CN113375152A - 一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，设置在旋转的酸化窑外，酸化窑的外周设有密闭的加温罩，加温罩上均匀设置有多个燃烧器，多个燃烧器的火焰出口朝向酸化窑的外壁设置；燃烧控制系统包括燃气单元、助燃风单元以及控制单元，燃气单元为每个燃烧器提供稳定可调的燃气，助燃风单元为每个燃烧器提供稳定可调的助燃风，每个燃烧器、燃气单元和助燃风单元分别与控制单元双向信号连接；控制单元用于控制燃烧器的燃烧，还用于根据设定的酸化窑温度调节燃气单元和助燃风单元，从而控制燃烧器的火焰形态。多个燃烧器对酸化窑的外壁进行均匀地加热，物料受热更加均匀，热传递效率高，能源消耗较低，温度调节范围大，温度调节更加灵敏。

Description

一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统

技术领域

本发明涉及锂盐酸化技术领域，具体涉及一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统。

背景技术

随着燃料能源供给情况的变化，以及人们对环境保护的逐步重视，对产量质量的提升要求，锂盐酸化窑燃烧系统所要解决的问题随之改变，锂盐行业对加热燃烧器及燃烧系统控制提出了更高的技术要求。

目前受环保的发展趋势要求，锂盐酸化窑所使用的燃料基本为环保燃料，例如天然气。燃烧器的综合性能要求和环保的发展趋势，要求燃烧器及控制单元达到低氮环保、燃烧充分、高效稳定、可靠运行，能将现场工艺与燃烧控制单元的智能化相结合，为企业可持续性稳定生产保驾护航。

现有的锂盐酸化窑加热工艺主流结构为热风炉烟气加热，主要通过燃料在热风炉燃烧后的热烟气送入保温罩和罩内筒体之间的夹套，利用烟气对筒体进行传导与换热，再将物料加热。烟气将筒体内物料加热后，被吸热后的低温烟气，随系统设备处理达标后由烟囱排入大气。应用实践表明，上述燃烧控制单元加热工艺并未取得预期的理想使用效果，如热效率低、能源消耗大、温度分布不均匀、温度调节控制不灵敏、调节范围受限、产量质量提升空间小等。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，解决现有的加热工艺存在的加温罩温度分布不均以及热效率低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，所述燃烧控制系统设置在旋转的酸化窑外，酸化窑的外周设有密闭的加温罩，所述加温罩上均匀设置有多个燃烧器，多个所述燃烧器的火焰出口朝向酸化窑的外壁设置；所述燃烧控制系统包括燃气单元、助燃风单元以及控制单元，所述燃气单元为每一个燃烧器提供稳定可调的燃气，所述助燃风单元为每一个燃烧器提供稳定可调的助燃风，每一个所述燃烧器、燃气单元和助燃风单元分别与控制单元双向信号连接；

所述控制单元用于控制每一个燃烧器的燃烧，还用于根据设定的酸化窑温度调节燃气单元和助燃风单元，从而控制燃烧器的火焰形态。

本发明的有益效果是：多个燃烧器在加温罩内均匀排布并对酸化窑进行加热，在酸化窑旋转的过程中，多个燃烧器对酸化窑的外壁进行均匀地加热，使酸化窑内的物料受热更加均匀。同时由于火焰直接加热的方式热传递效率高，相对于烟气加热酸化窑，达到同样的温度能源消耗较低。加温罩对火焰进行保护，防止了外界干扰，也防止了废气逸出对环境造成污染。通过调节助燃风单元以及燃气单元即可对火焰的大小进行灵活调节，调温灵活方便，温度调节范围大，温度调节更加灵敏。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选的，每一个所述燃烧器设置在加温罩的底部，每一个所述燃烧器的火焰方向垂直酸化窑的轴向设置。

采用上述优选方案的有益效果是：酸化窑不停旋转，燃烧器的火焰方向垂直酸化窑的外壁，使得火焰的热能最大程度地作用于酸化窑上，有利于提高加热效率。由于热气上升的自然规律，将燃烧器设置在加温罩的底部，燃烧后产生的热气上升排出加热罩，在热气上升的过程中可对加温罩进行持续加热，提高了加热效率。

