一种炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统的制作方法

本发明涉及炭素焙烧技术领域，具体涉及一种炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统。

背景技术：

现有焙烧炉预热区炭块温度的提升所需热量主要由两部分提供，一部分为上游烟气所带来的烟气热，另一部分为炭块自身挥发分逸出后燃烧后所产生的热量。由于焙烧炉预热区挥发分不是均匀逸出造成焙烧炉预热区升温各阶段波动较大，温度场分布不均匀，带盖式焙烧炉由于其焙烧工艺要求，预热区挥发分基本不参与燃烧，当预热区温度跟不上工艺设定温度时，当前控制手段单一，只能提高火道负压，加大上游来的热烟气流量来实现升温，不仅烟气热损失大、能耗高，且在快速升温、火道变形等特殊工况下依然无法满足工艺升温要求，直接影响到炭块的焙烧质量。

现有加热区高温燃烧架温度控制采用固定的脉冲控制周期，根据负荷变化，调整控制周期中喷气时长，由于受电磁阀等执行机构寿命的限制，当前脉冲控制周期设置时间较长，造成高燃烧负荷时，单个控制周期喷气燃烧时间过长，形成局部高温，造成火道烧损，影响焙烧炉使用寿命，同时造成火道内温度场分布不均、温差大，焙烧均质性差，直接影响到炭块的焙烧质量；因此，提供一种精确控温、提高焙烧质量的炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种精确控温、提高焙烧质量的炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统。

本发明的目的是这样实现的：一种炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统，所述燃烧控制系统为敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统具有预热区、加热区和冷却区，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统包括排烟架、测温测压架、辅助燃烧架a、高温燃烧架a、零压架、冷却架以及中央控制系统，所述排烟架用于在所述燃控系统的控制下实时火道负压控制，所述测温测压架用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集预热区火道温度及负压，所述辅助燃烧架a用于在所述燃烧控制系统的控制下预热区火道温度采集及精确控制，所述高温燃烧架a用于在所述燃控系统的控制下加热区火道温度采集及精确控制，所述零压架用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集冷却区第一个炉室火道压力，所述冷却架用于在所述燃烧控制系统的控制下冷却区炭块的强制冷却，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述排烟架、测温测压架、辅助燃烧架a设置在预热区，所述高温燃烧架a设置在加热区，所述零压架和冷却架设置在冷却区；

所述带盖式焙烧炉燃烧控制系统包括连通烟罩、辅助燃烧架b、高温燃烧架b以及中央控制系统，所述连通烟罩用于在所述燃烧控制系统的控制下实时炉室烟气温度检测及负压控制，所述辅助燃烧架b用于在所述燃烧控制系统的控制下预热炉室烟气温度采集及精确控制，所述高温燃烧架b用于在所述燃烧控制系统的控制下加热炉室烟气温度采集及精确控制，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述连通烟罩和辅助燃烧架b设置在预热区，所述高温燃烧架b设置在加热区。

