焙烧炉的控制系统和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910127170.5

申请日:

2009.03.16

公开号:

CN101839630A

公开日:

2010.09.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):F27B 5/18变更事项:申请人变更前权利人:北京华邦天控科技发展有限公司变更后权利人:北京华宇天控科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:100080 北京市海淀区北四环西路9号银谷大厦1501室变更后权利人:100085 北京市海淀区上地东路9号得实大厦1层北区6A号登记生效日:20120227|||实质审查的生效IPC(主分类):F27B 5/18申请日:20090316|||公开

IPC分类号:

F27B5/18; C01B31/02

主分类号:

F27B5/18

申请人:

北京华邦天控科技发展有限公司

发明人:

李枫; 杨晓波

地址:

100080 北京市海淀区北四环西路9号银谷大厦1501室

优先权:

专利代理机构:

北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司 11204

代理人:

余朦;王艳春

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内容摘要

本申请公开了一种焙烧炉的控制系统和方法,其中,该焙烧炉包括排放废气的烟道。焙烧炉的控制系统包括:一氧化碳检测模块,设置在烟道中,检测所述烟道中废气的一氧化碳含量;以及控制模块。控制模块包括:第一判断模块,判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值;以及第一调节模块,根据第一判断模块的判断,调节供应至焙烧炉的燃料供应量、进气量和排气量的至少其中之一。