优选的，所述酸化窑按照物料流向分为加热区与保温区，所述加温罩设置在加热区的外周，所述保温区的外周设有保温罩，所述加温罩的顶部与保温罩的顶部通过烟气管道连通，所述保温罩的底部通过废气管道连接到废气处理系统；所述烟气管道内设有炉顶风机，所述炉顶风机的进风口与加温罩连通，所述炉顶风机的出风口与保温罩连通。

采用上述优选方案的有益效果是：在加热区内，加温罩内的酸化窑外壁经过燃烧器加热后，燃烧产生的热烟气被炉顶风机吸走，通过烟气管道进入保温区，热烟气在保温区内对酸化窑的外壁进行持续放热后，通过废气管道进入废气处理系统进行净化，此设置既充分利用了烟气的余温，又对烟气进行了净化处理，防止了废气对环境污染。

优选的，所述烟气管道上设有管道补热区，所述管道补热区设置在加温罩与保温罩之间，所述管道补热区内设有燃烧器，所述管道补热区的燃烧器用于对烟气管道加热。

采用上述优选方案的有益效果是：当需要提高保温区的温度、且无需调节加热区的温度时，点燃管道补热区的燃烧器，使其对烟气管道内的烟气进行再次加热，再次加热后的烟气进入保温区，对酸化窑的保温区进行加热，从而提高酸化窑的保温区温度。管道补热区作为加热温度调节的补充方案，能和加热区的温度调节分开控制，温度调节灵活且更加精准。

优选的，所述酸化窑的外周按照物料流向依次设有多个加温罩以及多个保温罩，每个加温罩的顶部通过烟气管道汇总后和每个保温罩的顶部均连通。

采用上述优选方案的有益效果是：设计多个加温罩与保温罩，每个加温罩和每个保温罩之间独立加热、互不影响，使得酸化窑的温度调节更加灵活、温度分布更加均匀。

优选的，所述助燃风单元包括助燃风机、助燃风监测压力计和助燃风管道调节阀，所述助燃风机的出风端通过助燃风管道连接到燃烧器上，所述助燃风监测压力计与所述助燃风管道调节阀分别设置在助燃风管道中，所述助燃风监测压力计的信号输出端连接控制单元的信号输入端，所述助燃风管道调节阀的信号输入端连接控制单元的信号输出端。

采用上述优选方案的有益效果是：助燃风机将空气吹入助燃风管道、送往燃烧器，助燃风监测压力计将助燃风管道的实时气压送入控制单元，控制单元调节助燃风管道调节阀的开度，来调节助燃风管道的气压值，从而使得助燃风单元向燃烧器提供稳定可调的助燃风。

优选的，所述燃气单元包括燃气管道、过滤器、减压阀、放散阀、燃气监测压力计和电磁阀，所述燃气管道连通燃气气源以及燃烧器，所述过滤器、减压阀、放散阀、燃气监测压力计和电磁阀按照燃气流向在燃气管道上依次设置，每个燃烧器的燃气进气端均设置有电磁阀，所述燃气监测压力计的信号输出端连接控制单元的信号输入端，所述放散阀的信号输入端和电磁阀的信号输入端分别连接控制单元的信号输出端。

采用上述优选方案的有益效果是：燃气管道将燃气气源的燃气送入每个燃烧器。过滤器对燃气气源流出的燃气进行过滤，在减压阀设置燃气管道的目标压力值，经过减压阀对燃气进行降压调节，使其出口压力达到理想的压力值。放散阀作为减压阀调压的补充手段，通过控制单元向放散阀设置理想的燃气压力阈值，当到达放散阀处的燃气压力大于放散阀的阈值，放散阀向燃气管道外放气泄压，使放散阀的阀后压力始终处于稳定的值。燃气监测压力计将放散阀的阀后实时压力值发送到控制单元，以对其进行监测。减压阀配合放散阀的双重调节方式，使得燃气管道向燃烧器输出稳定可调的燃气。在每个燃烧器的燃气进气端均设置电磁阀，控制单元通过单独控制各个电磁阀的通断，以控制各个燃烧器的燃烧与熄灭，从而调节加热罩的加热温度。

