隧道窑热工参数控制系统中的温度控制及分组控制

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：隧道窑热工参数控制系统中，最重要的是温度控制，均采取分组控制方式，即将燃烧系统分成若干组。有的隧道窑各组都可自动控制，有的为了简化，只有烧成带的各组可自动控制。有的隧道窑为了简化控制系统，在氧化气氛的情况下，只调节燃料流量；或在还原气氛的情况下，只调节助燃空气流量。

（一）检测系统

1.温度检测

窑道内温度曲线的检测，一般都是沿窑长不等距安设多支热电偶。重要的地方较密，其他地方较稀。热电偶可从窑顶中心插入，也可从窑墙上部插入。现代隧道窑多为吊顶，从窑顶插入不太方便，多从窑墙上部插入。有交错地从窑墙两侧插入的方式，也有对插的方式。前者节约热电偶支数，后者可得知窑内两侧温度的均匀性。

2.压力检测

窑道内压力的检测，一般是沿窑长设置若干在窑车台面高度处的测压管。由于压力曲线仅在窑炉调试时才需要详细了解和调整，故经常检测的仅限于几个关键点，如烧成带与预热带交界处，烧成带与急冷段的压差等。

燃料、助燃空气、急冷风及排烟管道一般也设有压力检测仪表，以监视运行是否正常，以及作为连锁控制的信号之用。

3.流量检测

流量检测的内容有燃料流量和助燃空气流量等。最重要的是燃料流量，因为关系到节能问题，其测量应有满意的精度和稳定性。

4.气氛检测

隧道窑连续气氛检测常用氧化锆氧分析仪，在烧成带设置若干取样口，排烟管上也设置取样口。气氛检测的目的是监视窑道内主要是烧成带的气氛性质，以及燃烧和空气的配比是否恰当。也可检测排烟管道中的空气系数，从而得出窑内漏气情况是否正常。由于窑道内烧嘴很多，各烧嘴的燃料、空气配比只能在调试时检测，而在生产中仅检测预热带和烧成带交界处窑内烟气的空气系数。由于气体分析仪表易于故障，因此气氛只检测，不进入自动控制的闭环中。

（二）控制系统(www.chuimin.cn)

隧道窑烧成控制有手动调节和自动控制两种。现代隧道窑多采用自动控制系统。

1.窑炉热工参数控制系统

多采用集散型控制系统，使用上位机和下位机；有的也使用分布式控制系统。上位机的主要功能是显示、打印生产参数和热工参数，存储当前和历史的生产参数和热工参数，打印故障报告，必要时可以修改下位机的设定值和程序。下位机的主要功能是检测和控制窑炉热工参数（温度、压力、流量、气氛），并向上位机报告，还向上位机传输窑车运行工况数据及故障信息。

隧道窑热工参数控制系统中，最重要的是温度控制，均采取分组控制方式，即将燃烧系统分成若干组。有的隧道窑各组都可自动控制，有的为了简化，只有烧成带的各组可自动控制。预热带、烧成带的温度控制是以检测的窑温为被调参数，以燃料流量为调节参数，而助燃空气流量为从动参数，按开环比值调节其流量。有的隧道窑为了简化控制系统，在氧化气氛的情况下，只调节燃料流量；或在还原气氛的情况下，只调节助燃空气流量。还有的隧道窑急冷段也有温度自动控制，以急冷段窑温为被调参数，以急冷风量为调节参数。也有的隧道窑为了保证产品出窑温度稳定，在低温冷却段也设置温度自动控制。

作为被调参数的窑温检测点的选取十分重要，一般是选取该段下游有代表性的敏感的窑温检测点。在计算机控制系统中，在显示器上都能清楚地显示给定的烧成曲线和实际的烧成曲线（用不同颜色表示）。

压力自动控制主要是烧成带窑压的稳定控制，以烧成带窑压为被调参数，以排烟机的转速为调节参数，用变频调速器控制排烟风机电机的转速。有的隧道窑为了简化，不采用窑压自动控制。

2.窑车运行控制系统

窑车自动运行属于自动化中的自动操作范畴，但也需要控制。窑车运行中要多次从一个推动机械转到另一个推动机械上，各部分动作要互相连锁，准确无误。整个系统需要各种保护措施。由可编程控制器进行控制和管理。窑头推车机的推车速度应能改变。由于隧道窑较长，一般都设置窑头控制柜和窑尾控制柜，便于操作人员监视及手动操作。窑车运行控制系统还能自动向下位机报警。

3.警报信号

当隧道窑热工参数控制系统和窑车运行系统发生本身无法解决的故障时，会自动发出报警信号，提示操作人员尽快处理。前者如突然停气、停电报警，烧嘴熄灭报警，超温报警，风机故障报警等；后者如推车机故障报警，进窑机或出窑机故障报警，步进回车机故障报警，托车故障报警等。报警时发出声光信号。

隧道窑热工参数控制系统中的温度控制及分组控制

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