一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法、系统及存储介质，包括如下步骤：S1，获取悬挂缸的气流冷却流道内的各个测温点i的风温t

【技术实现步骤摘要】
一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法、系统及存储介质
1

[0001]本专利技术涉及双膛石灰窑悬挂缸的温度监测
，特别地，涉及一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法、系统及存储介质。
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技术介绍

[0002]双膛石灰窑是目前最先进的石灰生产装备之一，广泛的应用于工业石灰和建筑石灰的生产。它主要由相互镜像的两个竖式窑膛组成，生产过程中，向一侧窑膛内供应煤粉和助燃风，形成高温环境，使窑膛内石灰石高温分解，称为煅烧膛；向另一侧窑膛内装填常温物料，同时将燃烧膛形成的高温烟气从底部引入，从顶部排出，达到预热物料的作用，称该侧窑膛为蓄热膛。经过一个周期后(约14min)，两个窑膛相互交换角色，实现石灰的连续生产。由于其采用双膛煅烧
‑
周期换向的工艺，煅烧生成的高温烟气和成品冷却形成的高温废气用于预热物料后再排出窑膛，排烟温度通常可以降低至120℃左右，因此具有很高的热量利用率。
[0003]现有技术中，燃烧膛和蓄热膛之间设置有悬挂缸式的环形通道，将两个相互平行的窑膛的气道相互连通，使高温烟气可以顺畅的从一个膛流入另一个膛。悬挂缸式的环形通由内外两层钢壳环绕而成，在钢壳外砌筑或浇筑有耐火和隔热材料。在两层钢壳内则形成一个环形的空腔，由于耐火材料外的工况温度高达1100℃，为了避免钢材在高温下强度变低，通常需要向环形空腔强制通风降温，以保证钢壳温度不至于过高。生产过程中，钢壳外的隔热材料由于磨损或开裂，都会导致钢壳局部温度超限，造成结构失效和破坏。因此，对悬挂缸外壳的温度监测和预警，就显得非常重要。
[0004]目前，主要采用在局部位置设置热电偶温度计的方法进行监测，用若干局部点的温度代替整体悬挂缸的温度，当测温点发生温度超温时发出预警，但是在测温点之外的位置出现局部超温时，无法有效预警，导致无法有效捕捉局部超温影响悬挂缸运行寿命的技术问题。
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技术实现思路

