[发明专利]一种具有声波测温装置的篦冷机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种具有声波测温装置的篦冷机及其控制方法，包括声波测温装置和篦冷机控制系统，所述篦冷机的内部按照料流方向依次分为高温冷却段、中温冷却段、以及低温冷却段，每个冷却段的底部均设有多个冷却风机，在篦冷机内料床的两侧高0.2～1m处对称设有多个声波测温装置，在各冷却段形成梯级的声波测温阵列，所述的声波测温装置与冷却风机和篦冷机控制系统相连接。将声波测温装置应用于篦冷机内二维温度场的监测，可实时监测篦冷机不同位置的熟料冷却情况，依据温度场的分布情况，进而调整冷却风机风量、篦冷机篦速以及阀板风阀的开度，实现基于熟料冷却情况的精准控风。

技术领域

本发明主要涉及篦冷机的技术领域，特别是涉及一种具有声波测温装置的篦冷机及其控制方法。

背景技术

篦冷机是水泥厂熟料冷却和热量回收的关键设备，其主要功能是对水泥熟料进行冷却、输送；同时为回转窑及分解炉等提供热空气，是烧成系统热回收的主要设备。篦冷机的运行要求保持稳定的料层通风阻力，以便获取稳定的二、三次风温等工艺参数，同时满足熟料的急冷要求，以实现提高产品质量的目的。出窑熟料的粒度分布和性状会因为生料成分和烧成工况的变化而产生波动，进而影响篦冷机料层的通风阻力。出窑熟料粒度的变化也会导致同一风室不同位置处的料层压力产生差异，造成风室内的局部短路情况，进而造成压损增加、冷却效率下降、风机能耗增加。

目前篦冷机主要的控制技术为人工手动控制，操作员根据风室压力及风机电流变化手动调整篦冷机篦速，以达到控制熟料料层厚度的目的，实现各风室的均匀供风。但现有手动控制技术的缺点是当出窑熟料的性状出现波动，由于人工调整滞后，料层厚度稳定性差，直接造成二、三次风温等工艺参数的波动，引起烧成系统热工制度、产品质量的波动，同时造成能耗的浪费。也有少数水泥厂采用自动控制技术控制篦冷机篦床的运动速度，但现有的控制技术未能对篦冷机内部实时的冷却效果进行监测，主要参考风室压力的变化，未能考虑到熟料粒度变化对熟料冷却效果的影响，且维护成本高，不易于推广。篦冷机冷却风机风量和篦速的调节需要操作人员长期调整摸索，这也是这个行业长期存在的一个问题。

发明内容

针对以上技术的不足，本发明提供了一种具有声波测温装置的篦冷机，可对篦冷机内部的温度场进行实时的监测，并基于检测到的温度直接从热回收气体温度出发对篦冷机进行有效的调节，实现冷却风机风量和篦速的精准控制。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有声波测温装置的篦冷机，包括声波测温装置和篦冷机控制系统，所述篦冷机的内部按照料流方向依次分为高温冷却段、中温冷却段、以及低温冷却段，每个冷却段的底部均设有多个冷却风机，在篦冷机内料床的两侧高0.2～1m处对称设有多个声波测温装置，在各冷却段形成梯级的声波测温阵列，所述的声波测温装置与冷却风机和篦冷机控制系统相连接。

进一步的，所述篦冷机的头部设有回转窑，两者之间通过窑头罩连接，所述窑头罩上设有三次风管，所述中温冷却段的上侧设有余热发电取风管路和煤磨取风管路，所述低温冷却段的上侧设有废气出风管路，所述三次风管上设有三次风在线风量测定装置，所述余热发电取风管路上设有余热发电取风管路在线风量测定装置，所述煤磨取风管路上设有煤磨取风管路在线风量测定装置，所述废气出风管路设有废气出风在线风量测定装置。

进一步的，在高温冷却段，所述声波测温装置间隔1～2m布置，在低温冷却段，所述声波测温装置间隔2～3m布置。

本发明还提供上述具有声波测温装置的篦冷机的控制方法，根据声波测温装置测出篦冷机内高温冷却段、中温冷却段、以及低温冷却段的温度场数值，通过篦冷机控制系统调整冷却风机的进风量和篦冷机篦速，将各取风管路口的风温控制在合适的范围之内，实现篦冷机梯级热量利用的实时监测以及实现熟料的梯级高效冷却。

进一步的，所述窑头罩内的风温的控制范围为1200±50℃，所述余热发电取风管路内的风温的控制范围为400±50℃，所述煤磨取风管路内的风温的控制范围为300±50℃，所述废气出风口管路内的风温的控制范围为100±25℃。