一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统、方法及介质技术方案

本申请实施例适用于锂电池回转窑领域，提供了一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统、方法及介质，该系统包括温度检测模块，用于检测废气在处理环节中各节点的实时温度，冷却系统，包括设置在所述各节点的冷却区域，用于对进入该节点的废气进行补充冷却；主控模块，响应于所述温度检测模块的检测数据和冷却模型，对所述冷却系统中的各冷却区域进行控制，以实现对应节点的废气补充冷却；服务器，存储温度数据、冷却模型；反馈模块，用于计算主控变量，服务器基于主控变量修正所述冷却模型，本申请可针对废气处理过程中的不同环节做精确的补充冷却，使其处理后的废气达到排放标准。使其处理后的废气达到排放标准。使其处理后的废气达到排放标准。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统、方法及介质


[0001]本申请属于锂电池回转窑领域，尤其涉及一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统、方法及介质。

技术介绍

[0002]回转窑在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。回转窑的应用起源于水泥生产，1824年英国水泥工J阿斯普专利技术了间歇操作的土立窑；1883年德国狄茨世专利技术了连续操作的多层立窑；1885英国人兰萨姆(ERansome)专利技术了回转窑，在英、美取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。回转窑的专利技术，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。
[0003]锂电池在制备过程中，需要使用回转窑对锂电池的正负电极材料进行煅烧，以及用于废旧锂电池回收煅烧。回转窑在煅烧过程中会产生大量的高温废气，废气中含有污染物种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性也不尽相同。燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等；因工业生产所用原料和工艺不同，而排放各种不同的有害气体和固体废物，含有各种组分如重金属、盐类、放射性物质；汽车排放的尾气含有铅、苯和酚等碳氢化合物。废气污染大气环境是世界最普遍最严重的环境问题之一。中国《环境保护法》已对各类厂矿的废气排放标准，作了明确的规定。某些废气回收后再加工又成为可利用产品。大量工业废气如果未经处理达标后排入大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。工业废气中有毒有害物质可通过呼吸道和皮肤进入人体后，长期低浓度或短期高浓度接触可造成人体的呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌以引起人类的高度重视。
[0004]因此废气在进行排放时必须进行处理，而回转窑排放的废气一般为高温废气，温度最高可达到500℃以上，因此必须对这些废气进行冷却处理，目前常用的方式是液冷的方式，经降温处理后的废气排入后续处理工艺中。但通常情况下，液冷的废气仍具有较高的温度，在一些环节中还需要对其进行补充冷却，而目前还没有一套完整的系统可针对不同处理环节中的废气进行补充冷却。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供了一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统、方法及介质，可针对废气处理过程中的不同环节做精确的补充冷却，使其处理后的废气达到排放标准。
[0006]本申请实施例的第一方面提供了一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统，包括：
[0007]按废气处理工艺分节点布置的温度检测模块，用于检测废气在处理环节中各节点
的实时温度，其中每一环节中设置至少两个温度检测点，及该处理环节的首端和末端，得到的温度分别为t
n1
和t
n2
，其中n表节点序号；
[0008]冷却系统，包括设置在所述各节点的冷却区域，用于对进入该节点的废气进行补充冷却；
[0009]主控模块，响应于所述温度检测模块的检测数据和冷却模型，对所述冷却系统中的各冷却区域进行控制，以实现对应节点的废气补充冷却；
[0010]服务器，用于存储所述温度检测模块上传的数据形成数据日志，以及存储所述冷却模型；
[0011]反馈模块，用于检测各节点补充后的冷却温度，并基于主控模块的目标冷却温度和检测到的实际温度反馈主控变量，所述主控变量是指该节点中废气的初始温度和冷却后的实际温度的差，服务器基于主控变量修正所述冷却模型；
[0012]所述冷却模型为
[0013]其中，T
n
为该节点的目标温度，表示上一节点到下一节点自然损失的热量，当n取值为1时取值为0；T表示冷却系统在该节点的冷却持续时间，t3为冷却介质温度，δ
