[发明专利]转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统及方法

权利要求书

1.一种转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，包括：

燃烧控制器，

气动进退装置，固定在所述转底炉的侧壁上，所述气动进退装置具有滑动导轨、气缸和推进器，所述推进器由所述气缸推动在所述滑动导轨上往复滑动；

复合式探头，安装在所述滑动导轨上，所述复合式探头能够在所述滑动导轨上往复移动，并通过转底炉侧壁开设的通孔伸入转底炉内以监测转底炉内气氛成分的数据；

气源箱，与复合式探头和气动进退装置相连，用于控制气缸的气源从而推动复合式探头在滑轨上移动；

仪表主机，与气源箱、复合式探头相连，用于发送控制指令至气源箱、复合式探头，以控制复合式探头在滑轨上移动并收集复合式探头的监测数据；

PLC控制器，与仪表主机相连，用于根据仪表主机收据的监测数据进行燃烧模型的控制优化，并发送指令至燃烧控制器对转底炉内的燃烧条件进行优化。

2.如权利要求1所述的转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，所述复合式探头包括O₂监测模块、CO监测模块、CO₂监测模块、温度检测模块。

3.如权利要求1所述的转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，在所述转底炉侧壁开设的通孔位置处还设置有保护套筒，所述保护套筒设置在所述复合式探头的行进路径上，用于保护复合式探头；

所述外保护套筒的一端固定在气动进退装置的支撑架上，另一端设置在转底炉的通孔中。

4.如权利要求3所述的转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，所述保护套筒为采用不锈钢和超合金材料制成的双层结构的筒体，且所述保护套筒与所述气源箱相连；

所述气源箱往所述保护套筒内的复合式探头吹扫气体，以对复合式探头进行降温并保持清洁。

5.如权利要求3所述的转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，在所述保护套筒的前端设置有翻盖。

6.如权利要求2所述的转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的系统，其特征在于，PLC控制器进行燃烧模型的控制优化的步骤包括：

对采集的CO含量数据进行处理，将低于0且大于70％数据剔除；

对采集的O₂含量数据进行处理，将低于0且大于25％数据剔除；

对采集的CO₂含量数据进行处理，将低于0且大于30％数据剔除；

对采集的温度数据进行处理数据，将低于0且大于1400℃的数据剔除；

计算转底炉内的空燃比，所述空燃比＝转底炉进入空气量：进入煤气量；

根据公式理论空气量V₀＝1/21*CO含量数据、实际空气量V＝aV₀计算出为工业炉窑出口处的空气过剩系数a；

根据温度数据、O₂含量数据、CO₂含量数据、空燃比、过剩系数记录转底炉内温度曲线及各种含量曲线，并发送控制信号至燃烧控制器，以调整进入转底炉内的空气和燃气比例，实现最优燃烧控制；

当任意数值超出预设阈值后，发出报警信号。

7.一种转底炉内气氛成分实时检测及燃烧优化控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集转底炉的温度数据、CO含量数据、O₂含量数据、CO₂含量数据；

对采集的CO含量数据进行处理，将低于0且大于70％数据剔除；

对采集的O₂含量数据进行处理，将低于0且大于25％数据剔除；

对采集的CO₂含量数据进行处理，将低于0且大于30％数据剔除；

对采集的温度数据进行处理数据，将低于0且大于1400℃的数据剔除；

计算转底炉内的空燃比，所述空燃比＝转底炉进入空气量：进入煤气量；

根据公式理论空气量V₀＝1/21*CO含量数据、实际空气量V＝aV₀计算出为工业炉窑出口处的空气过剩系数a；

根据温度数据、O₂含量数据、CO₂含量数据、空燃比、过剩系数记录转底炉内温度曲线及各种含量曲线；

根据温度数据、O₂含量数据、CO₂含量数据、空燃比、过剩系数调整进入转底炉内的空气和燃气比例，实现最优燃烧控制；

其中，当任意数值超出预设阈值后，发出报警信号。