CN117109325A - 石墨化炉结焦确定系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种石墨化炉结焦确定系统。该系统包括:石墨化炉,用于生产石墨化产品;检测装置,位于石墨化炉上,检测装置用于检测石墨化炉的运行信息,其中,运行信息包括气体浓度和温度;处理器,与检测装置通信连接,处理器用于根据运行信息的大小确定石墨化炉是否会发生结焦现象。在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
Description
技术领域
本申请涉及石墨化炉检测技术领域,具体而言,涉及一种石墨化炉结焦确定系统、石墨化炉结焦确定系统的控制方法、石墨化炉结焦确定系统的控制装置和计算机可读存储介质。
背景技术
在一些方案中,在生产锂离子电池负极材料时,需要使用石墨化炉进行生产,而所用到的石墨化炉中,使用较多的石墨化炉均是由多个单体石墨化炉并列/串联的方式进行工作,而在生产的过程中,由于工作情况的不同,导致单体石墨化炉的工作运行时间也不尽相同。电气煅烧炉具有结构简单紧凑,操作连续、方便,容易实现生产自动化,可以获得1800~2000℃的煅烧温度,使部分煅后料具有半石墨化性质,是制造炭素制品必不可少的热工设备,特别适合无烟煤的煅烧。
为了适应目前高端制造业和新能源领域飞速发展对炭素制品越来越苛刻的技术质量要求,煅烧温度高达2300~2500℃,生产的石墨化无烟煤产品具有高石墨化度、高导电性、高润滑性、高熔点、高耐温强度、高耐热冲击性、低热膨胀率等优越性能,而且经高温煅烧后产品灰分不增反降,成为传统工艺与产品无法媲美的一大优势。近年来,经过对新产品的大力推广应用,石墨化无烟煤产品不断得到客户的信赖和赞誉,市场空间日渐扩大。
在生产高品质无烟煤石墨化产品时,炉内壁会出现结焦现象,成为制约石墨化炉安全稳定运行和长周期运行的关键技术难题。然而,由于目前石墨化炉内温度极高,是无法直接确定内部结焦情况的,只有在炉内结焦堵住全部通道的情况下才会发现,这样会造成炉内温度急剧上升发生喷火的事故。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种石墨化炉结焦确定系统、石墨化炉结焦确定系统的控制方法、石墨化炉结焦确定系统的控制装置和计算机可读存储介质,以至少解决现有技术中在生产高品质无烟煤石墨化产品时,无法确定炉内是否发生结焦情况的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种石墨化炉结焦确定系统,包括:石墨化炉,用于生产石墨化产品;检测装置,位于所述石墨化炉上,所述检测装置用于检测所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;处理器,与所述检测装置通信连接,所述处理器用于根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
可选地,所述检测装置包括:浓度检测装置,位于靠近所述石墨化炉的加料口的一端,所述浓度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述气体浓度;温度检测装置,位于靠近所述石墨化炉的加热腔的一端,所述温度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述温度。
可选地,所述浓度检测装置位于所述石墨化炉的石墨电极和高铝砖保温层之间。
可选地,所述温度检测装置位于所述石墨化炉的高铝砖上以及所述石墨化炉的碳砖上。
根据本申请的另一方面,提供了一种任意一种所述石墨化炉结焦确定系统的控制方法,所述方法包括:获取所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
可选地,所述检测装置包括浓度检测装置和温度检测装置,所述浓度检测装置位于靠近所述石墨化炉的加料口的一端,所述浓度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述气体浓度,所述温度检测装置位于靠近所述石墨化炉的加热腔的一端,所述温度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述温度,获取所述石墨化炉的运行信息,包括:获取所述石墨化炉的所述加料口处的所述气体浓度;获取所述石墨化炉的所述加热腔处的所述温度。
可选地,根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象,包括:根据目标时长内获取到的多个所述气体浓度生成第一曲线图,其中,所述目标时长包括多个时刻,所述时刻和所述气体浓度一一对应;确定所述第一曲线图中是否有第一突变点,其中,所述第一突变点为第N时刻的所述气体浓度与第N-1时刻的所述气体浓度的浓度差值大于第一差值阈值的数据点;根据所述目标时长内获取到的多个所述温度生成第二曲线图,其中,所述时刻和所述温度一一对应;确定所述第二曲线图中是否有第二突变点,其中,所述第二突变点为第N时刻的所述温度与第N-1时刻的所述温度的温度差值大于第二差值阈值的数据点;在所述第一曲线图中有所述第一突变点且所述第二曲线图中有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉会发生所述结焦现象;在所述第一曲线图中没有所述第一突变点且所述第二曲线图中有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;在所述第一曲线图中有所述第一突变点且所述第二曲线图中没有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;在所述第一曲线图中没有所述第一突变点且所述第二曲线图中没有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象。
