CN107726847A - 一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳素行业石油焦煅烧技术领域，具体涉及一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，检测煅烧炉料罐运行最佳时的温度区间Ta‑Tb和氧含量区间Ma‑Mb分别作为对比温度区间和对比氧含量区间，煅烧炉料罐的风口和下火口处分别设置有风门控制装置和下火口控制装置，内部设置测温元件和氧含量检测元件，风门控制装置、下火口控制装置、测温元件和氧含量检测元件均与智能调控装置连接，通过测温元件的检测结果控制下火口的开启状态，通过氧含量检测元件的检测结果控制风口的开启状态，智能调控装置周期性的将检测结果与对比区间比对，进行自动调节，调节温度并且使燃料充分，保证燃烧炉的最佳运行状态，同时降低了工人的劳动强度并且更环保。

Description

一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法

技术领域

本发明涉及碳素行业石油焦煅烧技术领域，具体涉及一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法。

背景技术

目前，在炼钢、铝用碳素制品、石墨电极、碳电极等领域均需使用锻后石油焦，石油焦的煅烧设备主要有回转窑和罐式煅烧两种，其中罐式煅烧炉因其烧损小、煅烧质量高、实现无外加燃料煅烧等优点而被广泛应用于国内的碳素厂生产铝用预焙阳极所需的锻后石油焦。罐式煅烧炉窑一直采用人工方式调温，这种控制温度的方式十分粗糙，不但煅烧后的碳素产品质量不好控制，还容易因短时间内的局部高温将炉窑烧毁，尤其是随着技术的发展，现在的炉窑罐数量越来越多，体积也越来越大，调温点越来越多，传统的人工调温方式已经不能满足正常的生产需求；除此之外，人工调温对工人经验的需求以及责任心要求也很大，但是工人的精力有限，而且炉窑在工人倒班时候不停，难免会出现疏忽使炉窑温度过高或过低的情况，影响炉窑的使用寿命以及产品质量，国家对外排烟气的环保指标要求越来越严格，现有的燃炉窑的燃烧比难以控制在最佳状态，排出的烟气不能满足环保指标。

发明内容

本发明为解决上述问题提供的是一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，设定煅烧炉料罐正常运行的对比温度区间Ta-Tb和对比氧含量区间Ma-Mb，通过智能调控终端将智能调控装置的对比温度参数和对比氧含量参数分别设置为对比温度区间和对比氧含量区间，测温元件和氧含量检测元件检测煅烧炉料罐内的实时温度T和实时氧含量M，并将检测的实时温度T和实时氧含量M传输至智能调控装置，智能调控装置周期性的将实时温度T和实时氧含量M分别与温度区间和氧含量区间对比：

T小于Ta时，智能调控装置控制下火口控制装置的推拉板移动一个预设的单位距离，使下火口开大；T大于Tb时，智能调控装置控制推拉板反方向移动一个预设的单位距离，使下火口关小；T位于对比温度区间Ta-Tb中时保持下火口的开口状态不变；

M小于Ma时，智能调控装置控制风门控制装置使风口风门拉板移动一个预设的单位距离，使风口开大；M大于Mb时，智能调控装置控制风门拉板反方向一个预设的单位距离，使风口关小；M位于对比氧含量区间Ma-Mb中时保持风口的开口状态不变。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述煅烧炉料罐配备一个与智能调控终端远程连接的智能调控装置，煅烧炉料罐的风口和下火口处分别设置有风门控制装置和下火口控制装置，所述智能调控装置包括控制单元、天线和开关电源模块，控制单元上设置有远程控制模块，所述远程控制模块连接智能调控装置外设置的天线，控制单元通过天线与智能调控终端控制连接，控制单元与开关电源模块以及设置在煅烧炉料罐内的测温元件和氧含量检测元件连接；

所述风门控制装置包括风门拉板和第一电动推杆，风门拉板活动设置在煅烧炉料罐的风口，风门拉板通过连接板与第一电动推杆末端连接，第一电动推杆与智能调控装置内的控制单元连接；所述下火口控制装置包括第二电动推杆、操纵杆和推拉板，第二电动推杆安装在煅烧炉料罐的外壁并与智能调控装置内的控制单元连接，第二电动推杆通过连杆与操纵杆一端连接，操纵杆另一端连接有推拉板，推拉板设置在煅烧炉的下火口。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述智能调控终端包括电脑调控终端和手机调控终端。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述智能调控装置并联连接交流电源和不间断电源。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述推拉板设置在煅烧炉料罐内部的下火口处，操纵杆穿过煅烧炉料罐侧壁的通孔设置并且通过连杆连接第二电动推杆，通孔内填充有玻璃棉，第二电动推杆通过L形固定架安装在煅烧炉料罐的侧壁，L形固定架与煅烧炉料罐之间设置有玻璃棉垫，所述第二电动推杆设置在防护罩中。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述风门拉板通过螺栓与连接板连接。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述风门控制装置与控制单元之间设置有调节开关。

