[发明专利]高温空气加高温低氧烟气混合助燃式全自动控制陶瓷窑炉

权利要求书

1.一种高温空气加高温低氧烟气混合助燃陶瓷窑炉自动控制方法，所述陶瓷窑炉包括内部设有炉膛的窑体、助燃气总管以及燃气总管，所述窑体沿纵向方向分为冷却段、燃烧段以及预热段，所述冷却段设有冷却风入口和冷却风出口，所述燃烧段包括沿所述窑体的纵向方向依次布置的至少三个控制分区，所述陶瓷窑炉对应于每个控制分区包括：热电偶，其设置于每个所述控制分区的窑体侧壁上以获得每个所述控制分区对应的燃烧段内的分区温度数据；以及至少五个喷嘴，所述至少五个喷嘴间隔设置于每个所述控制分区的窑体侧壁上；

所述陶瓷窑炉进一步包括控制箱，所述控制箱设有箱体、容置于所述箱体内的第一混合器、穿过所述箱体一侧壁连接于所述第一混合器与所述助燃气总管之间的助燃气控制支管、穿过所述箱体另一侧壁连接于所述第一混合器与所述燃气总管之间的燃气控制支管、以及自所述第一混合器穿过所述箱体一端壁延伸至所述箱体外部的混合气支管，其中，位于所述箱体外部的所述助燃气控制支管上设有第一电动阀及第一温度计，位于所述箱体内部的所述助燃气控制支管上设有第一流量计，位于所述箱体外部的所述燃气控制支管上设有第二电动阀及第二流量计，位于所述箱体外部的所述混合气支管分别与所述至少五个喷嘴相连以将燃气和助燃气体喷射至所述炉膛内燃烧放热；位于所述箱体内部的所述助燃气控制支管在所述第一流量计与所述助燃气入口之间设有氧量表以获得助燃气中的氧气含量数据；位于所述箱体内部的所述助燃气控制支管在所述第一温度计与所述第一流量计之间设有第一引风机以向所述第一混合器中输入助燃气；

所述第一混合器设有助燃气入口、燃气入口以及混合气出口，所述助燃气入口与所述助燃气控制支管相连接，所述燃气入口与所述燃气控制支管相连接，所述混合气出口与所述混合气支管相连接；

所述陶瓷窑炉还包括用于向助燃气总管提供混合助燃气的第二混合器，所述第二混合器设有热烟气入口、热空气入口以及空烟混合气出口，所述热烟气入口通过烟气回流管线与所述预热段的烟气管道相连接，所述热空气入口通过热空气连接管线与所述冷却段的冷却风出口相连接，所述空烟混合气出口通过管线与所述助燃气总管相连接；所述预热段设有烟气出口，所述烟气管道连接于所述烟气出口与烟囱之间，所述烟气回流管线连接于所述烟气管道侧壁；所述烟气回流管线上设有第二风机以向所述第二混合器中输入热烟气，所述热空气连接管线上设有第三风机以向所述第二混合器中输入热空气；

其特征在于，所述自动控制方法包括：

将所述烟气管道中占烟气体积总量15～30％的烟气经由所述烟气回流管线回流至所述第二混合器；将来自风机的冷空气自所述冷却风入口进入所述冷却段冷却陶瓷后变成热空气，将热空气从所述冷却风出口经由热空气连接管线输送至所述第二混合器，将占冷却风体积总量约50％～100％的热空气输送至所述第二混合器；其中，单位时间内进入所述第二混合器的热空气与热烟气的体积比设为2:1～1:2，使得温度为350～450摄氏度的含氧量13％～18％的热烟气及温度为250～350摄氏度的含氧量21％的热空气分别经由所述烟气回流管线及所述热空气连接管线进入所述第二混合器中形成温度为300～400摄氏度的含氧量15％～20％的助燃气；

将预设空燃比设为理论空燃比与校正系数的乘积，所述理论空燃比设定成随着所述第一温度计获得的助燃气温度数据升高而变大，所述校正系数设定成随着所述氧量表获得的氧气含量数据变大而减小；当所述第一温度计的温度为250-450摄氏度之间时，所述理论空燃比设定成在1.1-1.5之间呈线性变化；当所述氧量表的氧气含量为15％-21％之间时，所述校正系数设定成在1.5-1之间呈线性变化；

将各控制分区的所述第一电动阀和所述第二电动阀均设定为独立控制，使得所述第一电动阀的开度按照预设空燃比随着所述第二电动阀的开度变化而变化；所述第二电动阀设定成当所述热电偶获得的分区温度数据与设定温度范围的下限之差大于200摄氏度时开度调至最大并且当分区温度数据与设定温度范围的下限之差小于100摄氏度时逐次调小开度，直至所述热电偶获得的分区温度数据处于所述设定温度范围；当所述第二电动阀的开度发生变化时，通过调节所述第一电动阀的开度，使得根据所述第一流量计和所述第二流量计获得的计算空燃比趋近于校正理论空燃比。