可选地,根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象,包括:获取所述气体浓度的第一变化率,其中,所述第一变化率为目标时长内所述气体浓度的变化量;获取所述温度的第二变化率,其中,所述第二变化率为所述目标时长内所述温度的变化量;在所述第一变化率大于或者等于预设浓度变化率、所述第二变化率大于或者等于预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉会发生所述结焦现象;在所述第一变化率小于所述预设浓度变化率、所述第二变化率大于或者等于所述预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;在所述第一变化率大于或者等于所述预设浓度变化率、所述第二变化率小于所述预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;在所述第一变化率小于所述预设浓度变化率且所述第二变化率小于所述预设温度变化率的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象。
根据本申请的再一方面,提供了一种任意一种所述石墨化炉结焦确定系统的控制装置,所述装置包括:获取单元,用于获取所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;确定单元,用于根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
根据本申请的又一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述石墨化炉结焦确定系统的控制方法。
应用本申请的技术方案,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请的石墨化炉结焦确定系统的结构示意图;
图2示出了本申请的另一种石墨化炉结焦确定系统的结构示意图;
图3示出了根据本申请的实施例中提供的一种执行石墨化炉结焦确定系统的控制方法的移动终端的硬件结构框图;
图4示出了根据本申请的实施例提供的一种石墨化炉结焦确定系统的控制方法的流程示意图;
图5示出了无结焦发生时的气体组分浓度监测结果的示意图;
图6示出了无结焦发生时高温炉外部温度监测结果的示意图;
图7示出了石墨化炉上部气体组分与时间、火焰报警变化关系的示意图;
图8示出了根据本申请的实施例提供的一种石墨化炉结焦确定系统的控制装置的结构框图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、石墨化炉;11、浓度检测装置;12、温度检测装置;13、石墨电极;14、高铝砖保温层;15、高铝砖;16、碳砖;17、水冷壁;18、冷却支架;102、处理器;104、存储器;106、传输设备;108、输入输出设备。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
经本申请的发明人研究发现,导致高温炉结焦原因众多,其中最主要的是原料煤在隔氧煅烧过程中,不仅产生大量H2、CO、H2S、SO2、COS、CH4等小分子气体,也会产生具有一定黏结性的有机挥发物,在温度相对较低的区域,很容易吸附、黏着在煤颗粒表面和炉壁之上,这是造成石墨化炉预热段料层经常出现“板结”现象的重要原因,也是预热段和煅烧段内壁焦层中包覆有大量煤粒的重要原因。
然而,由于石墨化炉内温度极高,现有手段无法直接探测内部结焦情况,而结焦情况一旦发生而不能有效预警,轻则影响生产及产品品质,导致大量资源浪费,重则会因为结焦堵塞裂解气外排通道,从而引起炉内局部温度急剧升高而发生喷炉喷火事故。现行的生产中做法是周期性通过监测高温炉电极电流变化来预测,其效率地下且准确率不可靠,主要仍然依靠人工。
通过本申请的发明人查阅现有文献,目前尚无针对这石墨化炉内结焦进行预警的文献报道。鉴于此,本发明通过长期对石墨化高温炉运行时,加料口逸出CO及碳氢化合物浓度变化及其与炉外壳实时温度变化趋势的数据总结,提出一种可有效预判高温炉内结焦的方案。
正如背景技术中所介绍的,现有技术中在生产高品质无烟煤石墨化产品时,无法确定炉内是否发生结焦情况,为解决如上的问题,本申请的实施例提供了一种石墨化炉结焦确定系统、石墨化炉结焦确定系统的控制方法、石墨化炉结焦确定系统的控制装置和计算机可读存储介质。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请提供了一种石墨化炉结焦确定系统,如图1和图2所示,包括:
石墨化炉10,用于生产石墨化产品;
检测装置,位于上述石墨化炉上,上述检测装置用于检测上述石墨化炉的运行信息,其中,上述运行信息包括气体浓度和温度;
处理器,与上述检测装置通信连接,上述处理器用于根据上述运行信息的大小确定上述石墨化炉是否会发生结焦现象。
目前是无法确定石墨化炉内是否发生结焦的,只有在石墨化炉结焦特别严重,完全堵塞的时候,才能通过人工观察到堵塞了,但是这个时候实际上堵塞已经非常严重了,石墨化炉容易发生喷火的事故,本方案中,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
具体的实现方案中,如图1和图2所示,上述检测装置包括浓度检测装置11和温度检测装置12,浓度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加料口的一端,上述浓度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述气体浓度;温度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加热腔的一端,上述温度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述温度。