优选的，所述燃烧控制系统还包括安全防护单元，所述安全防护单元包括低压开关、火焰探测器、燃气传感器和燃气安全阀，所述低压开关设置在助燃风管道中，所述火焰探测器设置在燃烧器上，所述燃气传感器设置在燃烧器附近，所述燃气安全阀设置在燃气管道中；所述低压开关的信号输出端、火焰探测器的信号输出端与燃气传感器的信号输出端分别连接控制单元的三个信号输入端，所述低压开关检测到助燃风管道的气压过低和/或火焰探测器探测到燃烧器无火焰时，所述控制单元控制燃气管道上的电磁阀关闭；所述燃气传感器检测到燃气泄漏时，所述控制单元控制控制燃气安全阀关闭。

采用上述优选方案的有益效果是：安全防护单元作为设备异常时的安全防护措施，在设备正常运行时，安全防护单元不反应；在设备出现异常时，安全防护单元动作，对设备进行保护，防止发生危险状况。例如，当助燃风单元出现异常时(例如助燃风机堵转)，导致助燃风管道中风压过低，助燃风压力不能满足燃烧器燃烧需求，此时低压开关动作，向控制单元发送信号，控制单元控制燃气单元关闭燃气输入。当点火失败或火焰探测器探测到燃烧器无火焰时，火焰探测器向控制单元发送相应的信号，控制单元控制燃气单元关闭燃气输入。当燃气管道中压力超过管道的安全阈值时(此安全阈值远大于放散阀的预设阈值)，可能发生回火燃烧或爆管的危险，控制单元控制燃气安全阀对燃气管道切断燃气供应以保护燃气管道。

优选的，每个所述燃烧器内均设有点火装置，所述点火装置的信号输入端连接控制单元的信号输出端；所述燃烧器的助燃风进气端设有空气调节阀，所述燃烧器的燃气进气端设有与空气调节阀联动的空燃比例阀，所述空气调节阀的信号输入端、空燃比例阀的信号输入端连接控制单元的信号输出端。

采用上述优选方案的有益效果是：控制单元控制点火装置为燃烧器进行点火，控制单元可向空燃比例阀设置空气与燃气的比例，通过调节空气调节阀的开度，来调节进入到燃烧器的助燃风风量，从而调节火焰大小；空燃比例阀与空气调节阀联动，保持稳定的助燃风与燃气比例，使燃烧器能达到较好的燃烧效果。

优选的，所述燃气管道还设有连接到氮气气源的支管，所述支管中设有电动阀门；当燃烧器停火后，开启所述电动阀门，对燃气管道以及加温罩进行氮气吹扫。

采用上述优选方案的有益效果是：当燃烧结束后，关闭燃气管道的燃气输出以及助燃风管道的助燃风输出，对燃烧器进行熄火。通过控制单元或通过手动打开支管中的电动阀门，使氮气流入，将燃气管道和加温罩中残留的燃气和空气排出，防止燃气残留逸出，遇明火后发生危险，也隔绝了酸化窑外壁与空气中的氧气接触，防止酸化窑在余温与有氧气的环境中发生氧化反应，是酸化窑的外壁进行了防锈保护。

附图说明

图1为本发明系统结构组成示意图；

图2为本发明加热区、保温区与酸化窑结构示意图；

图3为助燃风单元组成示意图；

图4为燃气单元阀组撬装组成示意图；

图5为空气调节阀、空燃比例阀与燃烧器相配合示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、酸化窑，101、一档，102、二挡，103、三档，2、加温罩，3、保温罩，4、燃烧器，5、燃气单元，501、燃气管道，502、过滤器，503、减压阀，504、放散阀，505、燃气安全阀，506、燃气监测压力计，507、电磁阀，6、助燃风单元，601、助燃风机，602、助燃风监测压力计，603、助燃风管道调节阀，604、助燃风管道，605、低压开关，7、控制单元，701、空气调节阀，702、空燃比例阀，8、烟气管道，9、废气管道，10、炉顶风机，11、废气风机，12、电动阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例提供一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，设置在旋转的酸化窑1外，酸化窑1的外周设有密闭的加温罩2，在工作过程中，加温罩2固定，酸化窑1可相对于加温罩2进行旋转。所述加温罩2上均匀设置有多个燃烧器4，多个所述燃烧器4的火焰出口朝向酸化窑1的外壁设置，通过火焰直接对酸化窑1的外壁进行加热。所述燃烧控制系统包括燃气单元5、助燃风单元6以及控制单元7，燃气单元5、助燃风单元6分别与每个燃烧器4连接，所述燃气单元5为燃烧器4提供稳定可调的燃气，所述助燃风单元6为燃烧器4提供稳定可调的助燃风。所述燃烧器4、燃气单元5和助燃风单元6分别与控制单元7双向信号连接；所述控制单元7用于控制燃烧器4的燃烧，还用于根据设定的酸化窑1温度调节燃气单元5和助燃风单元6，从而控制燃烧器4的火焰形态。