作为本发明一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法的进一步方案，所述智能调控装置固定安装在煅烧炉料罐的外壁，智能调控装置和煅烧炉料罐之间设置有玻璃棉垫。

有益效果

1、本发明的温度智能调节方法通过测温元件和氧含量检测元件检测煅烧炉料罐内的实时温度T和实时氧气含量M，周期性的将实时温度T和实时氧气含量M分别与煅烧炉料罐最佳运行状况时检测到的对比温度区间Ta-Tb和对比氧含量区间Ma-Mb对比，实时温度T低于对比温度区间Ta-Tb下限值时智能调控装置通过控制调节推拉板使下火口打开一点，增加挥发分的进入量，在风门控制装置的配合调节下，提高煅烧炉料罐内的温度，实时温度T高于对比温度区间Ta-Tb上限值时智能调控装置使下火口处关小一点，减少挥发分的进入量，降低煅烧炉料罐内的温度并且保证较好的燃烧比；当实时氧气含量M低于对比氧含量区间Ma-Mb的下限值时，智能调控装置通过调节风门拉板使风口开大一点，增加空气进量，当实时氧气含量M高于对比氧含量区间Ma-Mb的上限值时，智能调控装置控制使风口关小一点，减小空气进量，智能调控装置控制进行自动调节，并且通过智能调控终端控制，有效降低了工人的劳动强度。

2、本发明的温度智能调节方法的多个煅烧炉料罐之间并联设置，相互间不会造成影响，智能调控装置内的控制单元上有wifi远程继电器或PLC等控制元件，并且通过天线与智能调控终端进行数据交换，实现远程调控，智能调控终端包括电脑调控终端和手机调控终端，通过智能调控终端的实时数据对每个煅烧炉料罐进行调节，降低了工作的复杂程度。

3、风门控制装置设置在煅烧炉料罐的风口处，风门拉板设置在风门处的滑槽中，风门拉板通过在滑槽内移动遮挡风口调节风门的开启程度，风门拉板通过第一电动推杆带动，风门拉板与第一电动推杆之间通过连接板连接，并且风门拉板与连接板之间通过螺栓连接，便于拆卸，第一电动推杆与控制单元之间设置有开关，便于通过风口对煅烧炉料罐维修；下火口控制装置包括通过推拉板控制下火口的开启程度，推拉板设置在煅烧炉料罐内部，推拉板通过操纵杆连接设置在煅烧炉料罐外壁的第二电动推杆，由第二电动推杆带动调节下火口的开启程度，第二电动推杆通过L形固定架安装在煅烧炉料罐并且设置在防护罩中。

附图说明

图1是本发明温度智能调节方法的流程示意图；

图2是本发明温度智能调节方法中智能调控装置和风门控制装置的结构示意图；

图3是本发明温度智能调节方法中下火口控制装置的结构示意图；

图4是本发明温度智能调节方法的电气控制示意图；

图中标记：1、煅烧炉料罐，2、智能调控装置，3、风门控制装置，4、下火口控制装置，101、风口，102、下火口，201、控制单元，202、天线，203、开关电源模块，204、交流电源，205、不间断电源，301、风门拉板，302、第一电动推杆，303、连接板，401、第二电动推杆，402、操纵杆，403、推拉板，404、L形固定架，405、防护罩。

具体实施方式

如图所示：一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，通过运行经验以及多次测试确定并设定一个煅烧炉料罐1最佳运行状况下的对比温度区间Ta-Tb和对比氧含量区间Ma-Mb，分别作为对比温度参数和对比氧含量参数，通过智能调控终端将智能调控装置2的对比温度参数和对比氧含量参数分别设置为Ta-Tb和Ma-Mb，不做精确设置可以增加调整范围、降低调整设备的工作量，降低能源耗费，煅烧炉料罐1内的测温元件和氧含量检测元件检测实时温度T和实时氧含量M，并将检测的实时温度T和实时氧含量M传输至智能调控装置2，智能调控装置2周期性的将实时温度T和实时氧含量M分别与对比温度区间Ta-Tb和对比氧含量区间Ma-Mb比较：