n
为该节点中冷却系统的冷却增益系数；
[0014]其中，其中，n取值从2开始，δ1为系统预设值，t4为上一节点中的主控变量。
[0015]本申请中基于模型控制，实现了废气在处理环节中各节点的补充冷却，基于各处理环节所需的目标温度进行补充冷却，而不是盲目的在高温废气排出的时候进行集中冷却，本申请所提供的冷却方式能实现能源的最低消耗，可避免冷却过渡，从而减轻了冷却系统的负担。
[0016]进一步的，所述冷却区域紧接设置在该节点的首端之后，即各节点在废气进入后开始补充冷却，以精确控制该节点中废气温度。该设计可避免废气在进入处理环节之前提前补充冷却，使得废气可以在管道中实现自然冷却一定的温度，从而降低了对冷却系统的要求，实现了节能的目的。
[0017]进一步的，所述反馈模块包括设置在各冷却区域出口处的温度子模块，用于检测该节点补充冷却后的实时温度t
n
，则主控变量t4＝t
n
‑
t
n1
。
[0018]进一步的，所述服务器包括本地服务器、远程服务器、云端服务器三种模式进行选择。
[0019]进一步的，所述冷却系统分为风冷和液冷两类，在同一冷却系统中各冷却区域采用相同的冷却类型，其冷却介质也完全相同。
[0020]进一步的，所述温度检测模块与主控模块和服务器之间采用高频短波无线通信以降低信号干扰。
[0021]进一步的，所述服务器包括一个智能学习模块，所述智能学习模块基于深度神经学习网络和主控变量以及该节点所需的目标温度适时调整冷却系统在该节点的冷却持续时间、冷却增益系数以及冷却介质温度。
[0022]本申请实施例的第二方面提供了一种锂电池回转窑的废气补充冷却方法，该方法基于所述的一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统进行执行，其包括：
[0023]S101：检测废气处理工艺各节点中的实时温度t
n1
和t
n2
；
[0024]S102：将检测到的温度数据t
n1
和t
n2
上传至主控模块和服务器；
[0025]S103：主控模块基于服务器存储的冷却模型和该节点所需要的目标温度控制冷却系统的冷却时间和冷却介质温度；
[0026]S104：当冷却时间结束后，检测冷却后的废气温度，计算出主控变量，将主控变量返回至服务器；
[0027]S105：基于主控变量和下一节点所需的目标温度更正所述冷却模型中的参数量。
[0028]进一步的，所述参数量包括冷却持续时间T、冷却增益系数δ
n
以及冷却介质温度t3中的一个或多个或全部，其更正的优先级依次为冷却持续时间T、冷却增益系数δ
n
、冷却介质温度t3。
[0029]本申请实施例的第三方面提供了一种介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得系统设备执行上述第一方面中任一项所述的功能。所述介质为计算机可读存储介质并存储有计算机程序，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统，其特征在于，包括：按废气处理工艺分节点布置的温度检测模块，用于检测废气在处理环节中各节点的实时温度，其中每一环节中设置至少两个温度检测点，及该处理环节的首端和末端，得到的温度分别为t
n1
和t
n2
，其中n表节点序号；冷却系统，包括设置在所述各节点的冷却区域，用于对进入该节点的废气进行补充冷却；主控模块，响应于所述温度检测模块的检测数据和冷却模型，对所述冷却系统中的各冷却区域进行控制，以实现对应节点的废气补充冷却；服务器，用于存储所述温度检测模块上传的数据形成数据日志，以及存储所述冷却模型；反馈模块，用于检测各节点补充后的冷却温度，并基于主控模块的目标冷却温度和检测到的实际温度反馈主控变量，所述主控变量是指该节点中废气的初始温度和冷却后的实际温度的差，服务器基于主控变量修正所述冷却模型；所述冷却模型为其中，T
n
为该节点的目标温度，表示上一节点到下一节点自然损失的热量，当n取值为1时取值为0；T表示冷却系统在该节点的冷却持续时间，t3为冷却介质温度，δ
n
为该节点中冷却系统的冷却增益系数；其中，其中，n取值从2开始，δ1为系统预设值，t4为上一节点中的主控变量。2.根据权利要求1所述的一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统，其特征在于：所述冷却区域紧接设置在该节点的首端之后，即各节点在废气进入后开始补充冷却，以精确控制该节点中废气温度。3.根据权利要求2所述的一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统，其特征在于：所述反馈模块包括设置在各冷却区域出口处的温度子模块，用于检测该节点补充冷却后的实时温度t
n
，则主控变量t4＝t
n
‑
t
n1
。4.根据权利要求1所述的一种锂电池回转窑的废气补充冷却系统，其特征在于：所述服务器包括本地服务器、远程服务器、云端服务器三种模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：周积礼，邓苑营，谭永荣，黄俊初，张军明，
申请(专利权)人：佛山市天禄智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：