辅助燃烧架a和辅助燃烧架b包括测温元件、脉冲燃烧器、脉冲电磁阀，采用脉冲燃烧方式，调整脉冲燃烧周期喷气占空比。

预热区温度在-20至-60pa负压范围内，通过控制排烟架或连通烟罩风门开度调整上游火道来的高温烟气流量来调节预热区火道温度。

高温燃烧架a或高温燃烧架b采用高速数字开关阀，即hsv，对原有脉冲燃烧控制方式进行优化，将原来较长的固定脉冲控制周期，改为高速可变脉冲周期。

脉冲燃烧器为带点火电极和火焰监测装置的自吸式燃烧器。

本发明的有益效果：该系统采用预热区辅助燃烧架，智能协调控制算法在对焙烧炉预热区温度进行控制，该燃烧控制系统采用脉冲燃烧方式，通过调节燃气点燃频率和持续时间来控制燃烧温度，具有传热效率高、温度场分布均匀等优点，自吸式脉冲燃烧器配置有点火电极和火焰监测装置，可确保烟气温度低于燃气燃点以下时燃气正常点火燃烧及实现燃烧过程中意外熄火时的报警保护，智能协调控制软件综合分析火道负压、零压、预热区温度、加热区燃烧负荷等参数，将系统负压设置在工艺允许范围内，预热区炉室烟气温度未达到目标值时，启动预热区辅助燃烧架相应燃烧器，采用脉冲燃烧方式，加热升温，在精确控温、均匀升温，保证焙烧质量的同时，使系统维持在低负压状态下运行，降低燃气消耗，实现系统节能。预热区辅助燃烧架数量根据具体焙烧炉工艺要求进行配置，对于加热区高温燃烧架,采用长寿命高频电磁阀及高速驱动模块作为硬件保证，例如高速数字开关阀，即hsv，对原有脉冲燃烧控制方式进行优化，将原来较长的固定脉冲控制周期，改为高速可变脉冲周期，固定喷气时长、根据负荷变化，智能调整停气时长，该脉冲控制模式在实现精确温度控制的同时，可使火道内温度场分布均匀，提高焙烧质量，大大减少火道烧损。；本发明具有一种精确控温、提高焙烧质量的优点。

附图说明

图1是本发明敞开式焙烧炉燃控系统结构示意图。

图2是本发明带盖式焙烧炉燃控系统结构示意图。

图3是本发明预热区辅助燃烧架正视图。

图4是本发明预热区辅助燃烧架俯视图。

图中1、排烟架2、测温测压架3、辅助燃烧架a4、高温燃烧架a5、零压架6、冷却架7、连通烟罩8、辅助燃烧架b9、高温燃烧架b10、快速接头11、金属软管12、安全切断阀13、过滤调压阀14、带火检15、脉冲燃烧器16、脉冲电磁阀17、测温元件18、机架19、燃气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-4所示，一种炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统，所述燃烧控制系统为敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统具有预热区、加热区和冷却区，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统包括排烟架1、测温测压架2、辅助燃烧架a3、高温燃烧架a4、零压架5、冷却架6以及中央控制系统，所述排烟架1用于在所述燃控系统的控制下实时火道负压控制，所述测温测压架2用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集预热区火道温度及负压，所述辅助燃烧架a3用于在所述燃烧控制系统的控制下预热区火道温度采集及精确控制，所述高温燃烧架a4用于在所述燃控系统的控制下加热区火道温度采集及精确控制，所述零压架5用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集冷却区第一个炉室火道压力，所述冷却架6用于在所述燃烧控制系统的控制下冷却区炭块的强制冷却，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述排烟架、测温测压架、辅助燃烧架a设置在预热区，所述高温燃烧架a设置在加热区，所述零压架和冷却架设置在冷却区；

所述带盖式焙烧炉燃烧控制系统包括连通烟罩7、辅助燃烧架b8、高温燃烧架b9以及中央控制系统，所述连通烟罩7用于在所述燃烧控制系统的控制下实时炉室烟气温度检测及负压控制，所述辅助燃烧架b8用于在所述燃烧控制系统的控制下预热炉室烟气温度采集及精确控制，所述高温燃烧架b9用于在所述燃烧控制系统的控制下加热炉室烟气温度采集及精确控制，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述连通烟罩和辅助燃烧架b设置在预热区，所述高温燃烧架b设置在加热区。

该系统采用预热区辅助燃烧架，智能协调控制算法在对焙烧炉预热区温度进行控制，该燃烧控制系统采用脉冲燃烧方式，通过调节燃气点燃频率和持续时间来控制燃烧温度，具有传热效率高、温度场分布均匀等优点，自吸式脉冲燃烧器15配置有点火电极和火焰监测装置，可确保烟气温度低于燃气燃点以下时燃气正常点火燃烧及实现燃烧过程中意外熄火时的报警保护，智能协调控制软件综合分析火道负压、零压、预热区温度、加热区燃烧负荷等参数，将系统负压设置在工艺允许范围内，预热区炉室烟气温度未达到目标值时，启动预热区辅助燃烧架相应燃烧器，采用脉冲燃烧方式，加热升温，在精确控温、均匀升温，保证焙烧质量的同时，使系统维持在低负压状态下运行，降低燃气消耗，实现系统节能。预热区辅助燃烧架数量根据具体焙烧炉工艺要求进行配置，对于加热区高温燃烧架,采用长寿命高频电磁阀及高速驱动模块作为硬件保证，例如高速数字开关阀，即hsv，对原有脉冲燃烧控制方式进行优化，将原来较长的固定脉冲控制周期，改为高速可变脉冲周期，固定喷气时长、根据负荷变化，智能调整停气时长，该脉冲控制模式在实现精确温度控制的同时，可使火道内温度场分布均匀，提高焙烧质量，大大减少火道烧损；本发明具有一种精确控温、提高焙烧质量的优点。