该方案中,通过设置浓度检测装置,可以对炉口CO浓度、CxHy浓度、CO2浓度、H2浓度和CH4浓度进行在线监测,通过设置温度检测装置,可以对石墨化炉的加热腔处的温度进行在线监测,这样后续可以分析炉内的气体扩散情况,以及分析炉内温度的的上升情况。
具体地,检测装置的检测响应时间可以在1秒之内,当然也可以是其他任何可行的响应时间。浓度检测装置包括但不限于泵吸式红外探测仪、光电离式气体检测仪、紫外光谱式检测仪。温度检测装置包括但不限于分布于高温炉外壳的红外热像仪。
具体地,温度检测装置可以是红外探头,若干红外探头分布在炉壳外部。
在一些实施例中,如图2所示,上述浓度检测装置位于上述石墨化炉的石墨电极13和高铝砖保温层14之间。一般来说,石墨化炉加热产生的气体会上浮,因此可以将浓度检测装置设置在加料口处,具体位置是石墨化炉的石墨电极和高铝砖保温层之间,这样可以在石墨化炉加热产生的气体生成后第一时间检测到气体的浓度,保证了数据的准确性较高。
在一些实施例中,如图2所示,上述温度检测装置位于上述石墨化炉的高铝砖15上以及上述石墨化炉的碳砖16上。经本申请的发明人研究发现,结焦出现的区域主要是在砖上,尤其是高铝砖上出现结焦的可能性较大,因此可以将温度检测装置设置在高炉砖上以及碳砖上。
具体的,图2中的石墨化炉结焦确定系统中还包括水冷壁17和冷却支架18,水冷壁用于保护炉膛和炉壁不受高温和高压的侵蚀,以延长炉膛的使用寿命,水冷壁通过内部流动的水冷却炉壁,将炉内产生的高温烟气冷却,同时也防止炉墙的过热,维持炉内的合适温度。冷却支架是一种支撑和固定水冷壁的结构,冷却支架通常由金属材料制成,具有良好的耐热性和结构强度,冷却支架用于支撑水冷壁,使其保持在正确的位置,同时提供必要的支撑和固定,以防止水冷壁的振动和变形,冷却支架还能够传导部分热量,帮助热量的均匀分布和散发。楼面指的是石墨化炉跨越的楼层的高度。
结焦通常会导致气体压力升高,为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以将压力传感器安装在石墨化炉的气体进出口处,压力传感器用于监测炉内的气体压力变化。
结焦会导致烟气中有机物含量升高,为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以将烟气分析仪安装在石墨化炉的烟道中,烟气分析仪用于分析炉内烟气成分。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装热像仪,热像仪可以安装在石墨化炉的侧面或上方,热像仪可以通过红外热辐射来检测石墨化炉的温度分布情况。通过检测炉体的热点和冷点,可以判断是否存在结焦现象。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装振动传感器,振动传感器可以安装在石墨化炉的底部或侧面,振动传感器可以监测石墨化炉的振动情况。当炉体内部存在结焦物时,由于炉体内部温度不均匀,炉体会出现振动现象。通过监测振动情况,可以判断是否存在结焦问题。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装声波传感器,声波传感器可以安装在石墨化炉的侧面或上方,声波传感器可以检测石墨化炉内部的声音变化。当石墨化炉存在结焦问题时,由于结焦物的存在,炉体内部的气流流动会受到阻碍,从而产生不同于正常情况下的声音。通过监测声音变化,可以判断是否存在结焦现象。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装相机监视系统,摄像头或监视系统可以安装在石墨化炉的内部,以便实时观察炉体内部的情况。安装位置可以选择在炉体的顶部或侧面,以提供最佳的视野。安装摄像头或监视系统可以实时观察石墨化炉内部的情况。通过观察炉内的颜色、形状和烟气等特征,可以判断是否存在结焦问题。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装流量计,流量计安装在石墨化炉进气管道或燃料供应管道上,流量计可以监测气体或燃料的流量变化。当存在结焦问题时,气体或燃料的流量可能会受到阻碍或变化,通过流量计可以检测到这种变化。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图3是本发明实施例的一种石墨化炉结焦确定系统的控制方法的移动终端的硬件结构框图。如图3所示,移动终端可以包括一个或多个(图3中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,其中,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图3所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端还可包括比图3中所示更多或者更少的组件,或者具有与图3所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的设备信息的显示方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的石墨化炉结焦确定系统的控制方法,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图4是根据本申请实施例的一种石墨化炉结焦确定系统的控制方法的流程示意图。如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤S201,获取上述石墨化炉的运行信息,其中,上述运行信息包括气体浓度和温度;
具体地,可以获取石墨化炉的加料口处的气体浓度,气体浓度可以是CO(一氧化碳)的浓度或者CxHy(碳和氢的化合物如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等)的浓度。
