061] 為實(shí)現(xiàn)爐窯循環(huán)氣體的流量平衡，對上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值為：
[0063] 其中，GF = TPDX 1000XHCV(24XPCI)，GF 為每小時(shí)煤氣消耗量，Nm3/h ;TPD 為每 日石灰產(chǎn)量，噸/天；HC為每公斤石灰消耗熱量，kcal/kg ;PCI為煤氣熱值，kcal/Nm3 ;FTA為 空氣與煤氣的配比，即空煤比；F2K為上燃燒器的空煤比修正系數(shù)。
[0064] 本發(fā)明對燃燒室循環(huán)氣體放散流量的控制是通過PID調(diào)節(jié)器FIC020控制調(diào)節(jié)閥 FV020的開度來實(shí)現(xiàn)的，燃燒室的PID調(diào)節(jié)器增益系數(shù)為0. 01，PID調(diào)節(jié)器積分時(shí)間常數(shù)為 l〇s，微分時(shí)間常數(shù)為0,因此，燃燒室PID調(diào)節(jié)器采用的傳遞函數(shù)為：
[0066]為實(shí)現(xiàn)爐窯循環(huán)氣體的流量平衡，對燃燒室循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為：
[0068] 其中，F(xiàn)SP = TPDX 1XFK，F(xiàn)SP為下套筒的循環(huán)氣體流量設(shè)定值；??)為每日石灰產(chǎn) 量，噸/天；FK為下套筒的空煤比修正系數(shù)；F1SP為下燃燒器循環(huán)氣體流量的設(shè)定值；F 2SP為 上燃燒器循環(huán)氣體流量的設(shè)定值。
[0069] 本發(fā)明對上套筒循環(huán)氣體放散流量的控制是通過PID調(diào)節(jié)器FIC020控制調(diào)節(jié)閥 FV020的開度來實(shí)現(xiàn)的，上套筒的PID調(diào)節(jié)器增益系數(shù)為0. 01，PID調(diào)節(jié)器積分時(shí)間常數(shù)為 l〇s，微分時(shí)間常數(shù)為0,因此，上套筒PID調(diào)節(jié)器采用的傳遞函數(shù)為：
[0071] 為實(shí)現(xiàn)爐窯循環(huán)氣體的流量平衡，對上套筒循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為：
[0072] F4SP = TPDX1XF4K ；
[0073] 其中，Tro為每日石灰產(chǎn)量，噸/天；F4K為上套筒的空煤比修正系數(shù)。
[0074] 下面介紹本發(fā)明的具體應(yīng)用實(shí)例：
[0075] 實(shí)例一：
[0076] 以爐窯日產(chǎn)量500噸，石灰石分解至石灰熱耗lOOOKvcal/Kg，燃?xì)庾畹蜔嶂?1800Kvcal/Nm3,空煤比為9. 5,為例，對本發(fā)明的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)說明，本實(shí)例中的 具體參數(shù)值如表一所示。
[0077] 根據(jù)以上參數(shù)得到每小時(shí)煤氣消耗量GF = 500X1000X100(V(24X1800)= 11574Nm3/h。
[0078] 取下燃燒器的空煤比修正系數(shù)為0. 32,得到下燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值為：F1SP=GFXFTAXF1K = 11574X9. 5X0. 32 = 35185Nm3/h。
[0079] 取上燃燒器的空煤比修正系數(shù)為0. 48,得到上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值為：F2SP=GFXFtaXF2K = 11574X9. 5X0. 48 = 52777Nm3/h。
[0080] 取下套筒的空煤比修正系數(shù)為200,得到下套筒的循環(huán)氣體流量設(shè)定值為FSP = TH)X1XFK = 500X200 = 100000,從而得到燃燒室循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為：
[0081] F3SP = Fsp-Fisp-F2sp = 100000-35185-52777 = 12038Nm3/h
[0082] 取上套筒空煤比修正參數(shù)為3,得到上套筒循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為F4SP = TPDX 1 XF4K = 500X3 = 1500Nm3/h〇
[0083] 將下燃燒器、上燃燒器、燃燒室和上套筒各自的PID調(diào)節(jié)參數(shù)即：調(diào)節(jié)器增益系 數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)以及微分時(shí)間常數(shù)存儲在PLC中，并向各自對應(yīng)的PID調(diào)節(jié)器輸入上述 計(jì)算得到的循環(huán)氣體流量或循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值，通過將設(shè)定值與實(shí)際檢測值進(jìn)行比 較，PID調(diào)節(jié)器輸出流量修正值，對各自的調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整循環(huán)氣體的流量， 直到實(shí)際值與設(shè)定值接近時(shí)，停止調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對爐窯循環(huán)氣體流量的均衡控制。
