一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制方法及系统与流程

本发明涉及纳米碳酸钙窑炉智能控制的领域，尤其是涉及一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制方法及系统。

背景技术：

1、石灰石煅烧是指将石灰石原料和固体燃料混合后从石灰竖炉顶部加入，经高温煅烧后将石灰石原料分解成氧化钙的技术。

2、石灰石煅烧过程中，煅烧温度、窑内二氧化碳浓度、物料停留时间、进料量直接决定成品石灰的质量，现有技术一般通过人工分段调节煅烧时窑炉的各项参数，例如当窑炉内部的温度过低时增加鼓风量。

3、分段调整窑炉参数时，无法联动调节窑炉的各项参数导致热量损失，例如单独增加鼓风量的时候未同步调整排烟开度，导致热烟气快速流失，进而造成不必要的能量损耗。

技术实现思路

1、为了减少能量损耗，本发明提供一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制方法及系统。

2、第一方面，本发明提供一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制方法，采用如下的技术方案：

3、一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制方法，包括：

4、步骤100：采集窑炉数据；

5、步骤101：基于所述窑炉数据和预设的煅烧工艺数据库确定异常数据；

6、步骤102：根据所述异常数据确定调节数据和警报数据；

7、步骤103：按照所述警报数据生成并显示声光报警指令，并根据所述调节数据确定联动调节指令；

8、步骤104：响应于所述联动调节指令调节窑炉参数。

9、通过采用上述技术方案，将实时采集的窑炉数据与煅烧工艺数据库进行比对，从而区分需要报警的情况和需要调节的情况，需要报警时发出声光报警提醒工作人员，需要调节时联动调节窑炉的各项参数，实现了窑炉煅烧过程中各项参数的联动调节，提高窑炉参数控制的精度，减少不必要的能源浪费。

10、可选的，还包括风机风力的确定方法，所述风机风力的确定方法包括：

11、步骤200：根据所述窑炉数据确定窑炉温度；

12、步骤201：基于所述窑炉温度确定煅烧区域；

13、步骤202：结合所述煅烧区域和预设的标准位置确定上移距离；

14、步骤203：按照所述上移距离确定燃料粒径；

15、步骤204：根据所述燃料粒径确定风机风力；

16、步骤205：按照所述风机风力更新联动调节指令。

17、通过采用上述技术方案，往窑炉内投料时燃料会因为碰撞导致燃料颗粒的大小变化进而导致煅烧段移动，此时根据窑炉温度确定实际上的煅烧区域相对于标准位置的偏移，从而确定实际的燃料粒径，进而匹配对应的风机风力，使得煅烧区域保持稳定，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费。

18、可选的，所述风机风力的确定方法还包括：

19、步骤206：根据所述燃料粒径确定碰撞力度；

20、步骤207：基于所述碰撞力度和预设的石料粒径确定碰撞粒径；

21、步骤208：按照所述碰撞粒径确定单位热量；

22、步骤209：结合所述单位热量和燃料粒径更新风机风力。

23、通过采用上述技术方案，燃料发生碰撞时，石料同步发生碰撞，此时根据燃料的大小确定碰撞时的力度，从而结合原始的石料粒径确定碰撞后的石料粒径，进而确定石料煅烧时可充分吸收的单位热量并调节风机风力，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费。

24、可选的，所述风机风力的确定方法还包括：

25、步骤210：根据所述窑炉数据确定窑炉声音；

26、步骤211：按照所述窑炉声音确定振铃计数；

27、步骤212：基于所述振铃计数确定裂后粒径；

28、步骤213：结合所述裂后粒径和碰撞粒径确定尺寸差值；

29、步骤214：基于所述尺寸差值确定含水程度；

30、步骤215：按照所述含水程度更新风机风力。

31、通过采用上述技术方案，窑炉中的石料会因为内部的水分产生热爆裂，此时根据窑炉声音的振铃计数确定石料的裂解程度，从而确定裂解后的石料粒径，并结合碰撞粒径确定石料中的含水程度，进而根据含水程度调整风机风力，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费。

32、可选的，还包括位置警告的确定方法，所述位置警告的确定方法包括：

33、步骤216：当所述尺寸差值小于0时，响应于所述尺寸差值确定杂质体积；

34、步骤217：基于所述杂质体积确定相对体积；

35、步骤218：根据所述相对体积和窑炉温度确定杂质曲线；

36、步骤219：根据所述杂质曲线确定出现温度；

37、步骤220：按照所述出现温度确定位置警告。

38、通过采用上述技术方案，当石料的尺寸差值小于0时则存在阻碍石料爆裂的杂质，通过杂质曲线确定杂质出现的温度，从而定位窑炉内杂质所在的区域并发出位置警告，便于工作人员及时处理。

