CN204369760U - 一种环形套筒窑燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种环形套筒窑燃烧系统，包括环形套筒窑，在所述的环形套筒窑内设置有多个烧嘴，烧嘴分别与空气支管以及燃气支管相连接，在空气支管以及燃气支管上分别设置有空气支管调节阀以及燃气支管调节阀，空气支管与空气总管相连接，燃气支管与燃气总管相连接，在空气总管和燃气总管上分别设置有空气总管控制阀以及燃气总管调节阀；在环形套筒窑上还设置有排气管道，排气管道通过高温风机与环形套筒窑相连接各个调节阀均通过PLC控制器与上位机相连接。本实用新型能够对控制参数进行参数修正，各控制装置实现同步自动调节。减少了人工操作，实现了快速准确的调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环形套筒窑，特别涉及一种环形套筒窑燃烧系统。
背景技术
套筒石灰窑是石灰窑的一种，具有热耗低，石灰活性度高，结构简单，燃料适应性强的特点，与传统的石灰窑相比，石灰在环形空间内煅烧，气流分布更均匀，窑内无冷却设备，故障率低，易于维护。适用于钢铁行业利用焦炉煤气以及电石、化工行业利用电石炉尾气等技术，生产高质量石灰。自动化控制完成，以达到提高石灰质量和节能的目的，从而煅烧出高质量的活性石灰。
现有环形套筒窑设置两层烧嘴，每层烧嘴的数量按环形套筒窑的产量进行设定，一般为4-7个。目前国内环形套筒窑利用冶金行业中回收的转炉燃气、高炉燃气和焦炉燃气等，作为燃气。这些回收的燃气均存在热值及压力不稳定的问题。当生产产量或燃气热值发生变化时，必须对燃烧系统的调节装置进行调节，主要包括窑除尘风门、高温风机转速、燃气总管调节阀、烧嘴的燃气支管调节阀、烧嘴的空气支管调节阀以及驱动风的压力等等，总共达30处之多。按照现有的操作，只能逐一进行调整，耗时长，调节准确性差，且在调整过程中窑内气流存在动态的过程，燃气的热值也是变化的，要很难实现快速准确调整，从而影响产品质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决上述问题，提供一种环形套筒窑燃烧系统。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种环形套筒窑燃烧系统，包括环形套筒窑，在所述的环形套筒窑内设置有多个烧嘴，所述的烧嘴分别与空气支管以及燃气支管相连接，在所述的空气支管以及燃气支管上分别设置有空气支管调节阀以及燃气支管调节阀，空气支管与空气总管相连接，燃气支管与燃气总管相连接，在空气总管和燃气总管上分别设置有空气总管控制阀以及燃气总管调节阀；在环形套筒窑上还设置有排气管道，所述的排气管道通过高温风机与环形套筒窑相连接，在排气管道还连接有用于混风的空气进管，在空气进管上设置有混风控制阀，在排气管的出口处设置有窑风门控制阀，所述的空气支管调节阀、燃气支管调节阀、空气总管控制阀、燃气总管调节阀、高温风机、混风控制阀以及窑风门控制阀均通过PLC控制器与上位机相连接。
作为本实用新型的一种改进，在所述的排气管道道内设置有温度传感器，所述的温度传感器通过PLC控制器与上位机相连接。
有益效果：
本实用新型提供的一种环形套筒窑燃烧系统，通过上位机操作画面对主要参数：“产量”、“预计热耗”、“空燃比”、“上下烧嘴燃气比”等参数设定，燃气的热值检测装置在线检测燃气的热值，PLC系统根据生产工艺计算出驱动总管空气的压力、各烧嘴的所需空气的标准流量和燃气的标准流量等控制参数，燃烧系统根据控制参数和操作人员根据生产实际情况，对控制参数进行参数修正，各控制装置实现同步自动调节。减少了人工操作，实现了快速准确的调节。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图中各部件为：1空气总管控制阀、2空气支管控制阀、3高温风机、4窑门控制阀、5混风控制阀、6燃气支管调节阀、7燃气总管调节阀、8环形套筒窑、9空气总管、10燃气总管、11空气进管、12排气管道、13烧嘴。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1所示的一种环形套筒窑燃烧系统，包括环形套筒窑8，在所述的环形套筒窑8内设置有多个烧嘴13，所述的烧嘴13分别与空气支管以及燃气支管相连接，在空气支管以及燃气支管上分别设置有空气支管调节阀2以及燃气支管调节阀6，空气支管与空气总管9相连接，燃气支管与燃气总管10相连接，在空气总管9和燃气总管10上分别设置有空气总管控制阀1以及燃气总管调节阀7。