在加热罩2处，多个燃烧器4在加温罩2内均匀排布并对酸化窑1进行加热，在酸化窑1旋转的过程中，多个燃烧器4对酸化窑1的外壁进行均匀地加热，使酸化窑1内的物料受热更加均匀。同时由于火焰直接加热的方式热传递效率高，相对于烟气加热酸化窑1，达到同样的温度能源消耗较低。加温罩2对火焰进行保护，防止了外界干扰，也防止了废气逸出对环境造成污染。酸化窑1内应设有多个温度检测装置，温度检测装置与控制单元7信号连接，用于将酸化窑1内多个不同位置的温度数据反馈到控制单元7。通过调节助燃风单元6以及燃气单元5即可对火焰的大小进行灵活调节，调温灵活方便，温度调节范围大，温度调节更加灵敏。

在上述技术方案的基础上，本实施例还可以做如下改进。

本实施例中，加温罩2处的每个所述燃烧器4设置在加温罩2的底部，每个所述燃烧器4的火焰方向垂直酸化窑1的轴向设置。

工作时，酸化窑1不停旋转，燃烧器4的火焰方向垂直酸化窑1的外壁，使得火焰的热能最大程度地作用于酸化窑1上，有利于提高加热效率。由于热气上升的自然规律，将燃烧器4设置在加温罩2的底部，燃烧后产生的热气上升排出加热罩，在热气上升的过程中可对加温罩2进行持续加热，再次提高了加热效率。

本实施例中，如图2所示，所述酸化窑1按照物料流向分为加热区与保温区，所述加温罩2设置在加热区的外周，所述保温区的外周设有保温罩3，所述加温罩2的顶部与保温罩3的顶部通过烟气管道8连通，所述保温罩3的底部通过废气管道9连接到废气处理系统；所述烟气管道8内设有炉顶风机10，所述炉顶风机10的进风口与加温罩2连通，所述炉顶风机10的出风口与保温罩3连通。

在加热区内，加温罩2内的酸化窑1外壁经过燃烧器4加热后，燃烧产生的热烟气被炉顶风机10吸走，通过烟气管道8进入保温区，热烟气在保温区内对酸化窑1的外壁进行持续放热后，通过废气管道9进入废气处理系统进行净化，此设置既充分利用了烟气的余温，又对烟气进行了净化处理，防止了废气对环境污染。

优选的，所述烟气管道8上设有管道补热区(如图1～2中E所示)，所述管道补热区设置在加温罩2与保温罩3之间，所述管道补热区内设有燃烧器4，所述管道补热区的燃烧器4用于对烟气管道8加热。

当需要提高保温区的温度、且无需调节加热区的温度时，点燃管道补热区的燃烧器4，使其对烟气管道8内的烟气进行再次加热，再次加热后的烟气进入保温区，对酸化窑1的保温区进行加热，从而提高酸化窑1的保温区温度。管道补热区作为加热温度调节的补充方案，能和加热区的温度调节分开控制，温度调节灵活且更加精准。

优选的，所述酸化窑1的外周按照物料流向依次设有多个加温罩2以及多个保温罩3，每个加温罩2的顶部和每个保温罩3的顶部均通过烟气管道8连通，即每个加温罩2的顶部通过烟气管道8汇总后和每个保温罩3的顶部均连通。

多点布置的多个燃烧器4同时燃烧产生的热量分布均匀，各燃烧器4根据各加热区内物料的加热温度要求，可进行各个分区单独控制，同时各个燃烧器4可单独手动调节，补偿因管道直径、长短不同等差异带来的阻力不同，流量不同造成的火焰温度不均匀现象。通过多个燃烧器4多点均布设计的物料加热方式，结合单个燃烧器4的手动调节和分区的整体调控，以达到整体温度的均匀性和调节适应性，最大程度地满足物料加热的要求和提高燃料的利用率，达到节能降耗的目的。每个加温罩2和每个保温罩3之间独立加热、互不影响，使得酸化窑1的温度调节更加灵活、温度分布更加均匀。