T小于Ta时，说明煅烧炉料罐1内温度低于最佳运行状况下的温度，智能调控装置2对比后控制下火口控制装置4调节推拉板403，推拉板403移动一个预设的单位距离使下火口102开大一个单位的空间，提高煅烧炉料罐1的挥发分进量配合风口101的空气以提高温度；T大于Tb时，说明煅烧炉料罐1内温度过高，持续升高可能会损坏煅烧炉料罐1，智能调控装置2控制下火口控制装置4调节推拉板403，使下火口102关闭一个单位的空间，减小挥发分的进量以降低温度；T位于对比温度区间Ta-Tb中时表明煅烧炉料罐1处于最佳运行状态，此时保持下火口102的开口状态即可；通过推拉板403的多次运动对煅烧炉料罐1内进行调节，使煅烧炉料罐1内温度达到并保持在Ta-Tb的区间内，此时煅烧炉料罐1内的温度适合生产；

M小于Ma时，煅烧炉料罐1内的氧气含量较低，影响挥发分的燃烧进而会使煅烧炉料罐1的温度降低以及可燃物燃烧不充分，影响环保指标，智能调控装置2控制风门控制装置3调节风门拉板301运动一个预设的单位距离，使风口101打开单位的空间，增加空气进量；M大于Mb时，煅烧炉料罐1内的可燃物燃烧比不是最佳，而且冷空气过多也会影响炉温，智能调控装置2控制风门控制装置3调节风门拉板301移动，使风口101关闭一个单位的空间，减小空气进量；M位于对比氧含量区间Ma-Mb中时说明煅烧炉料罐1的燃烧比良好，此时需要保持风口101的开口状态不变，经过对风门拉板301的位置多次调节使风口101达到合适的开口，空气进量和燃烧物比例合适，使燃料能够充分燃烧，降低排出的烟气对大气造成的污染，满足环保指标；电动推杆的伸缩范围及为风口101和下火口102处的最大的调节范围，电动推杆长时间处于极限距离时可能是炉窑发生故障，超出自动调节的范围，可能会影响炉窑的安全运营以及烟气的环保指标，此时设备发出警报进行人工检修，智能调控装置2周期性的将测温元件和氧含量检测元件检测到的实时数据比对，自动作出操作，不仅及时准确，而且大大降低了工人的劳动强度和工作量，同时保证了炉窑安全运营以及使烟气达到环保指标。

所述智能调控装置2通过膨胀螺栓安装在煅烧炉料罐1的侧壁，多个煅烧炉料罐1的配备的智能调控装置2并联设置均连接220V的交流电源和不间断电源，220V交流电源和不间断电源205用于为智能调控装置2供电，不间断电源205可防止因突发断电的情况影响设备运行，智能调控装置2包括控制单元201、天线202、开关电源模块203和手动调节装置，控制单元201还与风门控制装置3、下火口控制装置4以及设置在煅烧炉料罐1内的测温元件和氧含量检测元件连接，测温元件为热电偶、热传感器等可以测试和反馈信息的元件，氧含量检测元件包括氧含量传感器等可以测试煅烧炉料罐1内氧气含量或浓度的元件，天线202设置在智能调控装置2外，天线202与控制单元201上设置的wifi远程继电器、PLC等控制元件连接，用于与智能调控终端进行数据和命令的交换，智能调控终端包括电脑调控终端和手机调控终端，智能调控终端可显示煅烧炉料罐1的实时状况和修改设置控制单元201的对比数据，开关电源模块203连接控制单元201，开关电源模块203用于为风门控制装置3和下火口控制装置4供电，控制单元201控制风门控制装置3和下火口控制装置4的供电情况和运行从而调节煅烧炉料罐1的温度。

所述煅烧炉料罐1为常用的设置有风口101和下火口102煅烧炉窑，风口101用于向煅烧炉料罐1内输送空气，下火口102用于向煅烧炉料罐1内输送挥发分，风门控制装置3和下火口控制装置4分别设置在煅烧炉料罐1的风口101和下火口102处，风门控制装置3由智能调控装置2接收氧含量传感器等氧含量检测元件的反馈信号进行自动调节，包括风门拉板301和第一电动推杆302，风门拉板301为不锈钢材质，设置在煅烧炉料罐1的风口101处的滑槽中，风门拉板301的一端与连接板303通过螺栓连接，连接板303固定设置在第一电动推杆302上，第一电动推杆302带动风门拉板301在滑槽中移动，从而控制风口101的开口大小，从而控制空气的输入量，第一电动推杆302受智能调控装置2控制，并且与智能调控装置2之间设置有调节开关205，调节开关205关闭后将风门拉板301与连接板303之间的连接断开，可进行人工调节；下火口控制装置4由智能调控装置2接收热电偶的测温元件的反馈数据进行自动调节，包括第二电动推杆401、操纵杆402和推拉板403，推拉板403设置在煅烧炉料罐1内部的下火口102处，推拉板403安装在操纵杆403的一端，操纵杆402穿过煅烧炉料罐1侧壁的通孔设置，另一端通过连杆连接第二电动推杆401，通孔内填充有玻璃棉；所述第二电动推杆401连接智能调控装置2，第二电动推杆401通过L形固定架404安装在煅烧炉料罐1的外侧壁，L形固定架404上还安装有用于保护第二电动推杆401的防护罩405，L形固定架404与煅烧炉料罐1之间设置有玻璃棉垫。