权利要求书

1: 焙烧炉的控制系统, 其中, 所述焙烧炉包括排放废气的烟道, 所述控制系统包括 : 一氧化碳检测模块, 设置在所述烟道中, 检测所述烟道中废气的一氧化碳含量 ; 以及 控制模块, 包括 : 第一判断模块, 判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的 第一阈值 ; 以及 第一调节模块, 根据所述第一判断模块的判断, 调节供应至 所述焙烧炉的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一。
2: 如权利要求 1 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述一氧化碳检测模块包括 : 发射端, 安装在所述烟道出口处的第一侧壁上, 并发出光束 ; 接收端, 安装在所述烟道出口处与所述第一侧壁相对的第二侧壁上, 并接收所述发射 端发出的、 经过所述烟道中的废气的光束 ; 以及 评估单元, 根据用于表征所述接收端接收的光束的光信号, 评估所述烟道中废气的一 氧化碳含量。
3: 如权利要求 1 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述控制模块进一步包括 : 第二判断模块, 根据所述第一判断模块的判断, 进一步判断所检测的一氧化碳含量是 否小于预设的第二阈值 ; 第二调节模块, 根据所述第二判断模块的判断, 对经所述第一调节模块调节过的燃料 供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节。
4: 如权利要求 3 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述第 一阈值和所述第二阈值根据所述焙烧炉的炉况和所述燃烧装置的状态确定。
5: 焙烧炉的控制系统, 所述焙烧炉包括多条火道和排放所述多条火道所生成废气的汇 总烟道, 所述控制系统包括 : 一氧化碳检测模块, 设置在所述汇总烟道中, 检测所述汇总烟道中废气的一氧化碳含 量; 燃烧系数计算模块, 计算所述多条火道中每一个的燃烧系数 ; 以及 控制模块, 包括 : 第一判断模块, 判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 火道设定模块, 将燃烧系数小于预设的燃烧系数阈值的火道设定为需调节的火道 ; 以 及 第一调节模块, 根据所述第一判断模块的判断, 对所述需调节的火道的燃料供应量、 进 气量和排气量的至少其中之一进行调节。
6: 如权利要求 5 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述一氧化碳检测模块包括 : 发射端, 安装在所述汇总烟道出口处的第一侧壁上, 并发出光束 ; 接收端, 安装在所述汇总烟道出口处与所述第一侧壁相对的第二侧壁上, 并接收所述 发射端发出的、 经过所述汇总烟道中的废气的光束 ; 以及 评估单元, 根据用于表征所述接收端接收的光束的光信号, 评估所述汇总烟道中废气 的一氧化碳含量。
7: 如权利要求 5 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述控制模块进一步包括 : 第二判断模块, 根据所述第一判断模块的判断, 进一步判断所检测的一氧化碳含量是 2 否小于预设的第二阈值 ; 以及 第二调节模块, 根据所述第二判断模块的判断, 对经所述第一调节模块调节过的所述 需调节的火道的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节。
8: 如权利要求 7 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述第 一阈值和所述第二阈值根据所述焙烧炉的炉况和所述燃烧装置的状态确定。
9: 如权利要求 5 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述燃烧系数是指特定火道内的空 气量与燃料供应量之比。
10: 如权利要求 9 所述的焙烧炉的控制系统, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述 燃烧装置包括燃料控制设备和进气设备, 其中, 所述燃烧系数计算模块根据通过所述燃料控制设备得到的所述多条火道中每一 个的燃料供应量、 以及通过所述进气设备得到的所述多条火道中每一个的进气量, 分别计 算各条火道的燃烧系数。
11: 焙烧炉的控制方法, 其中, 所述焙烧炉包括排放废气的烟道, 所述控制方法包括 : a) 检测所述烟道中废气的一氧化碳含量 ; b) 判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 以及 c) 若所检测的一氧化碳含量大于所述第一阈值, 则调节供应至所述焙烧炉的燃料供应 量、 进气量和排气量的至少其中之一。
12: 如权利要求 11 所述的焙烧炉的控制方法, 还包括 : d) 若所检测的一氧化碳含量不大于所述第一阈值, 则判断所检测的一氧化碳含量是否 小于预设的第二阈值 ; 以及 e) 若所检测的一氧化碳含量小于所述第二阈值, 则对在之前已调节过的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节。
13: 如权利要求 12 所述的焙烧炉的控制方法, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述 方法还包括 : 根据所述焙烧炉的炉况和所述燃烧装置的状态, 确定所述第一阈值和所述第二阈值。
14: 焙烧炉的控制方法, 其中, 所述焙烧炉包括多条火道和排放所述多条火道所生成废 气的汇总烟道, 所述控制方法包括 : a) 检测所述汇总烟道中废气的一氧化碳含量 ; b) 判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; c) 计算所述多条火道中每一个的燃烧系数 ; d) 将燃烧系数小于预设的燃烧系数阈值的火道设定为需调节的火道 ; 以及 e) 若所检测的一氧化碳含量大于所述第一阈值, 则对所述需调节的火道的燃料供应 量、 进气量和排气量的至少其中之一进行调节。
15: 如权利要求 14 所述的焙烧炉的控制方法, 还包括 : f) 若所检测的一氧化碳含量不大于所述第一阈值, 则进一步判断所检测的一氧化碳含 量是否小于预设的第二阈值 ; 以及 g) 若所检测的一氧化碳含量小于所述第二阈值, 则对在之前已调节过的所述需调节的 火道的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节。
16: 如权利要求 15 所述的焙烧炉的控制方法, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述 3 控制方法还包括 : 根据所述焙烧炉的炉况和所述燃烧装置的状态, 确定所述第一阈值和所述第二阈值。
17: 如权利要求 14 所述的焙烧炉的控制方法, 其中, 所述步骤 c) 包括 : c’ ) 根据所述多条火道中每一个的进气量与燃料量之比计算所述燃烧系数。
18: 如权利要求 17 所述的焙烧炉的控制方法, 其中, 所述焙烧炉还包括燃烧装置, 所述 燃烧装置包括燃料控制设备和进气设备, 其中所述步骤 c’ ) 包括 : 根据通过所述燃料控制设备得到的所述多条火道中每一个的燃料供应量, 以及通过所 述进气设备得到的所述多条火道中每一个的进气量, 分别计算所述多条火道中每一个的燃 烧系数。