具体地,还可以获取石墨化炉的炉外壳的温度。
步骤S202,根据上述运行信息的大小确定上述石墨化炉是否会发生结焦现象。
具体地,通过监测加料口的CO的浓度或者CxHy的浓度是否发生了突变升高现象,以及炉外壳温度缓慢升高趋势的对应,可有效预测炉内部运行时的结焦状况。
通过本实施例,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
具体地,该方案中,在石墨化炉运行时,可对炉运行内部工况实现警示作用,避免因结焦堵塞引起局部高温,毁坏电极甚至发生严重喷火事故。
经本申请的发明人研究发现,高温炉内结焦是主要由于煤高温裂解产生焦油、碱金属氧化物挥发等高温气体在加料口与刚进炉膛内低温物料接触时冷却凝固而产生,因此,一旦发生结焦,内部裂解气体的流动必然发生变化,而此时通过检测炉口气体组分可有效判断炉内结焦情况,高温炉一旦结焦,必然内部温度发生变化,局部高温阻塞区域将出现温度急剧升高,而排料冷却段温度将由于物料减少而降温,因此这些温度的变化可通过外部在线温度监测而直接反应出来,具体实现过程中,上述检测装置包括浓度检测装置和温度检测装置,上述浓度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加料口的一端,上述浓度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述气体浓度,上述温度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加热腔的一端,上述温度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述温度,获取上述石墨化炉的运行信息,可以通过以下步骤实现:获取上述石墨化炉的上述加料口处的上述气体浓度;获取上述石墨化炉的上述加热腔处的上述温度。
该方案中,对于石墨化炉预警手段之一便是对炉口CO浓度、CxHy浓度、CO2浓度、H2浓度和CH4浓度进行在线监测,从而分析炉内气体扩散情况,进而后续进一步准确地确定石墨化炉的结焦状况,还可以通过监测石墨化炉的加热腔处的温度,后续来进一步准确地确定石墨化炉的结焦情况。
具体地,CO及CxHy浓度变化范围一般为10-500ppm,上述炉外壳温度变化范围一般为100-350℃。
高温炉加料口CO及CxHy浓度变化趋势以及炉外壳温度变化趋势对炉内结焦预测,典型工况之一为CO与CxHy浓度突变式增高的同时,伴随炉外壳温度趋势为缓慢升高。
具体地,可以构建CO以及CxHy的浓度、炉外壳温度和结焦状态的对应的关系数据库。通过检测高温炉加料口CO及CxHy浓度变化趋势以及炉外壳温度变化趋势,可有效预测高温炉内无烟煤结焦状况。
本申请的上述方案采集了高温炉口CO与挥发性有机物浓度数据,并同时采集了相同时期炉内结焦预警(喷火)数据。可以确定的是,报警点均出现在CO浓度峰值之前当高温炉内气体发生集聚时,主要气体组分是煤高温热解所产生裂解气,主要组分为CO及其他烃类有机物。
为了进一步自动化地监测石墨化炉是否会发生结焦现象,本申请的根据上述运行信息的大小确定上述石墨化炉是否会发生结焦现象,可以通过以下步骤实现:根据目标时长内获取到的多个上述气体浓度生成第一曲线图,其中,上述目标时长包括多个时刻,上述时刻和上述气体浓度一一对应;确定上述第一曲线图中是否有第一突变点,其中,上述第一突变点为第N时刻的上述气体浓度与第N-1时刻的上述气体浓度的浓度差值大于第一差值阈值的数据点;根据上述目标时长内获取到的多个上述温度生成第二曲线图,其中,上述时刻和上述温度一一对应;确定上述第二曲线图中是否有第二突变点,其中,上述第二突变点为第N时刻的上述温度与第N-1时刻的上述温度的温度差值大于第二差值阈值的数据点;在上述第一曲线图中有上述第一突变点且上述第二曲线图中有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉会发生上述结焦现象;在上述第一曲线图中没有上述第一突变点且上述第二曲线图中有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;在上述第一曲线图中有上述第一突变点且上述第二曲线图中没有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;在上述第一曲线图中没有上述第一突变点且上述第二曲线图中没有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象。
该方案中,通过生成曲线图并观察是否具有突变点,可以及时发现石墨化炉是否会发生结焦情况,一旦发现突变点,可以立即确定石墨化炉发生了结焦情况,这样可以立即采取措施进行修复,避免石墨化炉的结焦情况更为严重,通过生成的曲线图还可以识别出石墨化炉的运行的趋势,这样还可以提前预测出石墨化炉的可能发生的结焦现象,并进行相应的维护工作,从而降低石墨化炉结焦的风险,这样可以进一步降低成本。
具体地,获取到高温炉运行顺利无结焦时的气体组分浓度监测数据如图5所示,此时对应的高温炉外部温度监测数据如图6所示,显然,此时无论温度还是气体浓度,均为平缓曲线,无突变发生,表明此时高温炉运行正常。
具体地,高温炉结焦时的气体组分浓度监测数据如图7所示,由此可以确定的是,结焦报警与炉口CO浓度有着明显的相关性,当CO浓度达到峰值前出现预警,表明CO浓度变化可为高温炉喷火提供预警,当然,对于温度监测数据来说,突变点也是类似的。
在具体的应用中,第一差值阈值可以是一氧化碳浓度差值为500ppm,或者第一差值阈值可以是二氧化碳浓度差值为10%,或者第一差值阈值可以是水蒸气为10%,当然也可以是其他任何可行的数值。第二差值阈值可以是石墨化炉内部温度为2200摄氏度,第二差值阈值可以是炉体表面温度超过1000摄氏度,当然也可以是其他任何可行的数值。