39、可选的，所述风机风力的确定方法还包括：

40、步骤221：根据所述出现温度确定曲线斜率；

41、步骤222：按照所述曲线斜率确定单一曲线；

42、步骤223：基于所述单一曲线和出现温度确定杂质种类；

43、步骤224：根据所述杂质种类确定后续变化曲线；

44、步骤225：结合所述杂质曲线和后续变化曲线确定计算曲线；

45、步骤226：根据所述计算曲线确定计算种类；

46、步骤227：基于所述计算种类和杂质体积确定热量损耗；

47、步骤228：按照所述热量损耗更新风机风力。

48、通过采用上述技术方案，可能存在多种杂质，通过曲线斜率确定单一曲线，从而确定杂质种类，进而拟合计算曲线，将多种杂质的曲线分离以确定多种杂质的种类，并确定热量损耗并更新风机风力，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费。

49、可选的，联动调节指令的确定方法包括：

50、步骤300：根据所述窑炉温度确定料面高度；

51、步骤301：根据所述料面高度确定坠落高度；

52、步骤302：响应于所述坠落高度从预设的投料参数中调取旋转速度和物料质量；

53、步骤303：结合所述物料质量和旋转速度确定出料动能；

54、步骤304：根据所述出料动能和坠落高度确定投料抛物线；

55、步骤305：响应于所述投料抛物线确定平面距离；

56、步骤306：根据所述平面距离确定调整速度；

57、步骤307：基于所述调整速度更新联动调节指令。

58、通过采用上述技术方案，向窑炉内投料时，燃料和石料会在空中产生分离，基于预热温度确定物料的坠落高度，并结合投料参数确定投料抛物线，得到燃料和石料的抛物线落点的平面距离，根据平面距离调整旋转布料机的旋转速度，使得布料时的旋转圈数增加，减少每一圈的间隔，使料面更加均匀，提高了窑内物料铺展的均匀性。

59、可选的，联动调节指令的确定方法还包括：

60、步骤308：根据所述窑炉温度确定料面温度；

61、步骤309：按照所述料面温度确定通气阻力；

62、步骤310：结合所述通气阻力确定物料分布；

63、步骤311：根据所述物料分布确定调整配比；

64、步骤312：基于所述调整配比确定减速方案，并根据所述料面温度确定调节方位；

65、步骤313：按照所述调节方位和减速方案确定旋转方案，并根据所述旋转方案更新联动调节指令。

66、通过采用上述技术方案，料面的各个位置的气流阻力不同导致同一高度的料面温度不同，根据料面温度确定料面的通气阻力，从而推断物料的分布情况，进而调整物料配比并确定旋转方案，提高煅烧的均匀性。

67、可选的，联动调节指令的确定方法还包括：

68、步骤314：当所述调整配比为负数时，通过所述调整配比确定调整距离；

69、步骤315：根据所述调整距离确定反弹轨迹；

70、步骤316：根据所述反弹轨迹确定反弹动能；

71、步骤317：按照所述反弹动能确定最小动能；

72、步骤318：基于所述最小动能更新联动调节指令。

73、通过采用上述技术方案，需要将石灰石石料向外侧添加时，可通过窑炉侧壁将物料进行反弹，使得燃料进入内侧，此时需要根据调整配比预测物料碰撞后的反弹轨迹，从而确定最小的调整动能，并对调节投料时的动能进行调节，减少不必要的能源浪费。

74、第二方面，本技术提供一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制系统，采用如下的技术方案：

75、一种用于纳米碳酸钙生产窑炉煅烧控制系统，其特征在于，包括：

76、感知采集模块，用于实时采集窑炉数据；

77、核心控制模块，用于接收感知采集模块采集的窑炉数据，并对比标准参数以输出联动调节指令；

78、执行调节模块，用于接收核心控制模块和数据交互模块发送的指令以同步调节进料量、鼓风风量、排烟开度、出灰转速、冷却风量；

79、数据交互模块，用于实时显示参数、手动/自动模式切换、历史数据存储与导出；

80、故障预警模块，用于触发声光报警并推送预警信息至终端，同时执行应急保护逻辑。

81、通过采用上述技术方案，将实时采集的窑炉数据与煅烧工艺数据库进行比对，从而区分需要报警的情况和需要调节的情况，需要报警时发出声光报警提醒工作人员，需要调节时联动调节窑炉的各项参数，实现了窑炉煅烧过程中各项参数的联动调节，提高窑炉参数控制的精度，减少不必要的能源浪费。

82、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

83、1.将实时采集的窑炉数据与煅烧工艺数据库进行比对，从而区分需要报警的情况和需要调节的情况，需要报警时发出声光报警提醒工作人员，需要调节时联动调节窑炉的各项参数，实现了窑炉煅烧过程中各项参数的联动调节，提高窑炉参数控制的精度，减少不必要的能源浪费；

84、2.往窑炉内投料时燃料会因为碰撞导致燃料颗粒的大小变化进而导致煅烧段移动，此时根据窑炉温度确定实际上的煅烧区域相对于标准位置的偏移，从而确定实际的燃料粒径，进而匹配对应的风机风力，使得煅烧区域保持稳定，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费；

85、3.通过采用上述技术方案，燃料发生碰撞时，石料同步发生碰撞，此时根据燃料的大小确定碰撞时的力度，从而结合原始的石料粒径确定碰撞后的石料粒径，进而确定石料煅烧时可充分吸收的单位热量并调节风机风力，提高煅烧的稳定性，减少不必要的能源浪费。