说明书


焙烧炉的控制系统和方法

    【技术领域】
     本申请涉及焙烧炉的控制系统和方法。背景技术 人们一直希望解决如何使用于炭素生产的焙烧炉中燃烧充分的问题。 但是在现有 技术中, 还没有能够对燃烧装置直接检测以定量反映焙烧炉燃烧状况的设备。 因此, 根据焙 烧炉的当前燃烧状况, 控制燃烧装置来对燃烧状况进行相应调整也不能实现。
     而燃料不充分燃烧使得焙烧过程能耗增加, 废气中焦油含量多。 因此, 需要一种能 够根据焙烧炉的燃烧状况, 对焙烧炉进行相应控制的系统和方法。
     发明内容 本申请旨在解决以上问题, 提出一种焙烧炉的控制系统和方法。
     根据本申请的一个方面, 提供了一种焙烧炉的控制系统, 其中, 该焙烧炉包括排放 废气的烟道。该控制系统可包括 : 一氧化碳检测模块, 可设置在烟道中, 检测所述烟道中废 气的一氧化碳含量 ; 以及控制模块。控制模块可包括 : 第一判断模块, 可判断所检测的一氧 化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 以及第一调节模块, 可根据第一判断模块的判断, 调节 供应至焙烧炉的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一。
     根据本申请的另一方面, 提供了一种焙烧炉的控制系统, 该焙烧炉包括多条火道 和排放多条火道所生成废气的汇总烟道。 该控制系统可包括 : 一氧化碳检测模块, 可设置在 汇总烟道中, 检测汇总烟道中废气的一氧化碳含量 ; 燃烧系数计算模块, 可计算多条火道中 每一个的燃烧系数 ; 以及控制模块。控制模块可包括 : 第一判断模块, 可判断所检测的一氧 化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 火道设定模块, 将燃烧系数小于预设的燃烧系数阈值 的火道设定为需调节的火道 ; 以及第一调节模块, 根据第一判断模块的判断, 对需调节的火 道的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行调节。
     根据本申请的又一个方面, 提供了一种焙烧炉的控制方法, 其中, 该焙烧炉包括排 放废气的烟道。该控制方法包括 : 检测烟道中废气的一氧化碳含量 ; 判断所检测的一氧化 碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 以及若所检测的一氧化碳含量大于第一阈值, 则调节供 应至焙烧炉的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一。
     根据本申请的再一个方面, 提供了一种焙烧炉的控制方法, 其中, 该焙烧炉包括多 条火道和排放多条火道所生成废气的汇总烟道。该控制方法包括 : 检测汇总烟道中废气的 一氧化碳含量 ; 判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值 ; 计算多条火道中每 一个的燃烧系数 ; 将燃烧系数小于预设的燃烧系数阈值的火道设定为需调节的火道 ; 以及 若所检测的一氧化碳含量大于第一阈值, 则对需调节的火道的燃料供应量、 进气量和排气 量的至少其中之一进行调节。
     根据本申请公开的方案, 能够对焙烧炉的燃烧状况进行定量控制, 从而提高燃烧 效率, 减少污染物排放, 保证产品质量。
     附图说明
     图 1 是示出根据本申请第一方面的第一实施方案的焙烧炉的控制系统的框图 ; 图 2 示出了图 1 所示的系统中使用的一种示例性的一氧化碳传感器 ; 图 3 示出了图 1 所示的实施方案的一个变型 ; 图 4 是示出根据本申请第一方面的第二实施方案的焙烧炉的控制系统的框图 ; 图 5 示出了图 4 所示的实施方案的一个变型 ; 图 6 是示出根据本申请第二方面的第一实施方案的焙烧炉的控制方法的流程图 ; 图 7 示出了图 6 所示实施方案的一个变型 ; 图 8 是示出根据本申请第二方面的第二实施方案的焙烧炉的控制方法的流程图 ; 图 9 示出了图 8 所示实施方案的一个变型。具体实施方式