[0005]本专利技术提供的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，解决了现有的悬挂缸温度监测时无法有效捕捉局部超温的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，悬挂缸的气流冷却流道内设有多个测温点，相邻的两个所述测温点之间的流线长度相同，定义i为测温点编号，i∈[0，N]，沿气流冷却流道内的气流方向依次对测温点进行编号，0表示首个测温点的编号，N表示最后一个测温点的编号；定义N+1个测温点将气流冷却流道划分成N个测温区间j，j＝i+1，j∈[1，N]，j是测温区间编号，测温点i和测温点i+1之间的测温区间编号为j，包括如下步骤：
[0008]S1，获取悬挂缸的气流冷却流道内的各个测温点i的风温t
i
；S2，采用公式
计算得到所述悬挂缸的预估平均壁面温度T
′
w
，其中，T
′
w
表示预估平均壁面温度，t0表示所述气流冷却流道的进气入口处的测温点的风温，t
N
表示气流冷却流道的排气出口处的测温点的风温， h为冷却气流与壁面之间的传热系数，A为总传热面积，m是冷却气流的风流量，c
p
是风比热；S3，根据各个所述测温点的所述风温，获取测温区间j 的模拟温升a
j
；根据模拟温升点a
j
对应的模拟温升曲线，确定在所述模拟温升曲线上偏离大于预设阈值的模拟温升a
j
为异常温升，获取异常温升对应的区域为超温区域。
[0009]进一步地，S3具体包括：S31，采用公式获取测温区间j的模拟温升a
j
；
[0010]S32，对所述模拟温升a
j
的数列进行线性拟合得到第一拟合线性线， y1＝c1·
x1+b1；S33，获取各个所述模拟温升a
j
在所述第一拟合线性线上对应的拟合投影距离d
j
；S34，根据所述拟合投影距离d
j
获取平均投影值d
′
；S35，采用预设公式从各个所述模拟温升a
j
中获取满足预设公式对应的模拟温升a
j
为异常温升，其中，第一阈值k1的范围值为1.5至3；S36，确定所述异常温升对应的区域为超温区域。
[0011]进一步地，S31包括：采用公式a
j
＝ln(T
′
w
‑
t
i+1
)
‑
ln(T
′
w
‑
t
i
)，获取测温区间 j的对数温升a
j
。
[0012]进一步地，S31包括：采用公式a
j
＝t
i+1
‑
(1+const)
·
t
i
，获取测温区间j 的比例温升a
j
。
[0013]进一步地，S31包括：采用公式获取测温区间j的相对温升a
j
，或者，S31包括：采用公式a
j
＝t
i+1
‑
t
i
，获取测温区间j的平均温升a
j
。
[0014]进一步地，还包括步骤：S41，从各个所述模拟温升a
j
中剔除所有的所述异常温升后进行线性拟合得到第二拟合线性线，y2＝c2·
x2+b2；S42，判断预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差是否在预设误差值范围内；若预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差在预设误差值范围内，则进入步骤S5；S5，采用公式计算得到每一个所述异常温升对应的局部温度T
wc
(i+1)。
[0015]进一步地，S42具体包括：S421，从各个所述模拟温升a
j
中剔除所有的所述异常温升后进行线性拟合得到第二拟合线性线，y2＝c2·
x2+b2；根据c2与 k2的相关关系判断预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差是否在预设误差值范围内，其中，k2的范围值为1.5至3；S422，若|c2|＞k2，确定预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差不在预设误差值范围内，采用初始修正、加速迭代以及对折收的方式进行修正，其中，初始修正用于判断修正方向；加速迭代用于若前后两个预测值偏离方向相同时增大搜索步长，直至越界；对折收敛用于在加速迭代后对折搜索，更新上下限；S423，若|c|≤k2，确定预计平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差在预设误差值范围内，则进入步骤S5。
[0016]进一步地，S42具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，悬挂缸的气流冷却流道内设有多个测温点，相邻的两个所述测温点之间的流线长度相同，定义i为测温点编号，i∈[0，N]，沿气流冷却流道内的气流方向依次对测温点进行编号，0表示首个测温点的编号，N表示最后一个测温点的编号；定义N+1个测温点将气流冷却流道划分成N个测温区间j，j＝i+1，j∈[1，N]，j是测温区间编号，测温点i和测温点i+1之间的测温区间编号为j，包括如下步骤：S1，获取悬挂缸的气流冷却流道内的各个测温点i的风温t
i
；S2，采用公式计算得到所述悬挂缸的预估平均壁面温度T
′
w
，其中，T
′
w
表示预估平均壁面温度，t0表示所述气流冷却流道的进气入口处的测温点的风温，t
N
表示气流冷却流道的排气出口处的测温点的风温，h为冷却气流与壁面之间的传热系数，A为总传热面积，m是冷却气流的风流量，c
p
是风比热；S3，根据各个所述测温点的所述风温，获取测温区间j的模拟温升a
j
；根据模拟温升点a
j
对应的模拟温升曲线，确定在所述模拟温升曲线上偏离大于预设阈值的模拟温升a
j
为异常温升，获取异常温升对应的区域为超温区域。2.根据权利要求1所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S3具体包括：S31，采用公式获取测温区间j的模拟温升a
j
；S32，对所述模拟温升a
j
的数列进行线性拟合得到第一拟合线性线，y1＝c1·
x1+b1；S33，获取各个所述模拟温升a
j
在所述第一拟合线性线上对应的拟合投影距离d
j
；S34，根据所述拟合投影距离d
j
获取平均投影值d
′
；S35，采用预设公式从各个所述模拟温升a
j
中获取满足预设公式对应的模拟温升a
j
为异常温升，其中，第一阈值k1的范围值为1.5至3；S36，确定所述异常温升对应的区域为超温区域。3.根据权利要求2所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S31包括：采用公式a
j
＝ln(T
′
w
‑
t
i+1
)
‑
ln(T
′
w
‑
t
i
)，获取测温区间j的对数温升a
j
。4.根据权利要求2所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S31包括：采用公式a
j
＝t
i+1
‑
(1+const)
·
t
i
，获取测温区间j的比例温升a
j
。5.根据权利要求2所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S31包括：采用公式获取测温区间j的相对温升a
j
，或者，S31包括：采用公式a
j
＝t
i+1
‑
t
i
，获取测温区间j的平均温升a
j
。6.根据权利要求2至5任一项所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，还包括步骤：S41，从各个所述模拟温升a
j
中剔除所有的所述异常温升后进行线性拟合得到第二拟合线性线，y2＝c2·
x2+b2；S42，判断预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差是否在预设误差值范围内；若预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差在预设误差值范围内，则进入步骤S5；
S5，采用公式计算得到每一个所述异常温升对应的局部温度T
wc
(i+1)。7.根据权利要求6所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S42具体包括：S421，从各个所述模拟温升a
j
中剔除所有的所述异常温升后进行线性拟合得到第二拟合线性线，y2＝c2·
x2+b2；根据c2与k2的相关关系判断预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差是否在预设误差值范围内，其中，k2的范围值为1.5至3；S422，若|c2|＞k2，确定预估平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差不在预设误差值范围内，采用初始修正、加速迭代以及对折收的方式进行修正，其中，初始修正用于判断修正方向；加速迭代用于若前后两个预测值偏离方向相同时增大搜索步长，直至越界；对折收敛用于在加速迭代后对折搜索，更新上下限；S423，若|c|≤k2，确定预计平均壁面温度T
′
w
和实际平均壁面温度T
w
的误差在预设误差值范围内，则进入步骤S5。8.根据权利要求6所述的双膛石灰窑悬挂缸温度监测方法，其特征在于，S42 具体包括：初始修正：S411，更新拟合：从各个所述模拟温升a
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘前，周浩宇，曾文波，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：