本实施例中，物料加热区域分布主要由多个加热区、多个保温区及管道补热区组成。多个加热区内排放的烟气汇集后送入保温区，在汇集烟气的烟气管道8上预留了用于补热的燃烧器4，防止汇集的烟气送入保温区温度不够时，进行补偿加热。同时可以根据烟气的温度和保温区温度要求进行调节。本实施例不加热区烟气排放温度为240～320℃，窑体为钢制圆筒回转结构，内部物料所需要的酸化反应温度为250～300℃，为保证酸化窑1筒体的正常运转及综合物料加热的效率，筒体表面受热温度小于400℃且温度分布均匀、调节方便灵活。

本实施例中，加热区的燃烧器4分配如下：如图1～2所示，酸化窑1采用三档支撑，每个支撑为一个托轮。从尾端下料端起称为一档101、二档102和三档103支撑，此三档支撑用于托举支撑酸化窑1，酸化窑1在三档支撑上沿自身轴向旋转。一档101前端靠近酸化窑1尾部下料端的加热区(对应图1～2中A区)有9m长度，A区范围内配套4支燃烧器4(根据不同长度及酸化窑1产量、酸化筒体直径等大小不同，可设计不同功率的燃烧器4)，每支燃烧器4之间间隔2.25m，设定为图1～2中A区；一档101和二档102两个托轮中间24m长度范围内分成B、C、D三个加热区；二102档和三103档之间，及三档103到出料端为保温区，A、B、C、D每个加热区各配套4支、共配套12支燃烧器4，12支燃烧器4均匀布置在加热罩的壁上，离加热罩底部耐火保温层垂直高度600－1000mm。四个加热区的排放烟气集中混合一起后通过烟气管道8进入两个保温区，在废气管道9上设置废气风机11，保温区的保温罩3内烟气由废气风机11抽走送至焙烧窑尾废气处理系统进行净化。

两个保温区内由A、B、C、D四个加热区的排放烟气通过烟气管道8送入保温罩3内循环后对窑内物料进行换热保温，本实施例保温区入口烟气温度大约320℃，出口烟气温度大约200℃。当入口温度较低时，可以启动备用的管道补热区E的燃烧器4进行补热，如图1～2所示的管道补热区E所示，管道补热区E设置有两个燃烧器4以对烟气管道8加热。两支燃烧器4根据需要设定所要的温度，当烟气管道8上通过热电偶检测到温度低于所设温度时，启动管道补热区E的燃烧器4可同步进行温度的调控，也可单独启动，灵活地根据需要温度进行调节，达到自动控制温度的目的。

优选的，所述助燃风单元6包括助燃风机601、助燃风监测压力计602和助燃风管道调节阀603，所述助燃风机601的出风端通过助燃风管道604连接到燃烧器4上，助燃风管道604与燃烧器4通过金属软管连接，便于燃烧器4的安装与调整。所述助燃风监测压力计602与所述助燃风管道调节阀603分别设置在助燃风管道604中，所述助燃风监测压力计602的信号输出端连接控制单元7的信号输入端，所述助燃风管道调节阀603的信号输入端连接控制单元7的信号输出端。

助燃风机601将空气吹入助燃风管道604、送往燃烧器4，助燃风监测压力计602将助燃风管道604的实时气压送入控制单元7，控制单元7调节助燃风管道调节阀603的开度，来调节助燃风管道604的气压值，从而使得助燃风单元6向燃烧器4提供稳定可调的助燃风。本实施例设有两个并联设置的助燃风机601，当一台助燃风机601工作时，另一台待命，当一台助燃风机601出现故障时另一台立即接替工作。