     为了描述的目的, 首先对常规的焙烧炉进行简要介绍。众所周知, 焙烧炉 ( 例如, 阳极焙烧炉 ) 可包括多个炉室, 每个炉室可设置有多条火道, 其中, 炉室和火道的数目可按 产能要求设计, 炉室数一般为 18 至 54, 火道数一般为 7 至 10。多条火道内因燃烧而生成的 废气经焙烧炉排烟架的软连接管排放到汇总烟道内, 经净化后最终排入大气。焙烧炉的燃 烧装置是焙烧炉的主要部件之一, 可包括使燃料能够燃烧的燃烧架、 燃料控制设备、 进气设 备以及排气设备。可以理解, 可通过对燃料控制设备、 进气设备或排气设备的调节, 分别调 节馈送至每条火道的燃料供应量、 进气量和排气量。因此, 可对燃料控制设备、 进气设备和 排气设备单独控制或者组合控制, 通过调节每条火道的燃料供应量、 进气量和排气量三个 参数中的一个、 两个或三个参数, 从而调节燃料与空气的比例, 以实现对焙烧炉的燃烧状况 的控制。 焙烧炉中因燃烧而生成的一氧化碳的含量可间接地反映出焙烧炉的燃烧状况。 因 此, 本申请公开的系统和方法将一氧化碳的含量作为确定燃烧状况的参数, 利用一氧化碳 含量来对焙烧炉的燃烧状况进行控制。
     参见图 1, 根据本申请第一方面第一实施方案的、 用于焙烧炉 ( 例如阳极焙烧炉 ) 的控制系统 1 可包括一氧化碳检测模块 10 以及控制模块 20。一氧化碳检测模块 10 可设置 在焙烧炉汇总烟道中, 用于检测汇总烟道中废气的一氧化碳含量, 并将一氧化碳含量输出 至控制模块 20。控制模块 20 进行数据处理, 生成并发出控制指令, 对焙烧炉燃烧装置进行 控制, 进而控制焙烧炉的燃烧状况。
     参见图 2, 其示出了一种可在图 1 所示的系统中作为一氧化碳检测模块 10 使用的 一氧化碳传感器 10’ 。如图 2 所示, 一氧化碳传感器 10’ 是一种非接触式的一氧化碳检测装 置。具体来说, 所示的一氧化碳传感器 10’ 可包括发射端 11、 接收端 12 以及评估单元 13。 发射端 11 和接收端 12 可分别安装在焙烧炉汇总烟道出口处的相对的第一侧壁和第二侧壁 上。一氧化碳传感器 10’ 的发射端 11 发出光束, 光束通过废气之后由接收端 12 接收。表 征接收端 12 接收的光束的光信号可通过预设的 CAN(Controller Area Network, 控制器局 部网 ) 总线传送给评估单元 13, 由评估单元 13 对所接收的光信号进行处理, 从而得到废气 中的一氧化碳含量值。
     可以理解, 使用图 2 所示的一氧化碳传感器 10’ , 可定期检测一氧化碳并将一氧化 碳含量输出至控制模块 20, 也可以在线实时检测一氧化碳并将一氧化碳含量不间断地输出 至控制模块 20。在本示例性实施方案中, 采用后一种方式进行检测, 即, 实时地输出废气中 的一氧化碳含量。
     回到图 1, 控制模块 20 接收一氧化碳检测模块 10 输出的一氧化碳含量值, 并进行 相应处理。在一种示例性实施方案中, 控制模块 20 可以是设置在焙烧炉的中控管理级上位 机系统中的软件模块。作为一种可选方式, 也可将控制模块 20 设置为独立于上位机系统的 单独机构。另外, 本领域技术人员能够理解, 一氧化碳检测模块 10 可通过多种方式 ( 例如 有线方式或者无线方式 ) 将检测的一氧化碳含量值发送给控制模块 20。
     如图 1 所示, 控制模块 20 可进一步包括第一判断模块 21 和第一调节模块 22。接 收到一氧化碳检测模块 10 发送的一氧化碳含量值后, 第一判断模块 21 根据一氧化碳含量 进行判断, 第一调节模块 22 根据判断结果对焙烧炉的燃烧装置进行相应调节。具体来说, 可预先设定第一阈值, 由第一判断模块 21 将检测得到的一氧化碳含量与第一阈值进行比 较, 第一调节模块 22 根据第一判断模块 21 的比较结果, 发出相应控制指令, 从而对焙烧炉 的燃烧状况进行调节。 本领域技术人员可以理解, 在焙烧炉中, 多条火道中的一部分可轮流燃烧, 为此, 燃烧装置可在焙烧炉中变换位置。 