[发明专利]一种回转窑燃烧控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产钒的回转窑燃烧控制装置，属于回转窑燃烧控制设备及方法技术领域。

背景技术

回转窑是钒生产的重要设备之一，回转窑的生产过程的关键是自动控制的程度和水平，这关系到回转窑在同等生产条件下能否实现钒的高转化率、窑的稳定运行、杜绝有害物排放和煤气能耗高低。在回转窑的生产过程中，实现节能减排和提高转化率是回转窑生产追求的目标，其中特别重要的是煤气的合理燃烧，使能量得到充分利用。但是在实际生产中，由于煤气热值波动、压力不稳定、空燃比设定不合理等原因，经常造成回转窑温度波动大、钒渣的转化率低、能耗增加等问题。

炉窑的燃烧控制与优化问题一直被称为是世界性难题，很多公司为此进行过长期的研究，国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型，而我国基本思路是采用先进的控制理论和以废气含氧量等为优化目标。但由于控制思想和数学模型复杂、实施难度大、对现场条件要求苛刻和严重偏离现场实际情况等原因，很难使燃烧装置运行达到最佳。燃烧控制基本依靠操作人员经验手工操作，由于操作员控制水平参差不齐，造成回转窑煤气消耗增大，钒的烧损增加、转化率降低，结块严重，这种情况至今没有得到有效解决，对钒的稳定生产是非常不利的。因此开发一种适合国情、易于实施的回转窑控制装置及方法具有重大的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种回转窑燃烧控制装置及方法，这种装置和方法可以使转炉回转窑燃烧过程处于全自动控制状态，实现回转窑的空气与煤气自动配比，以达到节能减排和提高钒转化率的目的。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种回转窑燃烧控制装置，它的回转窑煤气管道、助燃风管道、烟道分别与回转窑连接，回转窑煤气管道上依次安装煤气成分测量装置、煤气流量测量装置、煤气流量调节装置、煤气压力测量装置、煤气温度测量装置，助燃风管道上依次安装助燃风流量测量装置、助燃风流量调节装置、助燃风压力测量装置、助燃风温度测量装置，在回转窑的外壁上安装有回转窑无线测温装置，烟道上依次安装烟道温度测量装置和烟道含氧量测量装置，上述煤气流量测量装置、煤气流量调节装置、煤气压力测量装置、煤气温度测量装置、助燃风流量测量装置、助燃风流量调节装置、助燃风压力测量装置、助燃风温度测量装置、回转窑无线测温装置、烟道温度测量装置、烟道含氧量测量装置和煤气成分测量装置的输出电信号与输入模件连接，煤气流量调节装置、助燃风流量调节装置的输入电信号与输出模件连接，输入模件、输出模件、电源模件、CPU控制器件、接口模件通过总线底板模件连接并安装在总线底板模件上。

上述回转窑燃烧控制装置，所述煤气流量测量装置和助燃风流量测量装置分别为标准节流装置，煤气压力测量装置和助燃风压力测量装置分别为压力变送器，煤气温度测量装置、助燃风温度测量装置和烟道温度测量装置分别为热电偶或热电阻，煤气流量调节装置和助燃风流量调节装置分别为调节阀或变频器、烟道含氧量测量装置为氧化锆分析仪、煤气成分测量装置为煤气分析专用气相色谱仪或煤气在线分析仪。

上述回转窑燃烧控制装置，所述回转窑无线测温装置由温度测量装置、发射装置和接收装置组成，温度测量装置与发射装置连接并且安装在回转窑的外壁上，接收装置安装在操作室。

上述回转窑燃烧控制装置，所述接口模件与显示器件连接，接口模件为工业交换机、以太网模板、现场总线模板，显示器件为工业计算机或工业触摸屏。

一种使用上述回转窑燃烧控制装置的回转窑燃烧控制方法，它采用以下步骤：

1.确定转炉煤气成分

a.将转炉煤气成分换算成100％的干转炉煤气成分

由煤气成分测量装置获得转炉煤气成分的百分含量(％),或利用显示器件由 回转窑操作工输入煤气化验成分，将转炉煤气成分换算成100％的干转炉煤气成分，各组分百分含量换算如下：

(CO〃₂)＝n(CO₂)

(CO〃)＝n(CO)

(H〃₂)＝n(H₂)