在环形套筒窑8上还设置有排气管道12，所述的排气管道12通过高温风机3与环形套筒窑8相连接，通过高温风机3向外抽气，将环形套筒窑8中的气体排出，由于环形套筒窑8中的气体温度过高，在排气管道12还连接有用于混风的空气进管11，在空气进管11上设置有混风控制阀5，用于调节进空气流量的大小，在排气管道12的出口处设置有窑风门控制阀4，用于控制排气的大小。所述的空气支管调节阀2、燃气支管调节阀6、空气总管控制阀1、燃气总管调节阀7、高温风机3、混风控制阀5以及窑风门控制阀12均通过PLC控制器与上位机相连接。
进一步地，在排气管道12内设置有温度传感器，所述的温度传感器通过PLC控制器与上位机相连接。这样设置能够自动的测温，并根据排气管道内的温度的大小来控制混风控制阀5开启大小。
本实用新型在工作时，需对各控制装置进行设定：
驱动空气总管压力控制装置：根据系统压力要求，装置自动调节稳定总管内的压力。
窑风门控制有两种控制方式：手动控制和自动控制。“手自动控制选择、状态显示区域”，通过选择按钮选择手动控制或自动控制，并显示当前实际（自动或手动）控制状态。只有窑除尘风机运行和混风阀关到位时，才能切换到自动控制状态。当选择手动控制，操作与以往操作一样，在手动控制区通过“开阀”和“关阀”按钮，控制窑风门的开度，只在手动状态有效。当选择自动控制并处于自动控制状态下，画面“4、手动控制区域及手动\自动控制显示”区域反馈显示“自动控制”，在相应位置设定“高温风机和窑风机之间的负压”控制主值和偏差值，系统根据设定值和压力反馈值，自动调节风门。
当选择自动控制前，根据生产情况，预先设定好设定值和偏差值，然后选择自动控制，切换到自动控制状态时，系统自动根据设定值和范围自动调节风门。例如：设定参考值，设定主值为-1.2kpa，设定偏差值0.2kpa，设定控制范围就是（-1.0，-1.4）kpa；
当窑风门执行机构开度反馈高于70%或低于35%（根据现场实际设置），系统会自动锁定，画面会出现报警信息‘超出自动调控的范围”。
高温风机转速控制装置：执行机构控制有两种控制方式：手动控制和自动控制。 “手自动控制选择、状态显示区域”，通过选择按钮选择手动控制或自动控制，并反馈当前控制状态。只有高温风机正在运行才能切换到自动控制状态。当选择手动控制，在手动控制区通过“耦合器增速”和“耦合器减速”按钮，控制耦合器转速，只在手动状态有效。
当选择自动控制并成功切换到自动控制状态，在状态反馈区域显示自动控制状态，在相应位置设定“燃烧室负压设定”控制主值和偏差值，系统根据设定值和反馈值，控制耦合器增速或减速。
当选择自动控制前，根据生产情况，预先设定好设定值和偏差值，然后选择自动控制，系统自动根据设定值和范围控制执行机构，实现耦合器增速和减速。例如：设定参考值，设定主值为-150pa，设定偏差值50pa，设定控制范围就是（-100，-200）pa；
当耦合器执行机构开度反馈高于55%或低于25%（根据现场实际设置），系统会自动锁住，画面出现提示信息，提示超出自动调控的范围，将控制方式回到手动状态，手动操作。
当耦合器转速反馈高于1350转/分（根据现场实际设置），系统自动锁定，画面出现提示信息，提示高温风机转速超速，如需更高的转速，切换手动调节。
燃气总管流量控制装置，燃气总管调节阀有两种控制方式：手动控制和自动控制。手自动控制选择、状态显示区域，通过选择按钮选择手动控制或自动控制，并显示当前控制状态。只有燃气快切阀已打开、环管压力大于9KPa(根据现场实际设置）同时满足才能切换到自动控制状态。当选择手动控制，在手动控制区通过滑块或上下点动，设定调节阀的开度。当选择自动控制，在相应位置设定环管压力控制主值和偏差值，系统根据设定值和环管压力反馈值，控制调节阀打开或关闭。
当选择自动控制前，根据生产情况，预先设定好设定值和偏差值，然后选择自动控制，系统自动根据设定值和范围控制调节阀的开度。例如：设定主值为12kpa，设定偏差值1kpa，设定控制范围就是（11，13）kpa；当环管压力低于9kpa时，画面出现报警信息。当调节阀阀位高于95%或低于10%（根据实际设置），系统会自动锁住，画面出现报警信息。应当回到手动调节好环管压力，回到设定范围，报警提示信息自动消除。