例如, 在不同的焙烧炉中, 由于诸如炉室大小、 炉室数、 火 道数等的炉况的不同, 即使燃烧状况相同下, 所产生的一氧化碳含量可能不同。另外, 在炉 况相同的同种焙烧炉中, 由于燃烧装置状态, 相同燃烧状况也可能会生成的不同一氧化碳。 这里所说的燃烧装置状态可以是例如, 燃烧装置位于不同炉室中, 或处于拐弯状态或直线 状态下。这样, 可根据不同的情况, 设定不同的第一阈值。为了处理的方便, 可在控制装置 20 中设置存储单元, 用以分别存储各种不同情况所对应的第一阈值。 这样, 在接收到检测的 一氧化碳含量值后, 第一判断模块 21 可根据具体情况调用相应的第一阈值来进行处理。当 然, 也可在接收到检测的一氧化碳含量值后, 将相应的第一阈值人工输入第一判断模块 21 中。
     在一个具体实施例中, 第一阈值可以是根据炉况和燃烧装置状态确定的一氧化碳 含量的上限值。 当然, 第一阈值还可以是根据不同炉况和燃烧装置状况确定的其他数值, 一 氧化碳含量低于第一阈值时所对应的燃烧状况比较理想。在这一实施例中, 第一判断模块 21 判断一氧化碳含量值是否大于预设的第一阈值。第一调节模块 22 可根据第一判断模块 21 的判断结果, 在一氧化碳含量大于预设的第一阈值时, 生成控制燃烧装置的燃料控制设 备、 进气设备和排气设备至少其中之一的指令, 从而调节燃料供应量、 进气量和排气量的至 少其中之一。作为一个示例, 当一氧化碳含量大于第一阈值时, 可以降低燃料供应量、 或者 增加进气量、 或者增加排气量, 以使燃料燃烧更加充分 ; 作为另一个示例, 为了降低一氧化 碳含量, 可以同时增加进气量和排气量、 或者在降低燃料供应量的同时增加进气量、 或者在 降低燃料供应量的同时增加排气量, 还可以在降低燃料供应量的同时既增加进气量又增加 排气量。
     可以理解, 在焙烧炉中, 燃烧装置的燃料控制设备、 进气设备和排气设备可分别设 置有对应的控制机构 ( 例如, 可以是可编程逻辑控制器 ), 以根据来自上位机系统的控制命 令, 分别使得燃料控制设备、 进气设备和排气设备能够进行相应调节。 当然, 燃料控制设备、
     进气设备和排气设备的控制机构也可以集成在一起, 控制机构的具体设置方式是本领域技 术人员能够想到的, 这里不再详细描述。控制模块 20 生成的指令发送给要控制的设备的相 应控制机构进行具体操作, 从而调节燃料供应量、 进气量和 / 或排气量。作为一种示例性的 实施方案, 燃料控制设备可以是燃烧架上的燃料流量调节装置, 进气设备可以是鼓风机, 而 排气设备可以是排烟架上调节负压的蝶阀装置。当然, 还可使用其他本领域技术人员公知 的手段来实现燃烧装置的燃料控制设备、 进气设备和排气设备。
     虽然在理论上, 燃烧生成的一氧化碳越少, 表示燃烧状况越好。但是, 本领域技术 人员能够理解, 在实际的生产中, 不必将一氧化碳含量降到太低, 而是将其保持在可接受的 数值范围内, 这有利于节约生产成本。因此, 只要一氧化碳不是过高或者过低, 就可以不必 对燃烧装置进行调节。为此, 本申请提出了一种可选的实施方案, 下面将参照图 3 描述该示 例性实施方案, 为了描述的简要, 主要描述图 3 所示的系统 1’ 与图 1 所示的系统 1 的不同 之处。
     如图 3 所示, 除了第一判断模块 21、 第一调节模块 22 之外, 系统 1’ 的控制模块 20’ 进一步包括第二判断模块 24 和第二调节模块 25。与图 1 的系统 1 类似, 第一判断模块 21 将一氧化碳含量与预设的第一阈值比较, 此处的第一阈值与参照图 1 描述的第一阈值的含 义相同。这时, 如果一氧化碳含量大于第一阈值, 则第一调节模块 22 调节燃料供应量、 进气 量和排气量的至少其中之一。在第一调节模块 22 对燃料供应量、 进气量和排气量的至少其 中之一进行调节之后, 一氧化碳含量可能会下降。当第一判断模块 21 判断一氧化碳含量下 降到第一阈值之下时, 可由第二判断模块 24 将一氧化碳含量与预设的第二阈值进行比较, 这里的第二阈值例如可以是一氧化碳含量的下限值或其他预设的数值, 当所生成的一氧化 碳含量介于第一阈值与第二阈值之间时, 就不必对焙烧炉的燃烧状况进行调节。与第一阈 值类似, 可以根据焙烧炉的炉况和燃烧装置的状态, 分别设置各种不同情况所对应的第二 阈值。一个或多个第二阈值可以预先存储在控制模块 20’ 的存储单元中, 也可以在需要时 人工输入到第二判断模块 24。