实施例2

如图1-4所示，一种炭素环式焙烧炉预热区的燃烧控制系统，所述燃烧控制系统为敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统或带盖式焙烧炉燃烧控制系统具有预热区、加热区和冷却区，所述敞开式焙烧炉燃烧控制系统包括排烟架1、测温测压架2、辅助燃烧架a3、高温燃烧架a4、零压架5、冷却架6以及中央控制系统，所述排烟架1用于在所述燃控系统的控制下实时火道负压控制，所述测温测压架2用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集预热区火道温度及负压，所述辅助燃烧架a3用于在所述燃烧控制系统的控制下预热区火道温度采集及精确控制，所述高温燃烧架a4用于在所述燃控系统的控制下加热区火道温度采集及精确控制，所述零压架5用于在所述燃烧控制系统的控制下实时采集冷却区第一个炉室火道压力，所述冷却架6用于在所述燃烧控制系统的控制下冷却区炭块的强制冷却，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述排烟架、测温测压架、辅助燃烧架a设置在预热区，所述高温燃烧架a设置在加热区，所述零压架和冷却架设置在冷却区；

所述带盖式焙烧炉燃烧控制系统包括连通烟罩7、辅助燃烧架b8、高温燃烧架b9以及中央控制系统，所述连通烟罩7用于在所述燃烧控制系统的控制下实时炉室烟气温度检测及负压控制，所述辅助燃烧架b8用于在所述燃烧控制系统的控制下预热炉室烟气温度采集及精确控制，所述高温燃烧架b9用于在所述燃烧控制系统的控制下加热炉室烟气温度采集及精确控制，所述中央控制系统用于在所述燃烧控制系统的控制下数据集中监视、远程操控，所述连通烟罩和辅助燃烧架b设置在预热区，所述高温燃烧架b设置在加热区。

辅助燃烧架a3和辅助燃烧架b8包括测温元件17、脉冲燃烧器15、脉冲电磁阀16，采用脉冲燃烧方式，调整脉冲燃烧周期喷气占空比，预热区温度在-20至-60pa负压范围内，通过控制排烟架1或连通烟罩7风门开度调整上游火道来的高温烟气流量来调节预热区火道温度，高温燃烧架a4或高温燃烧架b9采用高速数字开关阀，即hsv，对原有脉冲燃烧控制方式进行优化，将原来较长的固定脉冲控制周期，改为高速可变脉冲周期，脉冲燃烧器15为带点火电极和火焰监测装置的自吸式燃烧器。

该系统采用预热区辅助燃烧架，智能协调控制算法在对焙烧炉预热区温度进行控制，该燃烧控制系统采用脉冲燃烧方式，通过调节燃气点燃频率和持续时间来控制燃烧温度，具有传热效率高、温度场分布均匀等优点，自吸式脉冲燃烧器15配置有点火电极和火焰监测装置，可确保烟气温度低于燃气燃点以下时燃气正常点火燃烧及实现燃烧过程中意外熄火时的报警保护，智能协调控制软件综合分析火道负压、零压、预热区温度、加热区燃烧负荷等参数，将系统负压设置在工艺允许范围内，预热区炉室烟气温度未达到目标值时，启动预热区辅助燃烧架相应燃烧器，采用脉冲燃烧方式，加热升温，在精确控温、均匀升温，保证焙烧质量的同时，使系统维持在低负压状态下运行，降低燃气消耗，实现系统节能。预热区辅助燃烧架数量根据具体焙烧炉工艺要求进行配置，对于加热区高温燃烧架,采用长寿命高频电磁阀及高速驱动模块作为硬件保证，例如高速数字开关阀，即hsv，对原有脉冲燃烧控制方式进行优化，将原来较长的固定脉冲控制周期，改为高速可变脉冲周期，固定喷气时长、根据负荷变化，智能调整停气时长，该脉冲控制模式在实现精确温度控制的同时，可使火道内温度场分布均匀，提高焙烧质量，大大减少火道烧损；本发明具有一种精确控温、提高焙烧质量的优点。