优选的，所述燃气单元5包括燃气管道501、过滤器502、减压阀503、放散阀504、燃气监测压力计506和电磁阀507，所述燃气管道501连通燃气气源以及燃烧器4，燃气管道501与燃烧器4通过金属软管连接，便于燃烧器4的安装与调整。所述过滤器502、减压阀503、放散阀504、燃气监测压力计506和电磁阀507按照燃气流向在燃气管道501上依次设置，将所述过滤器502、减压阀503、放散阀504、燃气监测压力计506集成为阀组撬装，安装检修简单方便。过滤器502的两端均设有手动球阀，用于控制燃气节点向本装置进气。每个燃烧器4的燃气进气端均设置有电磁阀507，所述燃气监测压力计506的信号输出端连接控制单元7的信号输入端，所述放散阀504的信号输入端和电磁阀507的信号输入端分别连接控制单元7的信号输出端。

燃气管道501将燃气气源的燃气送入每个燃烧器4。过滤器502对燃气气源流出的燃气进行过滤，在减压阀503设置燃气管道501的目标压力值，经过减压阀503对燃气进行降压调节，使其出口压力达到理想的压力值。放散阀504作为减压阀503调压的补充手段，通过控制单元7向放散阀504设置理想的燃气压力阈值，当到达放散阀504处的燃气压力大于放散阀504的阈值，放散阀504向燃气管道501外放气泄压，使放散阀504的阀后压力始终处于稳定的值。放散阀504的阈值可设置得比减压阀503的阈值略高，例如将放散阀504的阈值设置为减压阀503的阈值的1.25倍，当减压阀503的阀前压力波动(即燃气气源的压力不稳时)，可能造成减压阀503的阀后压力不稳。当减压阀503的阀后压力达到放散阀504的阈值时，放散阀504进行适当泄压，释放部分燃气，以保持放散阀504的阀后压力保持在预设的范围内。应当注意的是，放散阀504的泄压口应设置在气体易飘散的位置，例如空旷位置或较高的位置，使得燃气泄放后立即就能散开，防止燃气堆积引起爆炸危险。燃气监测压力计506将放散阀504的阀后实时压力值发送到控制单元7，以对其进行监测。减压阀503配合放散阀504的双重调节方式，使得燃气管道501向燃烧器4输出稳定可调的燃气。在每个燃烧器4的燃气进气端均设置电磁阀507，控制单元7通过单独控制各个电磁阀507的通断，以控制各个燃烧器4的燃烧与熄灭，从而调节加热罩的加热温度。

优选的，所述燃烧控制系统还包括安全防护单元，所述安全防护单元包括低压开关605、火焰探测器、燃气传感器和燃气安全阀505，所述低压开关605设置在助燃风管道604中，所述火焰探测器设置在燃烧器4上，所述燃气传感器设置在燃烧器4附近，所述燃气安全阀505设置在燃气管道501中；所述低压开关605的信号输出端、火焰探测器的信号输出端与燃气传感器的信号输出端分别连接控制单元7的三个信号输入端，所述低压开关605检测到助燃风管道604的气压过低和/或火焰探测器探测到燃烧器4无火焰时，所述控制单元7控制燃气管道501上的电磁阀507关闭；所述燃气传感器检测到燃气泄漏时，所述控制单元7控制控制燃气安全阀505关闭。

安全防护单元作为设备异常时的安全防护措施，在设备正常运行时，安全防护单元不反应；在设备出现异常时，安全防护单元动作，对设备进行保护，防止发生危险状况。例如，当助燃风单元6出现异常时(例如助燃风机601堵转)，导致助燃风管道604中风压过低，助燃风压力不能满足燃烧器4燃烧需求，此时低压开关605动作，向控制单元7发送信号，控制单元7控制燃气单元5关闭燃气输入。当点火失败或火焰探测器探测到燃烧器4无火焰时，火焰探测器向控制单元7发送相应的信号，控制单元7控制燃气单元5关闭燃气输入。当燃气管道501中压力超过管道的安全阈值时(此安全阈值远大于放散阀504的预设阈值)，可能发生回火燃烧或爆管的危险，控制单元7控制燃气安全阀505对燃气管道501切断燃气供应以保护燃气管道501。当安全防护单元监测到设备异常时，控制单元7同步进行报警，以提醒工作人员尽快处理、解除危险。

优选的，每个所述燃烧器4内均设有点火装置，所述点火装置的信号输入端连接控制单元7的信号输出端；所述燃烧器4的助燃风进气端设有空气调节阀701，所述燃烧器4的燃气进气端设有与空气调节阀701联动的空燃比例阀702，所述空气调节阀701的信号输入端、空燃比例阀702的信号输入端连接控制单元7的信号输出端。

