兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，包括相连的兰炭尾气产生系统和建筑陶瓷生产系统；

所述兰炭尾气产生系统包括依次相连接的电动螺旋给料机、低温干馏炉、文氏管塔、去焦油器、电捕焦油器、旋流板塔、兰炭尾气排送机；兰炭尾气排送机与建筑陶瓷生产系统的阀控装置相连接；电动螺旋给料机又与无线料控电路相连接；低温干馏炉又与无线温控电路相连接；兰炭尾气排送机又与无线量控电路相连接；

建筑陶瓷生产系统包括依次相连接的球磨机、打浆机、前置干燥炉、压坯机、中置干燥炉、淋釉系统、烘炉、釉烧窑炉；前置干燥炉、中置干燥炉、烘炉、釉烧窑炉又分别与阀控装置相连接；阀控装置又与无线耗能分布控制电路相连接。

4.根据权利要求3所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，所述无线料控电路包括依次相连接的射频天线、无线数据接收器二、料控信号解调器、料控信号解码器；料控信号解码器与电动螺旋给料机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

5.根据权利要求3所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，所述无线温控电路包括依次相连接的温度传感器、温度信号编码器、温度信号调制器、无线数据发射器三、射频天线、无线数据接收器三、温控信号解调器、温控信号解码器；温控信号解码器与低温干馏炉相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

6.根据权利要求3所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，所述无线量控电路包括依次相连接的粉尘质量传感器、量度信号编码器、量度信号调制器、无线数据发射器四、射频天线、无线数据接收器四、量控信号解调器、量控信号解码器；量控信号解码器与兰炭尾气排送机相连接；射频天线通过无线信号与无线耗能分布控制电路相连接。

7.根据权利要求3所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，所述兰炭尾气产生系统还包括兰炭处理系统和焦油处理系统，文氏管塔与兰炭处理系统相连接，去焦油器与焦油处理系统相连接。

8.根据权利要求3所述的兰炭尾气烧制建筑陶瓷产品的低耗能生产装置，其特征在于，所述建筑陶瓷生产系统还包括相连的素烧窑炉和后置干燥炉，素烧窑炉和后置干燥炉串连在中置干燥炉与淋釉系统之间，并均与与阀控装置相连接。

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