一种恒温窑炉控制方法和系统与流程

本发明涉及窑炉，特别涉及一种恒温窑炉控制方法和系统。

背景技术：

1、窑炉是指用于将物料烧成陶瓷器物和雕塑，或是令珐琅熔合到金属器物表面的火炉。一般用砖和石头砌成，根据需要可以制成大小各种的规格，能采用可燃气体、油或电来运转。窑炉通常由燃烧室、燃烧设备、助燃通风设备、输送设备等四部分组成，以液化气、煤气、天然气、柴油或其他轻质油为燃料，火力强，污染小，适用不同烧成气氛的烧制，是现今使用最广泛的窑炉。

2、现有窑炉控制系统存在以下问题：

3、1.燃料和助燃风量没有自动匹配，助燃风量少时造成燃料燃烧不充分，浪费燃料；助燃风量过量时股入燃烧室的风量增大，燃烧后烟气量也随之增大，排烟量也增大，热损失也增大，浪费燃料。

4、2.物料进料量过多或过少，造成物料未烧透或过烧结块，使烧成品质达不到要求。

5、3.局部温度高，窑炉内结皮，物料通畅性受阻，燃烧过程中窑炉内结皮持续增加，烧成产量和质量降低。

6、4.燃烧设备分散度不好，不能充分燃烧燃料，一氧化碳增加，容易造成窑炉内闪爆。

7、5.对燃烧室的温度测量不准确，导致对物料烧不透或过烧结块。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种恒温窑炉控制方法和方法，系统采用热量全生命周期控制，物料烧成需热量预先计算控制，烧成余热回收预热物料及物料烘干，提高热量利用率，节约能源，减少碳排放。

2、为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

3、一种恒温窑炉控制方法，包括以下步骤：

4、步骤1，在窑炉温升阶段，计算窑炉达到设定的温度所需的热量，以及需要的燃料量；

5、步骤2，根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量；并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量，使窑炉达到设定温度；

6、步骤3，在物料烧成阶段，计算烧成所需的热量，以及需要的燃料量；

7、步骤4，根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量；并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量，使物料烧成得到产品。

8、一种恒温窑炉控制系统，包括燃料供给单元、燃气供给单元、雾化单元、燃烧单元、监测单元、助燃风机；所述燃料供给单元、燃气供给单元、雾化单元分别连接至燃烧单元；所述监测单元包括用于各单元的流量计、传感器、变送器。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果：

10、(1)采用滞前控制，提供超前操纵信号，预先感知被控对象的下一步状态，提前采取控制措施，提高控制精度。滞前控制可以完整感知被控对象的动态特征，因此可以进行更准确的控制，减少控制误差。滞前控制延迟小，对被控对象的干扰少，极大地提高了控制系统的性能。

11、(2)燃料和助燃风量采用自动匹配控制，始终保持最经济燃烧范围，杜绝一氧化碳增加保障窑炉内安全。

12、(3)物料进料需热量自动匹配燃烧，保障不过烧及烧不透现象，保障物料烧成品质。

13、(4)窑炉内恒温控制杜绝窑炉内结皮，保障生产产量。

14、(5)燃烧器均匀分布在窑炉内，整体窑炉内温度稳定物料均匀加热，提高物料烧成品质。

技术特征：

1.一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：所述步骤2中，根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：所述步骤2中，控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量，使窑炉达到设定温度的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：所述步骤3具体包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种恒温窑炉控制方法，其特征在于：所述步骤4中，根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量的步骤，包括：

7.一种恒温窑炉控制系统，用于实现权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于：包括燃料供给单元、燃气供给单元、雾化单元、燃烧单元、监测单元、助燃风机；所述燃料供给单元、燃气供给单元、雾化单元分别连接至燃烧单元；所述监测单元包括用于各单元的流量计、传感器、变送器。

8.根据权利要求7所述的一种恒温窑炉控制系统，其特征在于：所述燃烧单元包括n个通道的燃烧设备，n个通道相互并行，每个通道内，通过燃料管道向燃烧设备输送燃料和燃气，通过油类雾化空气管道向燃烧设备输送雾化空气；

9.根据权利要求8所述的一种恒温窑炉控制系统，其特征在于：每个燃烧设备对应一个烧成室，在各个烧成室内分别设置有烧成室温度传感器，用于实时监测烧成室内的燃烧温度；在各个烧成室内还设置有燃烧支管流量计，用于实时监测各烧成室内的现存燃料量。

技术总结本发明涉及窑炉技术领域，提出一种恒温窑炉控制方法和系统，包括步骤：在窑炉温升阶段，计算窑炉达到设定的温度所需的热量，以及需要的燃料量；根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量；并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量，使窑炉达到设定温度；在物料烧成阶段，计算烧成所需的热量，以及需要的燃料量；根据所需热量和燃料量，计算助燃空气量；并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量，使物料烧成得到产品。本发明采用热量全生命周期控制，物料烧成需热量预先计算控制，烧成余热回收预热物料及物料烘干，提高热量利用率，节约能源，减少碳排放。技术研发人员：张宇斌,古志中,罗启贵,李喆,何毅受保护的技术使用者：四川君和环保股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15