[发明专利]一种石灰窑供热控制方法、装置及系统

说明书

本申请公开了一种石灰窑供热控制方法、装置及系统，所述方法首先将煅烧带的圆形受热面沿窑膛径向划分成若干具有不同散热速率的供热区域，并确定煅烧过程中，所述若干供热区域的理论所需热量间的供热修正关系；然后确定参考供热区域的理论所需热量，根据参考供热区域的理论所需热量和供热修正关系，计算获得每个供热区域的理论燃料供给量，从而消除煅烧带不同位置散热差异对煅烧带实际温度的影响；最后根据每个供热区域的理论燃料供给量，控制所述供热区域相应的燃料供给器集合的供给量，以实现对石灰窑煅烧带的精准供热。本申请实施例提供的石灰窑供热控制方法、装置及系统，可以保证煅烧带各处温度均匀，避免出现生烧和过烧现象。

技术领域

本申请涉及石灰生产技术领域，尤其涉及一种石灰窑供热控制方法、装置及系统。

背景技术

石灰又称生石灰(CaO)，是在冶金行业应用广泛的重要辅助原料。例如，采用石灰作为添加剂，应用于炼铁原料的烧结、还原、铁水预处理和炉外精炼等工艺过程，可以起到调节炉料碱度、造渣和脱硫等作用。

石灰窑是石灰生产工艺中的核心设备，原料石灰石(主要成分为CaCO₃)在石灰窑中被加热至煅烧温度(1100℃)，经煅烧生成石灰。图1为一种石灰窑的结构示意简图，如图1所示，窑膛本体1呈柱状，窑膛内部自上至下依次为预热带、煅烧带2和冷却带，其中预热带和冷却带在图中未示出。在窑膛本体1煅烧带2以上的部位，燃料供给总管3穿过窑膛本体壁进而伸入窑膛内部；在燃料供给总管3位于窑膛内部的部分，设有若干燃料供给支管4，每个燃料供给支管4上安装有燃料供给器5，例如喷枪，燃料供给器5的出料口朝向煅烧带受热面21，分布在受热面21的上方。在窑膛本体1煅烧带2以上的部位还设有助燃风入口6，在窑膛本体1底部设有冷却风入口7和成品石灰出口8，在窑膛本体1顶部设有原料入口9和废气出口10。石灰生产过程中，原料石灰石从原料入口9进入窑膛内部，通过燃料供给总管3、燃料供给支管4和燃料供给器5将燃料从窑膛外部输送至窑膛内部，同时，助燃风从助燃风入口6进入。燃料在助燃风的气体氛围中燃烧，为石灰石的煅烧提供所需热量。

煅烧过程中，如果煅烧带局部温度低于煅烧温度，将导致该处的石灰生烧，如果局部温度高于煅烧温度，将导致该处的石灰过烧。生烧和过烧都会对石灰的产量和质量产生严重影响。可见，对煅烧带均匀供热以保证煅烧带各处温度均匀，是控制石灰生产过程的重中之重。

为保证生石灰的煅烧质量，防止局部生烧或过烧，多采用均衡控制的方法对石灰窑进行供热控制，即对煅烧带受热面的各个位置均供以相同的热量。然而，发明人在实践中发现了一个困扰技术人员的难题，也就是，即使对煅烧带受热面的各个位置均供以相同的热量，也仍然存在局部生烧或过烧现象。这是由于受热面各处的散热量并不相同，单纯的控制受热面各处供热量相同，并不能保证各处温度相同。因此，如何保证煅烧带各处温度均匀，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种石灰窑供热控制方法、装置及系统，以保证煅烧带各处温度均匀。

第一方面，本申请提供了一种石灰窑供热控制方法，该方法包括：

将煅烧带的圆形受热面沿窑膛径向划分成若干具有不同散热速率的供热区域，所述若干供热区域包括一圆形区域和至少一个与所述圆形区域同心的圆环区域；

确定煅烧过程中，所述若干供热区域的理论所需热量间的供热修正关系；

选择任意一个供热区域作为参考供热区域，并确定参考供热区域的理论所需热量；

根据参考供热区域的理论所需热量和所述供热修正关系，计算获得每个供热区域的理论燃料供给量；

根据每个供热区域的理论燃料供给量，控制所述供热区域相应的燃料供给器集合的供给量，以实现对石灰窑煅烧带的精准供热，其中，每个供热区域相应的燃料供给器集合根据燃料供给器的给料位置与供热区域的位置关系确定。所述确定煅烧过程中，所述若干供热区域的理论所需热量间的供热修正关系，包括：