     接下来, 如果第二判断模块 24 的判断结果显示, 一氧化碳含量小于第二阈值, 则 由第二调节模块 25 对经第一调节模块 22 调节的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中 之一进行进一步调节。以第一调节模块 22 降低了燃料供应量的情况为例, 若一氧化碳含 量小于第二阈值, 第二调节模块 25 可以适当增加燃料供应量。可以理解, 第二调节模块 25 对燃料供应量的增加可以等于或小于第一调节模块 22 对燃料供应量的降低, 换言之, 第二 调节模块 25 可以将燃料供应量恢复到被第一调节模块 22 调节之前的初始状态, 或者仅将 燃料供应量部分恢复。在第二调节模块 25 部分恢复调节过的燃料供应量时, 可以进行多次 重复操作。例如, 第一调节模块 22 将燃料供应量降低了 Δm, 第二调节模块 25 可以先将燃 料供应量增加 0.25Δm, 如果第二判断模块 24 的判断结果仍然是一氧化碳含量小于第二阈 值, 则第二调节模块 25 可以再将燃料供应量增加 0.25Δm。第二调节模块 25 对进气量、 排 气量的进一步调节与对燃料供应量的进一步调节类似。另外, 在第一调节模块 22 对燃料供 应量、 进气量和排气量三个参数的其中两个或三个进行过调节的情况下, 第二调节模块 25 可以对调节过的参数的至少一个进行进一步调节。例如, 如果第一调节模块 22 降低了燃 料供应量并同时增加了进气量和排气量, 则第二调节模块 25 可以仅增加燃料供应量, 或者 仅降低进气量, 或者仅降低排气量 ; 第二调节模块 25 还可以在增加燃料供应量时降低进气量或排气量 ; 当然, 第二调节模块 25 也可以在增加燃料供应量时既降低进气量又降低排气 量。 以上以例举的方式描述了第二调节模块 25, 本领域技术人员可以容易地想到, 可根据具 体要求来设置第二调节模块 25 对经第一调节模块 22 调节的燃料供应量、 进气量和排气量 的至少其中之一所进行的进一步调节。
     下面参照图 4 详细描述根据本申请第一方面的第二实施方案。如图 4 所示, 焙烧 炉的控制系统 100 包括一氧化碳检测模块 110、 控制模块 120 和燃烧系数计算模块 130, 其 中, 一氧化碳检测模块 110 可与结合图 1 描述的一氧化碳检测模块 10 采用相同的结构和配 置, 因此不再详细描述。在所示的系统 100 中, 燃烧系数计算模块 130 计算各条燃烧火道 的燃烧系数。在本申请中, 燃烧系数指的是特定火道内的空气量与燃料供应量之比。在本 申请所公开的一个实施方案中, 燃烧系数计算模块 130 可根据燃烧装置的燃料控制设备得 到馈送至一条火道内的燃料供应量, 以及根据燃烧装置的进气设备得到进入该火道的空气 量, 计算空气量与燃料供应量的比值, 从而得到该火道的燃烧系数。 燃烧系数可以作为定量 表征各火道内燃烧状况的参数之一, 燃烧系数较大, 说明火道中空气量与燃料供应量之比 较大 ; 燃烧系数较小, 说明火道中空气量与燃料供应量之比较小。 燃烧系数计算模块 130 将 计算出的各条燃烧火道的燃烧系数提供给控制模块 120。虽然在图 4 所示的系统 100 中, 燃烧系数计算模块 130 是控制模块 120 外部的独立模块, 但是可以理解, 燃烧系数计算模块 130 也可以设置在控制模块 120 的内部, 换言之, 控制模块 120 可设置有能够根据燃料控制 设备和进气设备提供的数据计算各燃烧火道的燃烧系数的计算单元。
     在如图 4 所示的系统 100 中, 控制模块 120 可根据一氧化碳检测模块 110 提供的 一氧化碳含量值和燃烧系数计算模块 130 提供的各火道的燃烧系数, 结合考虑一氧化碳含 量值与燃烧系数值, 来生成控制燃烧装置的指令。
