CN112414120A - 一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置及控制方法，煤粉喷射装置包括煤粉小仓、输煤管道、电磁阀、送煤风机、变频器、隧道窑、测温检测元件和计算机控制单元。通过烧结隧道窑上设置测温检测元件，检测窑内烧结热工参数进入计算机控制单元后与预先设置的理想烧成温度曲线比较，经过判断比对后输出信号控制窑上煤粉喷射装置运行，从窑顶投煤孔通过煤粉喷射装置自动添加煤粉，控制隧道窑工参数和燃烧气氛，实现隧道窑顶全自动投煤，取代目前广泛采用的人工投煤。本发明通过计算机自动闭环控制，从而达到降低消耗、产量及质量得到提高的目的。

Description

一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种砖厂烧结隧道窑煤粉自动喷射装置及控制方法，属于机电一体化工业技术领域。

背景技术

目前，随着烧结空心砖年产量的提高，隧道窑的截面相应增加，从而截面温度的不均衡，温差变大，烧结空心砖的质量降低，烧成煤耗高。在产量提高的同时，对产品质量、能耗提出更高的要求。

国内烧结砖厂总体自控水平不高，隧道窑喷煤孔处喷煤点作为一个重要生产环节国内外均没有给出较好的解决方案，绝大多数墙体材料隧道窑多个投煤孔仅靠工人经验间隙式加煤，已经越来越明显的成为生产线自控系统技术应用的“瓶颈”问题，既有能耗的浪费，又不能保障高质量的烧成环境。

因此，采用自动温度监控及自动喷煤系统是必要的配置，可靠性和控制水平大大提高，对操作工人方便、对工厂的管理都有极大的利处。

发明内容

本发明旨在提供一种砖厂烧结隧道窑煤粉自动喷射装置及控制方法，实现喷煤装置的自动监测和自动控制，减少能耗的浪费，形成高质量的烧成环境，全面解决隧道窑焙烧过程中出现的问题。

本发明以煤粉小仓、输煤管道、电磁阀、送煤风机、变频器等组成煤粉喷射装置，通过计算机软件自动闭环控制，组成一套自动喷煤系统，实现自动监测的目的。

本发明的技术方案如下：

一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置，包括煤粉小仓、输煤管道、电磁阀、送煤风机、变频器、烧结隧道窑、测温检测元件、窑上投煤孔和计算机控制单元；

所述煤粉小仓的出煤端与输煤管道连通；

所述输煤管道包括主管道和多根分支导管，主管道沿着烧结隧道窑长度方向延伸，主管道的一端与送煤风机连接，分支导管的两端分别与主管道和烧结隧道窑窑顶面的窑上投煤孔连通；

所述送煤风机经控制线、变频器与计算机控制单元连接；

所述电磁阀位于分支导管中，且通过控制线与计算机控制单元连接；

所述测温检测元件置于烧结隧道窑的窑顶面，且通过信号线与计算机控制单元连接，测温检测元件的数量大于等于电磁阀的数量。

优选的，所述煤粉小仓与输煤管道之间设置有手动阀。

一种前述砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、在计算机控制单元中以组态软件制成隧道窑理想烧成曲线；

S2、计算机控制单元通过接收烧结隧道窑窑顶面安装的多支测温检测元件检测的实时温度生成实际烧成曲线，以实际烧成曲线与理想烧成曲线进行温度比值跟踪，当同一区域内实际烧成曲线对应温度低于理想烧成曲线温度时，计算机控制单元发出控制信号打开输煤管道对应区域内分支导管中的电磁阀对烧结隧道窑进行煤粉投放。

优选的，所述输煤管道中的主管道和分支导管通过送煤风机保持正压送风输送煤粉状态。

优选的，当电磁阀关闭时，所述送煤风机工作在恒定转速，当计算机控制单元打开电磁阀时，送煤风机的转速改变。

与现有技术相比，本发明具备下述优势：

1、均衡隧道窑截面温差：根据自动化温度监控数据、自动调节风煤比，迅速纠正截面温差；

2、稳定提高隧道窑的产量：根据隧道窑进车时间加快的变化，自动温度监控及喷煤系统可及时合理的配风配煤，从而保证烧结制品的产量与质量。

3、提高烧结制品的质量：根据烧结制品外观尺寸及空洞结构的变化，自动温度监控及喷煤系统可及时制定合理的烧成温度制度，从而保证烧结制品质量达到预定要求。

4、降低烧成煤耗：自动温度监控及喷煤装置配合，能有效的避免外投煤不完全燃烧现象的产生，降低煤耗，实现建筑材料生产环节的节能减排要求。

5、降低烧成费用：隧道窑自动温度监控及喷煤装置，能有效地避免人为因素的失误，减少烧成工段的人力投入，降低烧成费用。

目前制砖生产线集中控制自动化技术正广泛推广，因此本发明具有很大的应用前景。

附图说明

图1是煤粉自动喷射装置结构示意图；

图2是隧道窑焙烧段上投煤孔分布示意图；

图3是隧道窑温度烧成曲线示意图；

图中：WS-信号线、WG-控制线、煤粉小仓-1、输煤管道-2、电磁阀-3、送煤风机-4、变频器-5、隧道窑-6、测温检测元件-7、窑上投煤孔-8、计算机控制单元-9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