导致石墨化炉气体浓度升高的原因有很多,导致石墨化炉温度升高的原因有很多,但是同时导致石墨化炉的气体浓度升高和温度升高的原因只有石墨化炉出现结焦情况了,因此上面气体浓度的条件和温度的条件需要都满足的情况下才会确定石墨化炉会出现结焦情况。
为了进一步自动化地监测石墨化炉是否会发生结焦现象,本申请的根据上述运行信息的大小确定上述石墨化炉是否会发生结焦现象,可以通过以下步骤实现:获取上述气体浓度的第一变化率,其中,上述第一变化率为目标时长内上述气体浓度的变化量;获取上述温度的第二变化率,其中,上述第二变化率为上述目标时长内上述温度的变化量;在上述第一变化率大于或者等于预设浓度变化率、上述第二变化率大于或者等于预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉会发生上述结焦现象;在上述第一变化率小于上述预设浓度变化率、上述第二变化率大于或者等于上述预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;在上述第一变化率大于或者等于上述预设浓度变化率、上述第二变化率小于上述预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;在上述第一变化率小于上述预设浓度变化率且上述第二变化率小于上述预设温度变化率的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象。
该方案中,通过检测气体浓度的变化率和温度的变化率,可以及时发现石墨化炉的异常情况,来及时发现石墨化炉是否发生结焦现象,这样可以提前预警可能发生的结焦现象,避免石墨化炉结焦造成的损失,如果等到石墨化炉结焦严重通道完全堵住再维修石墨化炉会受到严重的损坏,需要更高成本和更大规模的维修或者替换,及早发现结焦情况可以减少维修成本,减少石墨化炉停机时间,进而提高了生产效率。
在具体的应用中,预设浓度变化率可以是10%、5%或者1%,还可以是其他任何可行的变化率。如果炉内气体的浓度变化率超过10%,可能会导致燃烧过程不稳定,燃烧产生的热量不均匀分布,从而造成局部过热和结焦。当炉内气体的浓度变化率超过5%时,可能会引起燃烧反应的不完全,导致燃烧产物中含有过多的未燃烧物质,这些物质可能会聚积在炉内形成结焦。即使炉内气体浓度的变化率只有1%,也可能会对燃烧过程产生一定影响,尤其是当燃料中含有不稳定成分时。这种情况下,气体浓度的微小变化可能会导致燃烧反应的不稳定,从而引起结焦。
预设温度变化率可以是10℃/min、5℃/min、或者1℃/min,还可以是其他任何可行的变化率。当炉内温度的变化率超过10℃/min时,可能会导致燃烧反应的不稳定,燃烧产生的热量不均匀分布,从而造成局部过热和结焦。当炉内温度的变化率超过5℃/min时,可能会引起燃烧反应的不完全,导致燃烧产物中含有过多的未燃烧物质,这些物质可能会聚积在炉内形成结焦。即使炉内温度的变化率只有1℃/min,也可能会对燃烧过程产生一定影响,尤其是当燃料中含有不稳定成分时。这种情况下,温度的微小变化可能会导致燃烧反应的不稳定,从而引起结焦。
结焦通常会导致气体压力升高,炉内结焦通常会导致炉内压力升高。判断炉内是否结焦,可以通过比较实际压力与正常操作条件下的压力范围。例如,正常操作条件下的炉内压力范围为1.5至2.5MPa,如果实际压力超过2.5MPa,则可能存在结焦情况。
结焦会导致烟气中有机物含量升高,炉内结焦会导致烟气成分发生变化,例如氧含量降低、CO2含量升高。判断炉内是否结焦,可以通过比较实际烟气成分与正常操作条件下的烟气成分。例如,正常操作条件下的CO2含量为10%至15%,如果实际CO2含量超过15%,则可能存在结焦情况。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装振动传感器,当炉体内部存在结焦物时,由于炉体内部温度不均匀,炉体会出现振动现象。炉内结焦可能会导致振动情况发生变化。判断炉内是否结焦,可以通过比较实际振动情况与正常操作条件下的振动情况。例如,正常操作条件下的振动幅度范围为0.1至0.3mm,如果实际振动幅度超过0.3mm,则可能存在结焦情况。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装声波传感器,当石墨化炉存在结焦问题时,由于结焦物的存在,炉体内部的气流流动会受到阻碍,从而产生不同于正常情况下的声音。炉内结焦可能会导致声音发生变化,例如变得更加沉闷或产生异常声音。判断炉内是否结焦,可以通过比较实际声音情况与正常操作条件下的声音情况。例如,正常操作条件下的声音为均匀的低沉声,如果实际声音变得异常尖锐或杂乱无章,则可能存在结焦情况。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装相机监视系统,摄像头或监视系统可以安装在石墨化炉的内部,以便实时观察炉体内部的情况。炉内结焦通常会导致炉内壁或管道内部出现积碳或结焦物。判断炉内是否结焦,可以通过摄像机拍到的图像进行观察。例如,如果摄像机拍到的图像显示炉内壁存在较多黑色或灰色积碳物,则可能存在结焦情况。
为了监测石墨化炉的结焦情况,还可以在石墨化炉中安装流量计,当存在结焦问题时,气体或燃料的流量可能会受到阻碍或变化,通过流量计可以检测到这种变化。炉内结焦可能会导致燃料或介质流量减少。判断炉内是否结焦,可以通过比较实际流量与正常操作条件下的流量。例如,正常操作条件下的燃料流量为1000kg/h至1500kg/h,如果实际燃料流量降低至500kg/h以下,则可能存在结焦情况。
以下举三个例子进行说明:
①在压力大于压力阈值150kPa、颗粒物浓度大于100mg/m3、CO浓度大于50ppm、振动幅度超过0.5mm、声音频率大于100Hz、图像识别算法识别到炉内有黑色物质、流量小于100m3/h、温度大于800℃、氧气浓度小于10%时,确定石墨化发生结焦情况;