     通常, 如果焙烧炉内一氧化碳含量偏高, 可能表示炉内的燃烧不够充分, 需要调节 燃烧状况。但是, 由于具有多条燃烧的火道, 每条火道的燃烧状况可能不尽相同。这时, 如 果只对那些燃烧状况较差的火道进行调节, 能够更有针对性的改进焙烧炉内的整体燃烧状 况。基于这种考虑, 图 4 所示的控制模块 120 包括第一判断模块 121、 第一调节模块 122 和 火道设定模块 123。 可预先设定第一阈值, 由第一判断模块 121 将所检测的一氧化碳含量值 与第一阈值进行比较。这里预设的第一阈值可以与本文中结合图 1 描述的第一阈值类似, 这里不再对其详细描述。此外, 还可预设燃烧系数阈值, 由火道设定模块 123 将燃烧系数计 算模块 130 提供的各火道的燃烧系数与该预设的燃烧系数阈值相比较, 从而确定哪些火道 需进行调节。 例如, 可这样设定燃烧系数阈值 : 如果一条火道的燃烧系数小于该燃烧系数阈 值, 则表示该火道的空气量与燃料供应量之比相对较小, 燃烧可能不够充分。这时, 可以将 燃烧系数小于燃烧系数阈值的火道设定为需调节的火道。第一调节模块 122 根据第一判断 模块 121 的判断结果, 在一氧化碳含量大于第一阈值时, 对由火道设定模块 123 所确定的需 调节的火道的燃烧状况进行相应调节。
     可以理解, 对需调节的火道的燃烧状况进行的调节可以是调节这些火道的燃料控 制设备、 进气设备和排气设备至少其中之一, 从而调节燃料供应量、 进气量和排气量的至少 其中之一。
     图 5 示出了图 4 所示控制系统的一种变型。图 5 所示的系统 100’ 与图 4 所示的 系统 100 大体相同, 下面仅描述二者的区别。如图 5 所示, 系统 100’ 的控制模块 120’ 进一步包括第二判断模块 124 和第二调节模块 125。当所检测的一氧化碳含量降低到一氧化 碳第一阈值之下后, 由第二判断模块 124 进一步判断一氧化碳含量是否小于预设的第二阈 值。这里预设的第二阈值可以与本文中结合图 3 描述的第二阈值类似。然后, 第二调节模 块 125 可在一氧化碳含量小于第二阈值时, 对经第一调节模块 122 调节的需调节的火道的 燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节。图 5 所示的第二调节模块 125 与图 3 所示的系统 1’ 中的第二调节模块 25 类似, 也是对已被第一调节模块调节过的参 数进行进一步调节, 其不同之处在于, 图 5 中的第二调节模块 125 仅对由火道设定模块 123 确定的需调节的火道的燃料供应量、 进气量和 / 或排气量进行调节。
     下面参照图 6 ~ 8, 描述根据本申请第二方面的焙烧炉的控制方法。
     如图 6 所示, 首先在步骤 S10 中, 可采用例如非接触式一氧化碳检测装置来检测焙 烧炉的汇总烟道中废气的一氧化碳含量。如果步骤 S20 的判断结果是所检测的一氧化碳含 量大于预设的第一阈值, 则在接下来的步骤 S30 中, 调节燃料供应量、 进气量和排气量的至 少其中之一。虽然图中未明确示出, 但本领域技术人员可以理解, 可重复执行步骤 S20 和 S30, 直至一氧化碳含量降至第一阈值之下为止。另外, 在重复执行步骤 S20 和 S30 的过程 中, 在每次判断出一氧化碳含量大于预设的第一阈值后, 可对燃料供应量、 进气量和排气量 三个参数中的不同参数进行调节。 例如, 在降低燃料供应量后, 若所检测的一氧化碳含量仍 大于第一阈值, 则可增加进气量和排气量。 可以理解, 具体的执行方式和顺序可根据具体情 况和生产需求进行不同的设定。 参见图 7, 其示出了在步骤 20 的检测结果显示所检测的一氧化碳含量不大于预设 的第一阈值的进一步操作。当执行过步骤 S30 后, 燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中 之一经过了调节, 焙烧炉中的一氧化碳含量可能已经下降。