[0084] 例如，對于下燃燒器，輸入的PID調(diào)節(jié)參數(shù)為調(diào)節(jié)器增益系數(shù)0.01、積分時(shí)間常 數(shù)10以及微分時(shí)間常數(shù)〇,向PID調(diào)節(jié)器FIC021輸入流量設(shè)定值35185Nm3/h，PID調(diào)節(jié)器 FIC021對流量實(shí)際值與設(shè)定值進(jìn)行比較，輸出流量修正值來調(diào)整FV021的開度，從而控制 下燃燒器的循環(huán)氣體流量。
[0085] 表一實(shí)例一參數(shù)表
[0087] 實(shí)例二：
[0088] 以爐窯日產(chǎn)量300噸，石灰石分解至石灰熱耗lOOOKvcal/Kg，燃?xì)庾畹蜔嶂?1800Kvcal/Nm3,空煤比為9. 5,為例，對本發(fā)明的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)說明，本實(shí)例中的 具體參數(shù)如表二所示。
[0089] 根據(jù)以上參數(shù)得到每小時(shí)煤氣消耗量GF = 300X1000X100(V(24X1800)= 6944Nm3/h。
[0090] 取下燃燒器的空煤比修正系數(shù)為0. 32,得到下燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值為：F1SP=GFXFTAXF1K = 6944X9. 5X0. 32 = 21111Nm3/h。
[0091] 取上燃燒器的空煤比修正系數(shù)為0. 48,得到上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值為：F2SP=GFXFtaXF2K = 6944X9. 5X0. 48 = 31664Nm3/h。
[0092] 取下套筒的空煤比修正系數(shù)為200,得到下套筒的循環(huán)氣體流量設(shè)定值為FSP = TH)X1XFK = 300X200 = 60000,從而得到燃燒室循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為：
[0094] 取上套筒空煤比修正參數(shù)為3,得到上套筒循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值為FSP4 = TPDX1XF4K = 300X3 = 900Nm3/h〇
[0095] 具體控制過程同實(shí)例一，在此不再贅述。
[0096] 表二實(shí)例二參數(shù)表
[0097]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，所述爐窯內(nèi)部的氣流包括冷卻空氣、驅(qū)動(dòng)空氣以 及主排廢氣，所述的冷卻空氣、驅(qū)動(dòng)空氣以及主排廢氣在爐窯內(nèi)部匯合組成循環(huán)氣體，其特 征在于：該循環(huán)氣體流量控制方法由PLC通過PID調(diào)節(jié)方式對爐窯內(nèi)下燃燒器循環(huán)氣體流 量、上燃燒器循環(huán)氣體流量、燃燒室循環(huán)氣體放散流量以及上套筒循環(huán)氣體放散流量進(jìn)行 自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體的流量平衡； 所述的循環(huán)氣體流量控制方法包括如下步驟： (1) 設(shè)定下燃燒器、上燃燒器、燃燒室以及上套筒的PID調(diào)節(jié)參數(shù)，并存儲在PLC中； (2) 根據(jù)爐窯生產(chǎn)石灰的日產(chǎn)量、參照熱耗、燃?xì)鉄嶂?、空煤比以及空煤比修正系?shù)，分 別確定下燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值、上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值、燃燒室放散流量設(shè) 定值以及上套筒放散流量設(shè)定值； (3) 實(shí)時(shí)檢測下燃燒器循環(huán)氣體流量實(shí)際值、上燃燒器循環(huán)氣體流量實(shí)際值、燃燒室循 環(huán)氣體放散流量實(shí)際值以及上套筒循環(huán)氣體放散流量實(shí)際值，將下燃燒器、上燃燒器、燃燒 室以及上套筒對應(yīng)的PID調(diào)節(jié)參數(shù)發(fā)送給各自對應(yīng)的PID調(diào)節(jié)器； (4) 比較下燃燒器和上燃燒器循環(huán)氣體流量的實(shí)際值與設(shè)定值，比較上套筒和燃燒室 放散流量的實(shí)際值與設(shè)定值，并分別輸出流量修正值調(diào)節(jié)上燃燒器、下燃燒器、燃燒室以及 上套筒的調(diào)節(jié)閥開度，實(shí)現(xiàn)對上燃燒器、下燃燒器內(nèi)的循環(huán)氣體流量以及燃燒室、上套筒的 循環(huán)氣體放散流量進(jìn)行控制； (5) 如果爐窯內(nèi)的循環(huán)氣體流量達(dá)到恒定狀態(tài)，則完成對爐窯循環(huán)氣體流量的控制； 