使用本发明温度智能调节方法的过程中每次测温元件和氧含量检测元件的检测结果和操作数据都会在智能调控终端显示和储存，同时通过智能调控终端也可以对风门控制装置3、下火口控制装置4以及对比参数区间的参数进行调节更改，智能调控终端上还可以依据不同的职位进行不同的权限设置，温度调节装置4控制的煅烧炉料罐1之间相互独立，使多个温度调节装置4F1到Fn之间不会产生相互影响，本发明的智能控温系统可有效避免由人为疏忽等意外因素对煅烧炉内温度的影响，避免影响产品质量或者高温损害煅烧炉，大大提高了发明煅烧炉窑的使用寿命、产品的合格率和生产效率，并且降低了劳动强度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：设定煅烧炉料罐（1）正常运行的对比温度区间Ta-Tb和对比氧含量区间Ma-Mb，通过智能调控终端将智能调控装置（2）的对比温度参数和对比氧含量参数分别设置为对比温度区间和对比氧含量区间，测温元件和氧含量检测元件检测煅烧炉料罐（1）内的实时温度T和实时氧含量M，并将检测的实时温度T和实时氧含量M传输至智能调控装置（2），智能调控装置（2）周期性的将实时温度T和实时氧含量M分别与对比温度区间以及对比氧含量区间对比：

T小于Ta时，智能调控装置（2）控制下火口控制装置（4）的推拉板（403）移动一个预设的单位距离，使下火口（102）开大；T大于Tb时，智能调控装置（2）控制推拉板（403）反方向移动一个预设的单位距离，使下火口（102）关小；T位于对比温度区间Ta-Tb中时保持下火口（102）的开口状态不变；

M小于Ma时，智能调控装置（2）控制风门控制装置（3）使风口（101）风门拉板（301）移动一个预设的单位距离，使风口（101）开大；M大于Mb时，智能调控装置（2）控制风门拉板（301）反方向移动一个预设的单位距离，使风口（101）关小；M位于对比氧含量区间Ma-Mb中时保持风口（101）的开口状态不变。

2.如权利要求1所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述煅烧炉料罐（1）配备一个与智能调控终端远程连接的智能调控装置（2），煅烧炉料罐（1）的风口（101）和下火口（102）处分别设置有风门控制装置（3）和下火口控制装置（4），所述智能调控装置（2）包括控制单元（201）、天线（202）和开关电源模块（203），控制单元（201）上设置有远程控制模块，所述远程控制模块连接智能调控装置（2）外设置的天线（202），控制单元（201）通过天线（202）与智能调控终端控制连接，控制单元（201）与开关电源模块（203）以及设置在煅烧炉料罐（1）内的测温元件和氧含量检测元件连接；

所述风门控制装置（3）包括风门拉板（301）和第一电动推杆（302），风门拉板（301）活动设置在煅烧炉料罐（1）的风口（101），风门拉板（301）通过连接板（303）与第一电动推杆（302）末端连接，第一电动推杆（302）与智能调控装置（2）内的控制单元（201）连接；所述下火口控制装置（4）包括第二电动推杆（401）、操纵杆（402）和推拉板（403），第二电动推杆（401）安装在煅烧炉料罐（1）的外壁并与智能调控装置（2）内的控制单元（201）连接，第二电动推杆（401）通过连杆与操纵杆（402）一端连接，操纵杆（402）另一端连接有推拉板（403），推拉板（403）设置在煅烧炉的下火口（102）。

3.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述智能调控终端包括电脑调控终端和手机调控终端。

4.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述智能调控装置（2）并联连接交流电源（204）和不间断电源（205）。

5.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述推拉板（403）设置在煅烧炉料罐（1）内部的下火口（102）处，操纵杆（402）穿过煅烧炉料罐（1）侧壁的通孔设置并且通过连杆连接第二电动推杆（401），通孔内填充有玻璃棉，第二电动推杆（401）通过L形固定架（404）安装在煅烧炉料罐（1）的侧壁，L形固定架（404）与煅烧炉料罐（1）之间设置有玻璃棉垫，所述第二电动推杆（401）设置在防护罩（405）中。

6.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述风门拉板（301）通过螺栓与连接板（303）连接。

7.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述风门控制装置（3）与控制单元（201）之间设置有调节开关（205）。

8.如权利要求2所述的一种用于煅烧炉窑的温度智能调节方法，其特征在于：所述智能调控装置（2）固定安装在煅烧炉料罐（1）的外壁，智能调控装置（2）和煅烧炉料罐（1）之间设置有玻璃棉垫。