当一氧化碳含量下降到第一阈 值之下后, 进一步判断所检测的一氧化碳含量是否小于预设的第二阈值 ( 步骤 S40)。若所 检测的一氧化碳含量小于预设的第二阈值, 则对在步骤 S30 中已调节过的燃料供应量、 进 气量和排气量的至少其中之一进行进一步调节 ( 步骤 S50), 例如, 将被调节过的燃料供应 量、 进气量和 / 或排气量通过一次或多次操作, 相对于调节前的初始值进行恢复或部分恢 复。可以理解, 步骤 S40 和 S50 也可以重复执行, 并且在每次执行 S50 时, 可按预先的设定 分别对燃料供应量、 进气量和排气量三个参数中的不同参数进行调节。例如, 当执行 S40 后 判断出一氧化碳含量小于第二阈值时, 首先增加燃料供应量, 如果一氧化碳含量仍然小于 第二阈值, 再降低进气量和排气量。
     图 8 示出了根据本申请第二方面的第二实施方案的焙烧炉的控制方法。图 8 所示 方法中的步骤 S100 与 S200 与图 6 和 7 所示方法中的步骤 S10 与 S20 类似, 都是检测焙烧 炉的汇总烟道中废气的一氧化碳含量, 然后与预设的第一阈值进行比较。图 8 所示的方法 还包括计算各条火道的燃烧系数 ( 步骤 S600) 和将燃烧系数小于预设的燃烧系数阈值的火 道设定为需调节的火道 ( 步骤 S700) 的步骤。在步骤 S300 中, 综合考虑步骤 S200 和步骤 S700 的执行结果来进行进一步操作。可以理解, 步骤 S600 与 S700 可在步骤 S 100 与 S200 执行之后执行, 也可以步骤 S 100 与 S200 执行之前执行, 当然也可以一起执行, 只要在步骤 S300 执行时能够得到步骤 S200 和步骤 S700 的执行结果即可。当步骤 S200 的结果显示一 氧化碳含量大于第一阈值时, 则在步骤 S300 中, 对由步骤 S700 设定的需调节的火道的燃料 供应量、 进气量和排气量的至少其中之一进行调节。与参照图 6 描述的方法类似, 可重复执
     行步骤 S200 和 S300, 直至一氧化碳含量下降至第一阈值之下为止。
     这里所说的燃烧系数与之前根据本申请第一方面描述的燃烧系数含义相同, 此处 不再赘述。
     图 9 是对图 8 所示方法的变型。在执行了步骤 S300, 对焙烧炉的燃烧状况调节之 后, 如果在步骤 S200 中判断出一氧化碳含量降至第一阈值之下, 再进一步比较一氧化碳含 量与第二阈值 ( 步骤 S400)。若所检测的一氧化碳含量小于预设的第二阈值, 则执行步骤 S900, 对在步骤 S300 中已调节的需调节的火道的燃料供应量、 进气量和排气量的至少其中 之一进行进一步调节。与参照图 7 描述的方法类似, 为了使得一氧化碳含量达到适当的值, 可以重复执行步骤 S400 和 S900。
     应该理解, 在根据本申请第二方面的焙烧炉的控制方法中, 一氧化碳含量的第一 阈值和第二阈值可根据焙烧炉的炉况和燃烧装置的状态来确定, 具体的设定方式可参照根 据本申请第一方面的焙烧炉的控制系统的描述。
     以上参照附图对本申请的示例性的实施方式进行了描述。 本领域技术人员应该理 解, 上述实施方式仅仅是为了说明的目的而所举的示例, 而不是用来进行限制。 凡在申请的 教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、 等同替换等, 均应包含在本申请要求保护的 范围内。

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本申请公开了一种焙烧炉的控制系统和方法,其中,该焙烧炉包括排放废气的烟道。焙烧炉的控制系统包括:一氧化碳检测模块,设置在烟道中,检测所述烟道中废气的一氧化碳含量;以及控制模块。控制模块包括:第一判断模块,判断所检测的一氧化碳含量是否大于预设的第一阈值;以及第一调节模块,根据第一判断模块的判断,调节供应至焙烧炉的燃料供应量、进气量和排气量的至少其中之一。 。

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