②在压力大于压力阈值200kPa、颗粒物浓度大于150mg/m3、NOx浓度大于100ppm、振动幅度超过1mm、声音频率大于150Hz、图像识别算法识别到炉内有明显的结焦物、流量小于80m3/h、温度大于900℃、二氧化碳浓度大于5%时,确定石墨化发生结焦情况;
③在压力大于压力阈值180kPa、颗粒物浓度大于120mg/m3、SOx浓度大于50ppm、振动幅度超过0.8mm、声音频率大于120Hz、图像识别算法识别到炉内有部分结焦物、流量小于90m3/h、温度大于850℃、一氧化碳浓度大于30%时,确定石墨化发生结焦情况。
这些参数之间的优先级可以根据实际情况进行设置。一般来说,压力和烟气成分可能是最直接反映结焦情况的参数,因此可以设置较高的优先级。而振动情况、声音变化和摄像机拍到的图像则可以作为辅助参数来判断结焦情况,可以设置较低的优先级。流量计、温度和气体浓度可以作为补充参数,用于进一步确认结焦情况。具体的优先级设置可以根据炉内结焦的严重程度和对生产过程的影响程度来决定。
根据炉内的压力和烟气成分来判断炉内是否结焦。如果炉内压力升高且烟气成分中存在异常物质,如高浓度的碳氧化物或颗粒物等,优先级较高,可能表示炉内存在结焦情况。根据振动情况和声音变化来判断炉内是否结焦。如果炉内出现异常的振动和声音变化,可能表示炉内存在结焦情况,优先级较高。根据摄像机拍到的图像来判断炉内是否结焦。如果摄像机拍到的图像显示炉内存在堵塞、积炭等情况,优先级较高。根据流量计测量的气体流量来判断炉内是否结焦。如果流量计测量到的气体流量下降,可能表示炉内存在结焦情况,优先级较高。根据温度和气体浓度来判断炉内是否结焦。如果炉内温度升高且气体浓度异常增加,可能表示炉内存在结焦情况,优先级较高。
烟气中的气体成分是判断炉内结焦的重要指标之一。如CO2、CO等气体浓度的变化可以反映燃烧效率和炉内结焦程度。因此,烟气成分可以设置为最高优先级的参数。炉内温度的升高可能是炉内结焦的一个指示。因此,炉内温度可以设置为第二高优先级的参数。炉内压力的变化可能与结焦有关,但其敏感性较温度和烟气成分较低。因此,炉内压力可以设置为第三高优先级的参数。摄像机拍到的图像可以提供炉内的实时视觉信息。虽然它可以用于检测结焦的迹象,但其敏感性相对较低,因此可以设置为第四高优先级的参数。振动和声音的变化可能与炉内结焦有关,但其敏感性相对较低,因此可以设置为最低优先级的参数。
以下是5个具体数值的例子,说明设置优先级的条件:
烟气成分:CO2浓度从初始值的5%上升到10%,优先级高,结焦可能性较高。
温度:炉内温度从初始值的500℃上升到600℃,优先级次高,结焦可能性较高。
炉内压力:炉内压力从初始值的1.5MPa上升到2MPa,优先级次高,结焦可能性较高。
摄像机拍到的图像:炉内出现黑色物质附着,优先级次低,结焦可能性较低。
振动情况和声音变化:炉内出现微弱的振动和声音变化,优先级最低,结焦可能性较低。
本申请要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种可有效预判高温炉内结焦的方法。通过监测高温炉加料口典型有机物CO及CxHy碳氢化合物浓度,并通过与和高温炉外壳温度场变化趋势的对应关系,可有效预测高温炉内结焦问题的出现。本申请采用技术方案的基本构思是:对高温石墨化炉炉口可燃气在线远程监测,分析其可能引发的可燃气体组分变化,并结合炉外壳实时监测温度数据与高温炉运行相关工况参数,并通过温度运行参数、可燃气体组分变化之间的关联,对炉内结焦提供预判。
本申请的上述方案的主要功能体现在:
(1)减少检修次数,节省日常维修成本:
由于看不到石墨化炉的内部情况,以往的检修都是无论好坏,需要定期拆机检查,工作量巨大,无法做到视情维修,占用大量人员。而本申请的方案应用后,可以大幅减少日常检修次数。
(2)消除意外喷火引发的安全事故,避免财产生命损失:
当前对于石墨化高温炉结焦、喷火等事故目前都是无法预防,只能事故发生后处理,如此不但影响生产任务,造成经济损失,还有可能造成人员受伤。而本申请的方案应用后,一方面避免喷火事故的发生,消除生产安全事故,另一方面对喷火产生的影响进行预判,可有效避免安全事故的发生,同时有效减低人工巡检的工作强度。
本申请实施例还提供了一种石墨化炉结焦确定系统的控制装置,需要说明的是,本申请实施例的石墨化炉结焦确定系统的控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于石墨化炉结焦确定系统的控制方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
以下对本申请实施例提供的石墨化炉结焦确定系统的控制装置进行介绍。
图8是根据本申请实施例的一种石墨化炉结焦确定系统的控制装置的结构框图。
如图8所示,该装置包括:
获取单元100,用于获取上述石墨化炉的运行信息,其中,上述运行信息包括气体浓度和温度;
确定单元200,用于根据上述运行信息的大小确定上述石墨化炉是否会发生结焦现象。
通过本实施例,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
经本申请的发明人研究发现,高温炉内结焦是主要由于煤高温裂解产生焦油、碱金属氧化物挥发等高温气体在加料口与刚进炉膛内低温物料接触时冷却凝固而产生,因此,一旦发生结焦,内部裂解气体的流动必然发生变化,而此时通过检测炉口气体组分可有效判断炉内结焦情况,高温炉一旦结焦,必然内部温度发生变化,局部高温阻塞区域将出现温度急剧升高,而排料冷却段温度将由于物料减少而降温,因此这些温度的变化可通过外部在线温度监测而直接反应出来,具体实现过程中,上述检测装置包括浓度检测装置和温度检测装置,上述浓度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加料口的一端,上述浓度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述气体浓度,上述温度检测装置位于靠近上述石墨化炉的加热腔的一端,上述温度检测装置用于检测上述石墨化炉的上述温度,获取单元包括第一获取模块和第二获取模块,第一获取模块用于获取上述石墨化炉的上述加料口处的上述气体浓度;第二获取模块用于获取上述石墨化炉的上述加热腔处的上述温度。
