窑头锅炉旁通阀控制系统及包括该系统的低温余热发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种窑头锅炉旁通阀控制系统，包括：烟气温度测量装置，配置于AQC窑头锅炉入口管路；压力检测装置，配置于窑头罩所在管路；分布式控制系统，分别与所述烟气温度测量装置和压力检测装置电连接，用于将二者所检测的数据转发至与其连接的上位机，并将上位机输出的旁通阀控制指令转发输出至旁通阀。对应还提供一种包括上述系统的低温余热发电系统。由上，上位机基于烟气温度测量装置和压力检测装置所检测数信号便可进行旁通阀的自动控制，节省了人力成本，提高了效率。

Bypass Valve Control System of Kiln Head Boiler and Low Temperature Waste Heat Power Generation System Including the System

【技术实现步骤摘要】
窑头锅炉旁通阀控制系统及包括该系统的低温余热发电系统
本技术涉及水泥窑低温余热发电系统
，特别是一种窑头锅炉旁通阀控制系统及包括该系统的低温余热发电系统。
技术介绍
我国是世界水泥生产和消费的大国，近年来新型干法水泥生产发展迅速，技术、设备、管理等方面日渐成熟。新型干法水泥熟料生产企业中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排出的350℃左右废气，其热能大约为水泥熟料烧成系统热耗量的35％，低温余热发电技术的应用，可将排放到大气中占熟料烧成系统热耗35％的废气余热进行回收，使水泥企业能源利用率提高到95％以上，项目的经济效益十分可观。随着世界经济快速发展、新型节能技术的推广应用，充分利用有限的资源和发展水泥窑余热发电项目已经成为水泥业发展的一种趋势，也完全符合国家产业政策。现有的窑头锅炉入口温度旁通阀开度控制均由人工依照经验进行控制，通常需要经过回转窑同意后方可进行调节开度大小，或者基本保持某个固定开度大小不进行更改，无法及时根据窑况进行阀门开度的调整，容易导致热源的浪费。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种窑头锅炉旁通阀控制系统，包括：烟气温度测量装置，配置于AQC窑头锅炉入口管路；压力检测装置，配置于窑头罩所在管路；分布式控制系统，分别与所述烟气温度测量装置和压力检测装置电连接，用于将二者所检测的数据转发至与其连接的上位机，并将上位机输出的旁通阀控制指令转发输出至旁通阀。由上，上位机基于烟气温度测量装置和压力检测装置所检测数信号便可进行旁通阀的自动控制，节省了人力成本，提高了效率。其中，所述烟气温度测量装置包括主体和导线接口；所述主体的末端为传感器器件，伸入所述AQC窑头锅炉入口管路内。由上，实现对于烟气温度的准确测量。其中，在所述AQC窑头锅炉入口管路与所述主体的连接处配置密封装置。由上，避免AQC窑头锅炉入口管路中的热气外泄。其中，伸入所述AQC窑头锅炉入口管路内的所述主体部分装配有陶瓷保护圈。由上，通过陶瓷保护圈的保护可以延长烟气温度测量装置的工作寿命。其中，所述压力检测装置包括输气管路和在输气管路末端的压力变送器；在二者连接的管路中配置有阀门。由上，可以实现对于窑头罩负压的检测。其中，在所述输气管路上还包括与压力变送器并联的支路，在支路上装配有阀门。由上，当输气管路中有杂质时，可通过开启支路上的阀门而清洁所述输气管路。所述低温余热发电系统包括前述的窑头锅炉旁通阀控制系统，还包括：通过所述窑头罩连接的回转窑和篦冷机；排风阀，设置于所述AQC窑头锅炉的出口管路中；所述出口管路还与所述篦冷机的出口管路连通。附图说明图1为水泥窑低温余热发电系统的原理示意图；图2为烟气温度测量装置的结构示意图；图3为压力检测装置的结构示意图；图4为本申请电路原理示意图。具体实施方式下面参见图1～图4对本技术所述的一种窑头锅炉旁通阀控制系统及包括该系统的低温余热发电系统进行详细说明。如图1所示，本技术所述控制系统依托于水泥窑低温余热发电系统，该发电系统包括：回转窑：用于提供高温以使粉磨烧制为熟料。窑头罩：用于连接回转窑和后文所述篦冷机。篦冷机：对熟料进行冷却、运输，同时为前述回转窑提供热空气。AQC窑头锅炉，其入口通过入口管路与篦冷机的高热废气出口连接，吸收篦冷机中的废气余热以进行余热发电。排风阀，设置于AQC窑头锅炉的出口管路中，以提供AQC窑头锅炉的吸热动力。排风阀所在的出口管路还与所述篦冷机的出口管路连通，在上述连通的管路中设有开度可控的旁通阀，从而调节AQC窑头锅炉入口管路的风阻。本申请所述窑头锅炉入口烟气温度的旁通阀控制系统包括配置于AQC窑头锅炉入口管路的烟气温度测量装置。如图2所示，烟气温度测量装置包括主体202和导线接口203，二者可为一体式结构或分体式结构。所述主体202的末端204为传感器器件，伸入AQC窑头锅炉入口管路内以进行温度检测。