[发明专利]一种双回转窑控制方法、系统、装置、控制方法及应用

说明书

本发明属于生物炭制备技术领域，公开了一种双回转窑控制方法、系统、装置、控制方法及应用，实时监测锅炉烟气成分，并反馈至控制系统，控制系统通过当前设定所需的载气含氧量计算并自动调节氧气和氮气流量计以实现气体补偿；实时监测烘焙产品的色值，基于MLR模型控制物料品质。本发明采用锅炉烟气为烘焙保护气，通过氧化烘焙耦合热解制备生物炭，合理利用了锅炉烟气，又提升了生物炭的品质；实现了资源化利用的优化，经济环保，操作简便。本发明可实时监测锅炉烟气成分，并反馈至控制系统自动调节氧气和氮气流量计以实现气体补偿；实时监测烘焙产品的色值；通过烘焙耦合热解两段式制备的生物炭，吸附性能较传统直接热解有较大提升。

技术领域

本发明属于生物炭制备技术领域，尤其涉及一种双回转窑控制方法、系统、装置、控制方法及应用。

背景技术

烘焙是一种低温(200℃～300℃)、常压、缺氧或低氧氛围下的慢速热解，是一种有效的降低原料氧含量、提高原料容重和质量的方法。生物质经过烘焙，其均匀性得到改善，含水率降低，热值和能量密度增大，可磨性提高，疏水性增强，对物料的储运有显著的好处。更重要的是，生物质烘焙后再进行热解可以提高热解转化效率和产品(生物炭)的质量。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。其中热化学转化制备生物炭由于其环境友好和高效率而更具优势。现有的生物炭制备方法是生物质在缺氧的条件下，直接慢速升温至目标热解温度，采用氮气作为保护气可以保证良好的缺氧环境。然而大部分生物质原料存在水分、氧气、碱金属含量高，体积和能量密度低，可磨性差等缺点。这些缺点可能会导致生产出的生物炭质量低且不均匀。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的生物炭制备方法导致生产出的生物炭质量低且不均匀。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种双回转窑控制方法、系统、装置、控制方法及应用。

本发明是这样实现的，一种双回转窑控制方法，所述双回转窑控制方法实时监测锅炉烟气成分，并反馈至控制系统，控制系统通过当前设定所需的载气含氧量计算并自动调节氧气和氮气流量计以实现气体补偿；

控制台可设定需要的氧含量，同时可分别实时调节第一回转窑烘焙保护气的流量和第二回转窑热解保护气的流量。具体调节方式如下：

烟气作为烘焙保护气，其氧气百分含量为3％-16％，当实时烟气氧含量高于所需氧含量设定值时，程序将自动调节流量进行氮气补偿，补偿流量通过下式算出：

QN＝[(4m/c₁)·(100-c₂)]/c₂-[4m/(100-c₁)]

其中，Q_N为补偿氮气的流量，m为进样质量，c₁为实时烟气氧含量，c₂为氧含量设定值。

同理，当实时烟气氧含量低于所需氧含量设定值时，程序将自动调节流量进行氧气补偿，补偿流量通过下式算出：

Qo＝{[4m/(100-c₁)]·(100-c₂)]}/(100-c₂)-(4m/c₁)

其中，Qo为补偿氧气的流量，m为进样质量，c₁为实时烟气氧含量，c₂为氧含量设定值。

第二回转窑热解保护气的流量根据实际需求设定即可。

实时监测烘焙产品的色值，基于MLR模型控制物料品质；