控制单元7控制点火装置为燃烧器4进行点火，点火装置可设置为与炉顶风机10联动，当炉顶风机10起动后，点火装置才能成功点火。此设置可防止加温罩2内气压过高产生加温罩2爆炸的安全隐患。整个燃烧控制系统采用连续比例控制方式，即：控制单元7控制空气调节阀701的开度，通过空气调节阀701的调节来改变空燃比例阀702取压点压力的变化，从而改变燃气用量。空气调节阀701的开度0－90°对应4－20mA模拟量信号。具体的，控制单元7可向空燃比例阀702设置空气与燃气的比例，通过调节空气调节阀701的开度，来调节进入到燃烧器4的助燃风风量，从而调节火焰大小；空燃比例阀702与空气调节阀701联动，保持稳定的助燃风与燃气比例，使燃烧器4能达到较好的燃烧效果。通过调节空气压力和燃气压力实现自动配风，调节火焰形状及长度的调节，使燃气充分燃烧，保证最佳的火焰形状和集中有力的火焰长度，满足炉内温度生产工艺要求。燃烧系统可实现以炉内区域温度为控制目标，自动完成燃气单元5－－助燃风单元6比例式燃料调节和鼓风风量调节等。

优选的，所述燃气管道501还设有连接到氮气气源的支管，所述支管中设有电动阀门12；当燃烧器4停火后，开启所述电动阀门12，对燃气管道501以及加温罩2进行氮气吹扫。

当燃烧结束后，关闭燃气管道501的燃气输出以及助燃风管道604的助燃风输出，对燃烧器4进行熄火。通过控制单元7或通过手动打开支管中的电动阀门12，使氮气流入，将燃气管道501和加温罩2中残留的燃气和空气排出，防止燃气残留逸出，遇明火后发生危险，也隔绝了酸化窑1外壁与空气中的氧气接触，防止酸化窑1在余温与有氧气的环境中发生氧化反应，是酸化窑1的外壁进行了防锈保护。

控制单元7可设置为系统控制柜，系统控制柜内的主要设备要设有集中控制和机旁控制两种控制方式。在机旁均设有现场控制箱，设有中控/机旁/零位选择方式。中控控制时，PLC按预先编制的程序，将工艺流程线上的设备按照工艺要求顺序启动与停车。机旁控制时，人工可在机旁单独开、停设备，以便于单机试车。零位控制时，中控及机旁均不能开车，以确保检修人员的安全。系统控制柜及现场控制箱内应设置保温及加热除湿装置。

控制单元7选用西门子PLC，例如S7－300或1500系列。控制柜的所有状态信号与DCS系统采用以太网/Profinet/Profibus－DP方式通讯(通讯方式根据实际需要调整)，系统的启停、联锁信号与DCS系统采用点对点的方式连接。

在每个压力检测点还可设置就地显示仪表，例如机械压力表。PLC、仪表接地具有独立接地网，不从电气跨接，采用共用接地体，接地电阻小于4欧姆。所有电气控制系统的电缆均采用屏蔽电缆，减少电磁干扰。每个CPU下带每种类型I/O点预留不少于15％余量全球扩展或升级，PLC系统AI点带隔离器，避免信号干扰，增加系统运行稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，所述燃烧控制系统设置在旋转的酸化窑(1)外，酸化窑(1)的外周设有密闭的加温罩(2)，其特征在于，所述加温罩(2)上均匀设置有多个燃烧器(4)，多个所述燃烧器(4)的火焰出口朝向酸化窑(1)的外壁设置；所述燃烧控制系统包括燃气单元(5)、助燃风单元(6)以及控制单元(7)，所述燃气单元(5)为每一个燃烧器(4)提供稳定可调的燃气，所述助燃风单元(6)为每一个燃烧器(4)提供稳定可调的助燃风，每一个所述燃烧器(4)、燃气单元(5)和助燃风单元(6)分别与控制单元(7)双向信号连接；

所述控制单元(7)用于控制每一个燃烧器(4)的燃烧，还用于根据设定的酸化窑(1)温度调节燃气单元(5)和助燃风单元(6)，从而控制燃烧器(4)的火焰形态。

2.根据权利要求1所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，每一个所述燃烧器(4)设置在加温罩(2)的底部，每一个所述燃烧器(4)的火焰方向垂直酸化窑(1)的轴向设置。