对于传感器器件，可采用热电偶传感器实现。对应的，在AQC窑头锅炉入口管路上开孔，该孔与所述烟气温度测量装置的主体202相匹配，并在连接处配置密封装置。较佳的，在所述烟气温度测量装置主体202伸入进AQC窑头锅炉入口管路的部分，装配有陶瓷保护圈205，从而有利于更好的保护测温计。另外，窑头锅炉入口烟气温度的旁通阀控制系统还包括配置于窑头罩所在管路的压力检测装置，用于检测窑头罩负压。如图3所示，压力检测装置与前述烟气温度测量装置的原理类似，压力检测装置包括输气管路302和在输气管路302末端的压力变送器304。对应的，在窑头罩所在管路中开孔，该孔与输气管路302相匹配，并在连接处配置密封装置。在所述输气管路302上还包括与压力变送器304并联的支路，在支路上装配有阀门303，从而当输气管路302中有杂质时，可通过开启支路上的阀门而清洁所述输气管路。进一步的，在所述输气管路302连接至所述压力变送器304的管路中同样配置有阀门303，从而可以控制压力传输的大小。如图4所示为本申请的电路原理示意图，包括输入模块，分别与所述烟气温度测量装置和压力检测装置连接，用于将二者所检测的模拟信号转换成数字信号。分布式控制系统(DCS，DistributedControlSystem)，与所述输入模块连接，用于将输入模块所传授的数字信号转发至与其通信连接的上位机。所述分布式控制系统与上位机之间采用OPC(OLEforProcessControl)通讯机制。上位机用于展示烟气温度测量装置和压力检测装置的检测结果，并依据所述结果输出控制旁通阀开度的指令，反馈至分布式控制系统。所述分布式控制系统将所述指令输出至与其连接的输出模块。所述输出模块连接至旁通阀，用于将上位机输出的指令转为所述旁通阀可识别的模拟信号，从而控制旁通阀的开度。前述上位机依据所述结果输出控制旁通阀开度的指令的执行步骤可包括以下过程：假设当前阀门开度为V_C，阀门开度的上限V_H和下限V_L，当前的阀门入口温度为T_C，AQC窑头锅炉入口烟气温度的上上限T_HH、上限T_H、下限T_L、下下限T_LL，窑头罩负压为P，窑头罩负压的上上限P_HH、上限P_H、下限P_L、下下限P_LL，经过计算的阀门开度变化量为δ。(1)首先，根据AQC窑头锅炉入口烟气温度的当前状态计算旁通阀门开度的变化量δ：①如果烟气入口温度超过上限，则δ＝0，即不调整开度；②如果烟气入口温度正常，则δ＝-3，减小三个开度单位；③如果烟气入口温度低于下限，则δ＝V_H+(V_H-V_L)/(T_LL-T_L)*(T_C-T_LL)-T_C；(2)其次，根据窑头罩负压的当前状态计算窑头旁通阀门开度的变化量是否合理，如果合理则进行下一步判断①当窑头罩负压超过窑头罩负压上限时：如果δ<0，则调整为δ＝0，否则δ＝δ；②当窑头罩负压低于窑头罩负压下限时：如果δ>0，则令δ＝0，否则δ＝δ；③当窑头罩负压低于窑头罩负压下下限或者超过上上限时：如果δ≠0，则令δ＝0；(3)再次，根据阀门开度的上下限，计算上述得出的δ是否合理。①如果V_C+δ<＝V_L：如果δ<0，则令δ＝V_L-V_C，否则δ＝δ；②如果V_C+δ>＝V_L：如果δ>0，则令δ＝V_H-V_C，否则δ＝δ(4)最后，阀门开度变化大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窑头锅炉旁通阀控制系统，其特征在于，包括：烟气温度测量装置，配置于AQC窑头锅炉的入口管路；压力检测装置，配置于窑头罩所在管路；分布式控制系统，分别与所述烟气温度测量装置和压力检测装置电连接，用于将二者所检测的数据转发至与其连接的上位机，并将上位机输出的旁通阀控制指令转发输出至旁通阀。

【技术特征摘要】
1.一种窑头锅炉旁通阀控制系统，其特征在于，包括：烟气温度测量装置，配置于AQC窑头锅炉的入口管路；压力检测装置，配置于窑头罩所在管路；分布式控制系统，分别与所述烟气温度测量装置和压力检测装置电连接，用于将二者所检测的数据转发至与其连接的上位机，并将上位机输出的旁通阀控制指令转发输出至旁通阀。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气温度测量装置包括主体(202)和导线接口(203)；所述主体(202)的末端(204)为热电偶传感器，伸入所述AQC窑头锅炉的入口管路内。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述AQC窑头锅炉的入口管路与所述主体(202)的连接处配置密封装置。4.根据权利要求2所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贺朋，张军廷，汪安逸，杨平，曹利兵，韩桂利，
申请(专利权)人：承德金隅水泥有限责任公司，北京佰能盈天科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13