如图1所示，砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置包括煤粉小仓1、输煤管道2、电磁阀3、送煤风机4、变频器5、烧结隧道窑6、测温检测元件7、窑上投煤孔8、计算机控制单元9。在烧结隧道窑6顶面上安装有煤粉小仓1、输煤管道2、电磁阀3、送煤风机4和测温检测元件7。煤粉小仓1、输煤管道2、电磁阀3、送煤风机4和变频器5组成煤粉喷射装置。在烧结隧道窑9顶面安装煤粉小仓1，仓底下料至输煤管道2主管道，主管道一端接入送煤风机4正压送风以输煤粉，主管道上分成多支分支导管，分支导管上用电磁阀3控制并接入窑上投煤孔8。煤粉喷射装置的送煤风机4电源回路设置变频器5，一般情况在调试阶段设定好送煤风机4转速。添加煤粉时，计算机控制单元9发出信号启动送煤风机4，开启实际烧成曲线温度过低的隧道窑6对应断面的分支导管上电磁阀3，在对应的窑上投煤孔8添加煤粉。

上述砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置的控制方法采用计算机闭环控制，适用于各类砖厂烧结隧道窑，包括以下步骤：

步骤一、在计算机控制单元9中以组态软件制成隧道窑理想烧成曲线，参考图3，图3中横坐标为烧结隧道窑6长度方向对应车位位置，纵坐标为车位位置对应的温度；

步骤二、计算机控制单元9通过烧结隧道窑窑顶面安装的多支测温检测元件7检测的实际温度参数组成实际生产过程中形成的实际烧成曲线，以此实际烧成曲线与理想烧成曲线进行比值跟踪，局部温度过低时，计算机控制单元9发出信号以烧结隧道窑6窑焙烧带中部顶上煤粉喷射装置自动控制投入煤粉，局部温度过低时，跟踪开启对应位置输煤管道2中的电磁阀3。

以下结合图1～图3对本发明进行详细说明：

如图1所示：煤粉自动喷射装置结构示意剖面图，在烧结隧道窑6顶部设置煤粉小仓1，仓底通过手动闸阀接入输煤管道2的主管道，主管道一端接入送煤风机4，且主管道内正压送风以输送煤粉，主管道上分别连接有多个分支导管，分支导管上用电磁阀3控制，然后接入窑上投煤孔8。煤粉喷射装置的送煤风机4电源回路设置变频器5，一般情况在调试阶段设定好送煤风机4转速以恒定送煤粉量。计算机控制单元9通过窑顶部安装多支测温检测元件7检测的实际参数组成实际生产过程中形成的烧成曲线，以此实际烧成曲线与理想烧成曲线比值跟踪，温度过低计算机控制单元9发出信号启动送煤风机4，开启实际烧成曲线温度过低的隧道窑6对应断面的分支导管上电磁阀3，在对应的窑上投煤孔8添加煤粉，局部温度过低比值跟踪开启对应的电磁阀3以添加煤粉局部提高焙烧温度。

如图3所示，为隧道窑温度烧成曲线图，图中温度曲线为组态软件制成的理想温度烧成曲线，理想温度烧成曲线的横坐标对应烧结隧道窑6中不同车位位置，纵坐标为相应的温度值。

如图2所示，为烧结隧道窑6焙烧段顶部窑上投煤孔8分布示意图，各类窑型投煤孔在隧道窑设备安装时已设置好，图2仅为示意，同时煤粉自动喷射器自动添加煤粉位置可根据现场情况做调整。实际配置中，也可以一个电磁阀3控制一个窑断面区域内3个及3个以上的窑上投煤孔8处投煤，这根据煤粉自动喷射装置投入成本等实施。计算机控制单元9实现煤粉喷射器的自动闭环控制，实现烧结隧道窑6精准添加煤粉，减少人工环节，保证窑内理想烧成氛围。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置，其特征在于：包括煤粉小仓(1)、输煤管道(2)、电磁阀(3)、送煤风机(4)、变频器(5)、烧结隧道窑(6)、测温检测元件(7)、窑上投煤孔(8)和计算机控制单元(9)；

所述煤粉小仓(1)的出煤端与输煤管道(2)连通；

所述输煤管道(2)包括主管道和多根分支导管，主管道沿着烧结隧道窑(6)长度方向延伸，主管道的一端与送煤风机(4)连接，分支导管的两端分别与主管道和烧结隧道窑(6)窑顶面的窑上投煤孔(8)连通；

所述送煤风机(4)经控制线、变频器(5)与计算机控制单元(9)连接；

所述电磁阀(3)位于分支导管中，且通过控制线与计算机控制单元(9)连接；

所述测温检测元件(7)置于烧结隧道窑(6)的窑顶面，且通过信号线与计算机控制单元(9)连接，测温检测元件(7)的数量大于等于电磁阀(3)的数量。

2.根据权利要求1所述的一种砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置，其特征在于：所述煤粉小仓(1)与输煤管道(2)之间设置有手动阀。

3.一种采用权利要求1所述砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置的煤粉喷射控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在计算机控制单元(9)中以组态软件制成隧道窑理想烧成曲线；

S2、计算机控制单元(9)通过接收烧结隧道窑(6)窑顶面安装的多支测温检测元件(7)检测的实时温度生成实际烧成曲线，以实际烧成曲线与理想烧成曲线进行温度比值跟踪，当同一区域内实际烧成曲线对应温度低于理想烧成曲线温度时，计算机控制单元(9)发出控制信号打开输煤管道(2)对应区域内分支导管中的电磁阀(3)对烧结隧道窑(6)进行煤粉投放。

4.根据权利要求3所述的砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置的煤粉喷射控制方法，其特征在于：所述输煤管道(2)中的主管道和分支导管通过送煤风机(4)保持正压送风输送煤粉状态。

5.根据权利要求4所述的砖厂烧结隧道窑煤粉喷射装置的煤粉喷射控制方法，其特征在于：当电磁阀(3)关闭时，所述送煤风机(4)工作在恒定转速，当计算机控制单元(9)打开电磁阀(3)时，送煤风机(4)的转速改变。

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