该方案中,对于石墨化炉预警手段之一便是对炉口CO浓度、CxHy浓度、CO2浓度、H2浓度和CH4浓度进行在线监测,从而分析炉内气体扩散情况,进而后续进一步准确地确定石墨化炉的结焦状况,还可以通过监测石墨化炉的加热腔处的温度,后续来进一步准确地确定石墨化炉的结焦情况。
为了进一步自动化地监测石墨化炉是否会发生结焦现象,本申请的确定单元包括第一生成模块、第一确定模块、第二生成模块、第二确定模块、第三确定模块、第四确定模块、第五确定模块和第六确定模块,第一生成模块用于根据目标时长内获取到的多个上述气体浓度生成第一曲线图,其中,上述目标时长包括多个时刻,上述时刻和上述气体浓度一一对应;第一确定模块用于确定上述第一曲线图中是否有第一突变点,其中,上述第一突变点为第N时刻的上述气体浓度与第N-1时刻的上述气体浓度的浓度差值大于第一差值阈值的数据点;第二生成模块用于根据上述目标时长内获取到的多个上述温度生成第二曲线图,其中,上述时刻和上述温度一一对应;第二确定模块用于确定上述第二曲线图中是否有第二突变点,其中,上述第二突变点为第N时刻的上述温度与第N-1时刻的上述温度的温度差值大于第二差值阈值的数据点;第三确定模块用于在上述第一曲线图中有上述第一突变点且上述第二曲线图中有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉会发生上述结焦现象;第四确定模块用于在上述第一曲线图中没有上述第一突变点且上述第二曲线图中有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;第五确定模块用于在上述第一曲线图中有上述第一突变点且上述第二曲线图中没有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;第六确定模块用于在上述第一曲线图中没有上述第一突变点且上述第二曲线图中没有上述第二突变点的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象。
该方案中,通过生成曲线图并观察是否具有突变点,可以及时发现石墨化炉是否会发生结焦情况,一旦发现突变点,可以立即确定石墨化炉发生了结焦情况,这样可以立即采取措施进行修复,避免石墨化炉的结焦情况更为严重,通过生成的曲线图还可以识别出石墨化炉的运行的趋势,这样还可以提前预测出石墨化炉的可能发生的结焦现象,并进行相应的维护工作,从而降低石墨化炉结焦的风险,这样可以进一步降低成本。
为了进一步自动化地监测石墨化炉是否会发生结焦现象,本申请的确定单元包括第三获取模块、第四获取模块、第七确定模块、第八确定模块、第九确定模块和第十确定模块,第三获取模块用于获取上述气体浓度的第一变化率,其中,上述第一变化率为目标时长内上述气体浓度的变化量;第四获取模块用于获取上述温度的第二变化率,其中,上述第二变化率为上述目标时长内上述温度的变化量;第七确定模块用于在上述第一变化率大于或者等于预设浓度变化率、上述第二变化率大于或者等于预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉会发生上述结焦现象;第八确定模块用于在上述第一变化率小于上述预设浓度变化率、上述第二变化率大于或者等于上述预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;第九确定模块用于在上述第一变化率大于或者等于上述预设浓度变化率、上述第二变化率小于上述预设温度变化率均满足的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象;第十确定模块用于在上述第一变化率小于上述预设浓度变化率且上述第二变化率小于上述预设温度变化率的情况下,确定上述石墨化炉不会发生上述结焦现象。
该方案中,通过检测气体浓度的变化率和温度的变化率,可以及时发现石墨化炉的异常情况,来及时发现石墨化炉是否发生结焦现象,这样可以提前预警可能发生的结焦现象,避免石墨化炉结焦造成的损失,如果等到石墨化炉结焦严重通道完全堵住再维修石墨化炉会受到严重的损坏,需要更高成本和更大规模的维修或者替换,及早发现结焦情况可以减少维修成本,减少石墨化炉停机时间,进而提高了生产效率。
上述石墨化炉结焦确定系统的控制装置包括处理器和存储器,上述获取单元和确定单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中在生产高品质无烟煤石墨化产品时,无法确定炉内是否发生结焦情况的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述石墨化炉结焦确定系统的控制方法。
本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述石墨化炉结焦确定系统的控制方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现石墨化炉结焦确定系统的控制方法步骤。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有石墨化炉结焦确定系统的控制方法方法步骤的程序。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的石墨化炉结焦确定系统,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
2)、本申请的石墨化炉结焦确定系统的控制方法,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
