一特炭焙烧预估优化控制系统
1. 焙烧炉概况
碳素焙烧炉焙烧控制系统用于1台16室焙烧炉。焙烧炉为有敞开环式密闭炉，3火井3料箱。根据焙烧工艺曲线要求，向炉子火道内供热，使燃料（热煤气）在道内充分燃烧；从而使生坯特炭经过焙烧工序转变为焙烧特炭。其中燃烧装置包括燃气燃烧器、排烟架及温度压力检测、燃气手动、自动调节等设备。每台炉室有3个自动配风燃烧器。燃烧装置及控制系统共1套。
2. 适用燃料类别
重油；天燃气；煤层气；液化气；电石气；焦炉煤气；热煤气（或冷煤气），甲醇，石油焦。
3. 适应炉室运行机制
8室、9室、10室、11室、12室等等
4. 可控工艺温度参数
² 温度监测：高温炉室内各点最大温差：±60℃。炉室内最大垂直温差：±50℃。火道内前后温差±35℃。
5. 功能描述
² 根据焙烧工艺曲线要求，向炉内供热，保证燃料在火道内的充分燃烧。
² 自动显示供热量大小（即供燃料量多少），累计流量，自动调节燃料流量。
² 将炉内燃烧废气排入炉子的环形总烟道内（排烟负压由招标方提供）
² 根据设定的温度曲线，将各个火道上排烟口的阀门开启度调整到何时位置，向各火道内提供合理的负压。
² 具有检测各控制点温度的功能，并将这些温度信号送到中央控制室，以方便人工调整各控制点的冷煤气。
² 加热完毕炉室自然冷却
² 实现料箱和产品在各个方向上温度的均匀性；实现产品挥发份尽可能燃烧。
² 实现整个特炭焙烧生产的低能耗。
² 设置火道-烟道连通罩
二.硬件结构
采用架体结构：基本技术要求及供货数量（每台炉）
1. 燃烧架（火桥）
² 分类：主燃烧架2套，辅助燃烧架1套。
² 架体3套
² 主燃烧架2套包含：
¨ 冷煤气燃烧器3个
¨ 燃烧器金属软管连接方式（1500mm6条）
¨ 手动球阀：6台
¨ 带dg125法兰连接金属波纹管2条，球阀为2台。
¨ 冷煤气调节阀3台，用于调节温度高低需要的冷煤气量大小，流量计1台。
¨ 二次配风调节阀为3台，风机1台，变频器1台，流量计1台（或采用手动配风燃烧器）。、
¨ 总管压力开关：2台
¨ 防回火安全电磁阀：2台
¨ 控制柜：2台(含2台温度巡检仪（可选）)。
¨ 热电偶：火道为6支，2支料箱。
² 辅助燃烧架1套包含：
¨ 附带手动配风冷煤气燃烧器3
¨ 燃烧器金属软管连接方式（1500mm3条）
¨ 带dg125法兰连接金属波纹管1条球阀为1台
¨ 冷煤气电动调节阀3台，由于调节温度高低需要的冷煤气量大小。
¨ 手动阀：3台
¨ 总管压力开关：1台
¨ 防回火安全电磁阀：1台
¨ 控制柜1台(含1台温度巡检仪（可选）。)
¨ 热电偶：共4支，火道为3支，1支料箱。
2. 联通罩（排烟架）(含手动蝶阀等)
² 由乙方设计，提供图纸甲方按图制作。
² 设备台数：2台套
² 温度表：2支
² 现场负压表：2支
烟气温度： ～700℃
压力测量范围： -3000～0Pa，压力就地监测，带球阀
注：如果全自动需电动插板阀2台，热电偶2支，总管负压表为压力变送器。控制柜2台套，温度巡检仪2台。
3. 温度/负压测量架：
² 由乙方设计，提供图纸甲方按图制作。
² 设备台数：1套
² 热电偶：4支除主燃烧架外3室每个室1支测热电偶
² 膜盒负压表：3支（可选）
² 温度巡检仪：1台（可选）
4. 公共电气通讯系统
² 鼓风架、冷却架供电系统16套。
² 燃烧架供电系统16套。
² 电缆线槽：100米
² 电缆线：根据实际铺设计算长度。
² 补偿导线：根据实际铺设计算长度。
5. 控制系统
由计算机组成的控制系统基本功能包括显示、存储（一年的数据）、数据处理及报警等。由仪表组成的现场显示系统包括显示、检测、报警等。
特点：
可以设计时，编制好多种升温曲线，以便完成不同碳块的焙烧任务。正常自动焙烧时，选择焙烧升温曲线即可，方便快捷。
三.焙烧燃烧实现技术要求
1. 采用预估控制方法和常规控制方法曲线效果比较
l采用预估方法室控制曲线平稳，相对于常规控制燃料原则节省5%左右。
l目标曲线符合率高。
l温度误差减少。
l产品合格率高。
l去掉人为因素的干扰，产品质量稳定。
图。1采用预估算法实现的曲线平滑效果 图2瑞士R&D采用常规PID控制曲线效果图
图3.采用预测控制方法曲线平滑效果图 图4瑞士R&D采用常规PID控制方法的效果图
2. 数学模型的适应性，设定的焙烧曲线模型即能完成焙烧升温任务
3. 采用专用碳素焙烧控制软件RMPO
l 可在中央控制室完成所有操作：软手动开关燃料电磁阀和排烟架的电动插板阀；实现半自动控制；实现全自动控制。可单个室单个火道投用自动控制。
l 操作界面友好，完全依靠鼠标操作完成，操作简单易学。
l 监控界面美观大方，监控容易。
l 采用自学习算法，模型自动完成在线回归修正控制因子和优化因子。克服炉室老化、火道漏风等等因素的影响。投控率极高节省人力，炉面仅安排定时巡检即可。
l 移炉自动显示炉室号，目标控制曲线自动切换完成控制。
l 温度目标曲线一次性设计输入完成。
l 这是真正全自动控制系统。
图7目标温度曲线编辑画面
4. 燃烧器特点
l燃烧器的制作：依据火道和料箱尺寸；燃料；需要火焰长度；燃料压力。
l燃烧器寿命:我方大于5年；依据燃烧器结构和材质。
l燃烧器燃烧效率：依据炉型数据完成燃烧器通径大小计算，使燃料雾化效果好，和空气混合最佳即燃烧效率最高。
l带有经过计算的手动配风的燃烧器，可完成氧气量的不足。
l火焰长度大于2米可使火焰走最佳的蛇形曲线，使产品上下质量均匀，合格率高（参考图6）。
5. 安全联锁
l 燃气管网安全联锁：安全保护减压阀，防低压回火切断和高压保护。
l 系统负压安全保护机械联锁。
l 系统负压安全保护软件限制联锁。
l 系统负压报警