3.根据权利要求1或2所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述酸化窑(1)按照物料流向分为加热区与保温区，所述加温罩(2)设置在加热区的外周，所述保温区的外周设有保温罩(3)，所述加温罩(2)的顶部与保温罩(3)的顶部通过烟气管道(8)连通，所述保温罩(3)的底部通过废气管道(9)连接到废气处理系统；所述烟气管道(8)内设有炉顶风机(10)，所述炉顶风机(10)的进风口与加温罩(2)连通，所述炉顶风机(10)的出风口与保温罩(3)连通。

4.根据权利要求3所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述烟气管道(8)上设有管道补热区，所述管道补热区设置在加温罩(2)与保温罩(3)之间，所述管道补热区内设有燃烧器(4)，所述管道补热区的燃烧器(4)用于对烟气管道(8)加热。

5.根据权利要求3所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述酸化窑(1)的外周按照物料流向依次设有多个加温罩(2)以及多个保温罩(3)，每个加温罩(2)的顶部通过烟气管道(8)汇总后和每个保温罩(3)的顶部均连通。

6.根据权利要求1所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述助燃风单元(6)包括助燃风机(601)、助燃风监测压力计(602)和助燃风管道调节阀(603)，所述助燃风机(601)的出风端通过助燃风管道(604)连接到燃烧器(4)上，所述助燃风监测压力计(602)与所述助燃风管道调节阀(603)分别设置在助燃风管道(604)中，所述助燃风监测压力计(602)的信号输出端连接控制单元(7)的信号输入端，所述助燃风管道调节阀(603)的信号输入端连接控制单元(7)的信号输出端。

7.根据权利要求6所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述燃气单元(5)包括燃气管道(501)、过滤器(502)、减压阀(503)、放散阀(504)、燃气监测压力计(506)和电磁阀(507)，所述燃气管道(501)连通燃气气源以及燃烧器(4)，所述过滤器(502)、减压阀(503)、放散阀(504)、燃气监测压力计(506)和电磁阀(507)按照燃气流向在燃气管道(501)上依次设置，每个燃烧器(4)的燃气进气端均设置有电磁阀(507)，所述燃气监测压力计(506)的信号输出端连接控制单元(7)的信号输入端，所述放散阀(504)的信号输入端和电磁阀(507)的信号输入端分别连接控制单元(7)的信号输出端。

8.根据权利要求7所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述燃烧控制系统还包括安全防护单元，所述安全防护单元包括低压开关(605)、火焰探测器、燃气传感器和燃气安全阀(505)，所述低压开关(605)设置在助燃风管道(604)中，所述火焰探测器设置在燃烧器(4)上，所述燃气传感器设置在燃烧器(4)附近，所述燃气安全阀(505)设置在燃气管道(501)中；所述低压开关(605)的信号输出端、火焰探测器的信号输出端与燃气传感器的信号输出端分别连接控制单元(7)的三个信号输入端，所述低压开关(605)检测到助燃风管道(604)的气压过低和/或火焰探测器探测到燃烧器(4)无火焰时，所述控制单元(7)控制燃气管道(501)上的电磁阀(507)关闭；所述燃气传感器检测到燃气泄漏时，所述控制单元(7)控制控制燃气安全阀(505)关闭。

9.根据权利要求1所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，每个所述燃烧器(4)内均设有点火装置，所述点火装置的信号输入端连接控制单元(7)的信号输出端；所述燃烧器(4)的助燃风进气端设有空气调节阀(701)，所述燃烧器(4)的燃气进气端设有与空气调节阀(701)联动的空燃比例阀(702)，所述空气调节阀(701)的信号输入端、空燃比例阀(702)的信号输入端连接控制单元(7)的信号输出端。

10.根据权利要求7所述一种用于锂盐酸化窑加温罩的燃烧控制系统，其特征在于，所述燃气管道(501)还设有连接到氮气气源的支管，所述支管中设有电动阀门(12)；当燃烧器(4)停火后，开启所述电动阀门(12)，对燃气管道(501)以及加温罩(2)进行氮气吹扫。

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