3)、本申请的石墨化炉结焦确定系统的控制装置,在石墨化炉上安装了检测装置,来检测石墨化炉运行过程中的气体浓度和温度,如果石墨化炉中出现了结焦情况,那么气体浓度随着会升高,温度也会随着升高,因此,可以根据气体浓度的大小以及温度的大小来自动化确定石墨化炉是否会发生结焦,一旦出现了结焦情况就可以立马检测到了,这样也可以避免石墨化炉出现完全堵塞造成喷火的事故。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种石墨化炉结焦确定系统,其特征在于,包括:
石墨化炉,用于生产石墨化产品;
检测装置,位于所述石墨化炉上,所述检测装置用于检测所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;
处理器,与所述检测装置通信连接,所述处理器用于根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
2.根据权利要求1所述的石墨化炉结焦确定系统,其特征在于,所述检测装置包括:
浓度检测装置,位于靠近所述石墨化炉的加料口的一端,所述浓度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述气体浓度;
温度检测装置,位于靠近所述石墨化炉的加热腔的一端,所述温度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述温度。
3.根据权利要求2所述的石墨化炉结焦确定系统,其特征在于,所述浓度检测装置位于所述石墨化炉的石墨电极和高铝砖保温层之间。
4.根据权利要求2所述的石墨化炉结焦确定系统,其特征在于,所述温度检测装置位于所述石墨化炉的高铝砖上以及所述石墨化炉的碳砖上。
5.一种权利要求1至4中任意一项所述石墨化炉结焦确定系统的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;
根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述检测装置包括浓度检测装置和温度检测装置,所述浓度检测装置位于靠近所述石墨化炉的加料口的一端,所述浓度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述气体浓度,所述温度检测装置位于靠近所述石墨化炉的加热腔的一端,所述温度检测装置用于检测所述石墨化炉的所述温度,获取所述石墨化炉的运行信息,包括:
获取所述石墨化炉的所述加料口处的所述气体浓度;
获取所述石墨化炉的所述加热腔处的所述温度。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象,包括:
根据目标时长内获取到的多个所述气体浓度生成第一曲线图,其中,所述目标时长包括多个时刻,所述时刻和所述气体浓度一一对应;
确定所述第一曲线图中是否有第一突变点,其中,所述第一突变点为第N时刻的所述气体浓度与第N-1时刻的所述气体浓度的浓度差值大于第一差值阈值的数据点;
根据所述目标时长内获取到的多个所述温度生成第二曲线图,其中,所述时刻和所述温度一一对应;
确定所述第二曲线图中是否有第二突变点,其中,所述第二突变点为第N时刻的所述温度与第N-1时刻的所述温度的温度差值大于第二差值阈值的数据点;
在所述第一曲线图中有所述第一突变点且所述第二曲线图中有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉会发生所述结焦现象;
在所述第一曲线图中没有所述第一突变点且所述第二曲线图中有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;
在所述第一曲线图中有所述第一突变点且所述第二曲线图中没有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;
在所述第一曲线图中没有所述第一突变点且所述第二曲线图中没有所述第二突变点的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象,包括:
获取所述气体浓度的第一变化率,其中,所述第一变化率为目标时长内所述气体浓度的变化量;
获取所述温度的第二变化率,其中,所述第二变化率为所述目标时长内所述温度的变化量;
在所述第一变化率大于或者等于预设浓度变化率、所述第二变化率大于或者等于预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉会发生所述结焦现象;
在所述第一变化率小于所述预设浓度变化率、所述第二变化率大于或者等于所述预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;
在所述第一变化率大于或者等于所述预设浓度变化率、所述第二变化率小于所述预设温度变化率均满足的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象;
在所述第一变化率小于所述预设浓度变化率且所述第二变化率小于所述预设温度变化率的情况下,确定所述石墨化炉不会发生所述结焦现象。
9.一种权利要求1至4中任意一项所述石墨化炉结焦确定系统的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取所述石墨化炉的运行信息,其中,所述运行信息包括气体浓度和温度;
确定单元,用于根据所述运行信息的大小确定所述石墨化炉是否会发生结焦现象。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求5至8中任意一项所述石墨化炉结焦确定系统的控制方法。
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