否則，繼續(xù)對爐窯內(nèi)的循環(huán)氣體的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到爐窯內(nèi)的循環(huán)氣體流量達(dá)到恒定狀 〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述的步驟（1)中， 所述PID調(diào)節(jié)參數(shù)包括PID調(diào)節(jié)器增益系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)以及微分時(shí)間常數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述的步驟（2)中， 確定下燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值的方法如下： F1SP =GFXFTAXF1K 其中，F(xiàn)1spA下燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值； GF=TPDX1000XHCV(24XPCI)，GF為每小時(shí)煤氣消耗量，Nm3/h; Tro為每日石灰產(chǎn)量，噸/天； HC為每公斤石灰消耗熱量，kcal/kg; PCI為煤氣熱值，kcal/Nm3 ; FTA為空氣與煤氣的配比，即空煤比； F1K為下燃燒器的空煤比修正系數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述的步驟（2)中， 確定上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值的方法如下： f2SP =GFXFtaXF2K 其中，f2SP為上燃燒器循環(huán)氣體流量設(shè)定值； GF=TPDX1000XHCV(24XPCI)，GF為每小時(shí)煤氣消耗量，Nm3/h; Tro為每日石灰產(chǎn)量，噸/天； HC為每公斤石灰消耗熱量，kcal/kg; PCI為煤氣熱值，kcal/Nm3 ; FTA為空氣與煤氣的配比，即空煤比； F2K為上燃燒器的空煤比修正系數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述的步驟（2)中， 確定燃燒室循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值的方法如下： F3SP-FSp_F1Sp_F2Sp 其中，F(xiàn)3SPA燃燒室循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值； FSP =Trox1XFK，F(xiàn)SP為下套筒的循環(huán)氣體流量設(shè)定值； Tro為每日石灰產(chǎn)量，噸/天； FK為下套筒空煤比修正系數(shù)； F1SP為下燃燒器循環(huán)氣體流量的設(shè)定值； F2Sp為上燃燒器循環(huán)氣體流量的設(shè)定值。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述的步驟（2)中， 確定上套筒循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值的方法如下： F4SP =TPDX1XF4K ； 其中，F(xiàn)4SP為上套筒循環(huán)氣體放散流量設(shè)定值； Tro為每日石灰產(chǎn)量，噸/天；f4K為上套筒的空煤比修正系數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，其特征在于所述下燃燒器的 PID調(diào)節(jié)器增益系數(shù)為0.01，積分時(shí)間常數(shù)為10s，微分時(shí)間常數(shù)為Os;所述上燃燒器的 PID調(diào)節(jié)器增益系數(shù)為0. 005,積分時(shí)間常數(shù)為10s，微分時(shí)間常數(shù)為Os;燃燒室的PID調(diào)節(jié) 器增益系數(shù)為0. 001，積分時(shí)間常數(shù)為10s，微分時(shí)間常數(shù)為〇s;上套筒的PID調(diào)節(jié)器增益 系數(shù)為〇. 001，積分時(shí)間常數(shù)為l〇s,微分時(shí)間常數(shù)為Os。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種爐窯循環(huán)氣體流量控制方法，爐窯內(nèi)部的氣流包括冷卻空氣、驅(qū)動(dòng)空氣以及主排廢氣，所述的冷卻空氣、驅(qū)動(dòng)空氣以及主排廢氣在爐窯內(nèi)部匯合組成循環(huán)氣體，該循環(huán)氣體流量控制方法由PLC通過PID調(diào)節(jié)方式對爐窯內(nèi)下燃燒器循環(huán)氣體流量、上燃燒器循環(huán)氣體流量、燃燒室循環(huán)氣體放散流量以及上套筒循環(huán)氣體放散流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體的流量平衡。解決了現(xiàn)有的手動(dòng)控制方式調(diào)整偏差大，導(dǎo)致生產(chǎn)出的石灰的質(zhì)量得不到保證的問題。
【IPC分類】F27D7/04, F27D19/00
【公開號】CN105276997
【申請?zhí)枴緾N201410306642
【發(fā)明人】侯時(shí)云, 何中煒
【申請人】寶鋼不銹鋼有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月30日