[发明专利]基于环保、节能、安全的水泥生产周期在线监测控制方法有效

专利信息
申请号: 201210452172.3 申请日: 2012-12-30
公开(公告)号: CN103058537A 公开(公告)日: 2013-04-24
发明(设计)人: 崔素萍;李琛;聂祚仁;龚先政;孟宪策;王宏涛;兰明章;王亚丽 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: C04B7/36 分类号: C04B7/36
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 楼艮基
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 环保 节能 安全 水泥 生产 周期 在线 监测 控制 方法
【权利要求书】:

1.基于环保、节能、安全的水泥生产周期在线监测控制方法,其特征在于,是一种基于中控计算机在线监测、人工控制的在线监测控制方法,依次含有以下步骤:

步骤(1)、在水泥生产设备上构建一个水泥生产周期的在线监测控制系统:

在与预热器C1的出口连接的废气管道上安装一个用于监测NOx、SO2、CO、NH3等大气污染物排放量和流速的综合气体检测仪,其中,NOx的测量值以全部转化为NO2计量,

在原料配料区安装一个用于对原料称量的电子皮带秤,

在生料喂料口连接一个生料称量用的喂料称重计量装置,

在分解炉喷煤管上连接一个煤粉称量用的加入分解炉的煤粉称重计量装置,

在分解炉三次风的总风管处安装一个用于控制三次风风量的三次风阀门,

在两个分支风管内各安装一个用于控制所述分支风管风量的阀门;

步骤(2)、中控计算机初始化,设定:

M’NOx为减排后NOx排放总量的目标值,其中,NOx的测量值以全部转化为NO2计量,

M’SO2为SO2排放总量的临界值,

M’CO为CO排放总量的临界值,

M’NH3为NH3排放总量的临界值,

M’coal为加入分解炉内燃烧的煤粉量的目标值,

规定预热器C1出口的气体量为正常值时,煤粉全硫含量上限阈值是2.10%,硫碱比系数在(0~1)之间,分解炉内过剩空气系数上限阈值是1.3,MNO-M’NOx≤10%MNO,其中,NOx的测量值以全部转化为NO2计量,

同时设定:三次风总风管的三次风风量和两个分支风管的风量调节步长相等,将分解炉内过剩空气系数调节到(0.95~1.05)之间,

再设定以下控制目标:

MNO-M’NOx≤10%MNOx,并且

MSO2-M’SO2≤10%MSO2,并且

MCO-M’CO≤10%MCO,并且

MNH3-M’NH3≤10%MNH3,并且

Mcoal-M’coal≤15%Mcoal,其中,

MNOx、MSO2、MCO、MNH3均为测得的实际排放量,其中,NOx的测量值以全部转化为NO2计,

Mcoal为实际称重得到的加入分解炉的煤粉量;

步骤(3)、依次按以下步骤对水泥生产NOx减排操作进行在线监测控制,所述水泥生产周期包括原料配料过程、原料粉磨及废气处理过程、煤粉制备过程、生料均化及生料入预热器、分解炉进行分段燃烧、熟料烧成在内的各个过程;

步骤(3.1)、判断MNO-M’NOx>10%MNOx否,

若MNO-M’NOx≤10%MNOx,则认为:水泥生产过程中应用的分段燃烧和LNB低氮氧化物燃烧工艺失效,此时发出指令:按照设定的调节一次风风量的步长,来调减分解炉喷煤管的一次风风量,同时按照设定的调节三次风风量的步长减少分解炉的三次风阀门的开启度,以此来调减三次风风量,按照设定的调节两个分支风管风量的步长减少分支风管阀门的开启度,以此来调减分支风管的风量,并始终保持分解炉内过剩空气系数为0.95~1.05,其中,过剩空气系数=实际燃烧空气量/理论燃烧空气量,一直到MNO-M’NOx≤10%MNOx为止,转入步骤(3.2),

若MNO-M’NOx≤10%MNOx,则转入步骤(3.2);

步骤(3.2)、判断MSO2-M’SO2>10%MSO2否,

若MSO2-M’SO2>10%MSO2,则认为:产生了过多的SO2,此时发出指令:按照设定的调节一次风风量的步长,来调增分解炉喷煤管的一次风风量,同时按照设定的调节三次风风量的步长增加分解炉的三次风阀门的开启度,以此来调增三次风风量,按照设定的调节两个分支风管风量的步长增加分支风管阀门的开启度,以此来调增分支风管的风量,并始终保持分解炉内过剩空气系数为0.95~1.05,一直到MSO2-M’SO2≤10%MSO2为止,转入步骤(3.3),

若MSO2-M’SO2≤10%MSO2,则转入步骤(3.3);

步骤(3.3)、判断MCO-M’CO>10%MCO否,

若MCO-M’CO>10%MCO,则认为还原产物CO过多,此时发出指令:按照设定的调节一次风风量的步长,来调增分解炉喷煤管的一次风风量,同时按照设定的调节三次风风量的步长增加分解炉的三次风阀门的开启度,以此来调增三次风风量,按照设定的调节两个分支风管风量的步长增加分支风管阀门的开启度,以此来调增分支风管的风量,并始终保持分解炉内过剩空气系数为0.95~1.05,同时调减进入分解炉喷煤管的燃煤量,一直到MCO-M’CO≤10%MCO为止,转入步骤(3.4),

若MCO-M’CO≤10%MCO,则转入步骤(3.4);

步骤(3.4)、判断MNH3-M’NH3>10%MNH3否,

若MNH3-M’NH3>10%MNH3,则认为还原产物NH3过多,发出指令:按照设定的调节一次风风量的步长,来调增分解炉喷煤管的一次风风量,同时按照设定的调节三次风风量的步长增加分解炉的三次风阀门的开启度,以此来调增三次风风量,按照设定的调节两个分支风管风量的步长增加分支风管阀门的开启度,以此来调增分支风管的风量,并始终保持分解炉内过剩空气系数为0.95~1.05,一直到MNH3-M’NH3≤10%MNH3为止,转入步骤(3.5),

若MNH3-M’NH3≤10%MNH3,则转入步骤(3.5);

步骤(3.5)、判断Mcoal-M’coal>15%Mcoal否,

若Mcoal-M’coal>15%Mcoal,则认为分解炉煤耗过高,发出指令:同时调减预热器C1进料口的生料投料速率、原料粉磨处磨机的投料量、煤粉制备处磨机的投料量,按照设定的调节一次风风量的步长,来调增分解炉喷煤管的一次风风量,同时按照设定的调节三次风风量的步长增加分解炉的三次风阀门的开启度,以此来调增三次风风量,按照设定的调节两个分支风管风量的步长增加分支风管阀门的开启度,以此来调增分支风管的风量,并始终保持分解炉内过剩空气系数为0.95~1.05,一直到Mcoal-M’coal≤15%Mcoal为止,转入步骤(3.6),

若Mcoal-M’coal≤15%Mcoal,则转入步骤(3.6);

步骤(3.6)、所述控制目标是否同时满足,

若同时满足,则决定是否结束监控,

若结束监控,则终止程序,

若不结束监控,则转入下一个水泥生产周期,转入步骤(3.1),

若不同时满足所述控制目标,则转入下一个水泥生产周期,转入步骤(3.1)。

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