烧嘴的燃气支管调节阀，燃气支管调节阀有两种控制方式：手动控制和自动控制。手自动控制选择、状态显示区域，通过选择按钮选择手动控制或自动控制，并显示当前控制状态。只有燃气总管和高温风机都处于自动调节状态，方能切换到自动控制状态。当选择手动控制，在手动控制区通过滑块或上下点动，设定调节阀的开度。当选择并处于自动控制状态下，在相应位置设定主值系数和偏差值，系统根据设定值、计算出标准流量值和流量反馈值，控制调节阀的开度。
当选择自动控制前，根据生产情况，预先设定好设定值和偏差值，然后选择自动控制，系统自动根据设定值和范围控制调节阀的开度。
主值系数×计算标准流量±偏差值，系统自动计算控制范围，并在信息反馈区域显示。
当阀位反馈大于95%或小于5％，系统自动锁定，并报警提示超出控制范围。当对应烧嘴温度超过1250℃，系统自动锁定，并报警。必须回到手动状态，重新设定。
烧嘴的空气支管调节阀，空气支管调节阀有两种控制方式：手动控制和自动控制，手自动控制选择、状态显示区域，通过选择按钮选择手动控制或自动控制，并显示当前控制状态。只有燃气总管调节阀和高温风机都处于自动调节状态，方能切换到自动控制状态。当选择手动控制，在手动控制区通过滑块或上下点动，设定调节阀的开度。当选择并处于自动控制状态下，在相应位置设定主值（系数）和偏差值，系统根据设定值和流量反馈值，控制调节阀开度。
当选择手动控制前，首先通过滑块预先设定好调节阀的开度，选择手动控制，调节阀自动调节到设定开度，然后根据生产手动控制，调节阀门。当选择自动控制时，手动控制失效。
当选择自动控制前，根据生产情况，预先设定好设定值和偏差值，然后选择自动控制，系统自动根据设定值和范围控制调节阀的开度。
主值（系数）×标准流量±偏差值，系统自动计算控制范围，并在信息反馈区域显示。
当阀位反馈大于95%或小于5％，系统自动锁定，并报警提示超出控制范围，切换到手动状态。
系统切换自动操作：首先主参数设定：切换前预先设置好参数，通过上位机操作画面对主要参数：“产量”、“热耗”、“空燃比”、“上下烧嘴燃气比”等参数设定，PLC系统自动根据出驱动空气的压力、各烧嘴的所需空气的标准流量和燃气的标准流量。
然后按顺序手-自切换：窑风门——高温风机耦合器控制——燃气总管调节阀——空气支管调节阀——燃气支管调节阀。
按顺序自-手切换 燃气支管调节阀——空气支管调节阀——燃气总管调节阀——高温风机耦合器控制——窑风门。
本实用新型提供的一种环形套筒窑燃烧系统，通过上位机操作画面对主要参数：“产量”、“预计热耗”、“空燃比”、“上下烧嘴燃气比”等参数设定，燃气的热值检测装置在线检测燃气的热值，PLC系统根据生产工艺计算出驱动总管空气的压力、各烧嘴的所需空气的标准流量和燃气的标准流量等控制参数，燃烧系统根据控制参数和操作人员根据生产实际情况，对控制参数进行参数修正，各控制装置实现同步自动调节。减少了人工操作，实现了快速准确的调节。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (2)
1.一种环形套筒窑燃烧系统，包括环形套筒窑，其特征在于：在所述的环形套筒窑内设置有多个烧嘴，所述的烧嘴分别与空气支管以及燃气支管相连接，在所述的空气支管以及燃气支管上分别设置有空气支管调节阀以及燃气支管调节阀，空气支管与空气总管相连接，燃气支管与燃气总管相连接，在空气总管和燃气总管上分别设置有空气总管控制阀以及燃气总管调节阀；在环形套筒窑上还设置有排气管道，所述的排气管道通过高温风机与环形套筒窑相连接，在排气管道还连接有用于混风的空气进管，在空气进管上设置有混风控制阀，在排气管的出口处设置有窑风门控制阀，所述的空气支管调节阀、燃气支管调节阀、空气总管控制阀、燃气总管调节阀、高温风机、混风控制阀以及窑风门控制阀均通过PLC控制器与上位机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种环形套筒窑燃烧系统，其特征在于：在所述的排气管道道内设置有温度传感器，所述的温度传感器通过PLC控制器与上位机相连接。
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