專利名稱：干法水泥生產(chǎn)線節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能監(jiān)控方法，具體地說是一種干法水泥生 產(chǎn)線節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)水泥行業(yè)對(duì)于能耗評(píng)價(jià)的方法， 一直是粗放型計(jì)
算，主要是依據(jù)生產(chǎn)線竣工投產(chǎn)時(shí)的"熱工標(biāo)定"數(shù)據(jù)；或者采 用每月每年算總賬的會(huì)計(jì)方法求得；g卩用生產(chǎn)了多少熟料，用
了多少煤，求得每公斤熟料用了多少煤，再乘以煤每公斤的平均 發(fā)熱量，求得每公斤熟料熱耗值。水泥行業(yè)能源消耗、污染排放， 尤其是煤耗，主要集中在旋窯和分解爐。由于新型干法水泥生產(chǎn) 線的產(chǎn)能大， 一天產(chǎn)量都在幾千噸熟料的水平，它的窯爐一天就 要燒掉上千噸的燃料煤。除了準(zhǔn)確地計(jì)量用煤量外，燃料煤是否 充分燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱能是否得到充分利用，直接影響水泥熟 料的熱耗。專家指出，過剩空氣對(duì)窯的燃燒有很大影響?？諝獠?足將導(dǎo)致窯內(nèi)燃燒不完全，在廢氣中形成C0。每公斤碳生成C0 所釋放的熱量只有生成C02的30。/。。新型干法窯廢氣中含0. 1%的 C0，每公斤水泥熟料，就要增加約27千焦的熱耗損失。相反，如 果過?？諝膺^多，廢氣中02含量增多(大于2.5%)，多余的空氣 也被加熱到廢氣溫度后才隨廢氣逸出，也造成熱損失。在正常情 況下，窯尾廢氣中氧含量應(yīng)在0.7 1.5%之間。廢氣中的N0含量 大小，反映窯內(nèi)的燃燒溫度的高低，如果N0過高，不僅說明窯內(nèi) 熟料煅燒溫度過高，造成熟料過燒；而且還將造成環(huán)境污染。為 了比較科學(xué)的控制能耗，國(guó)外水泥企業(yè)或者國(guó)外業(yè)主都安裝和使 用旋窯和分解爐高溫廢氣分析裝置。企業(yè)的操作人員根據(jù)廢氣中 的CO、 02、 NO的成分變化，調(diào)節(jié)旋窯和分解爐的用煤，充分發(fā)揮
3新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。由于水
泥行業(yè)燃料燃燒生成的廢氣溫度髙(高達(dá)1300 1500°C)，粉塵含 量大(達(dá)到2000 g/m3以上)，惡劣的測(cè)量環(huán)境再加上在線廢氣成 分分析用測(cè)量設(shè)備主要依靠進(jìn)口，不僅價(jià)格高(約140 160萬元 /套)，而且技術(shù)不成熟，運(yùn)行費(fèi)用還很高(約10萬元/年)。 導(dǎo)致國(guó)內(nèi)占總數(shù)90%的新型干法水生產(chǎn)線，由于受檢測(cè)技術(shù)和裝備 的限制，處在不了解和不監(jiān)控水泥生產(chǎn)的實(shí)際能耗狀況，更談不 上如何在生產(chǎn)過程中節(jié)約和降低能源的消耗了，只能是燒多少算 多少。過剩空氣增多，煅燒溫度過高，都增加了水泥生產(chǎn)線的廢 氣排放量，粉塵排放量也增加；污染物S02和N02也增加。廢氣溫 度高(高達(dá)1300 1500。C)，粉塵含量大(達(dá)到2000 g/V以上) 國(guó)內(nèi)1500多條新型干法水泥生產(chǎn)線目前只有不足10%使用了高溫 氣體分析技術(shù)分析燃燒生成的高溫氣體的CO、 02、 NO成分指導(dǎo)窯、 爐的操作，只有少數(shù)水泥企業(yè)移植使用了電力企業(yè)使用的CEMS(煙 氣排放檢測(cè))技術(shù)，用來進(jìn)行新型干法水泥生產(chǎn)線的污染排放監(jiān) 控。
經(jīng)檢索，在水泥生產(chǎn)過程中，可在線連續(xù)測(cè)量水泥工業(yè)窯爐的 過?？諝庀禂?shù)a、公斤熟料熱耗、旋窯熱效率，在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中未 見有相同報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)水泥窯爐能源的消 耗、污染排放檢測(cè)技術(shù)的不足，提供一種通過實(shí)時(shí)量化監(jiān)控水泥 生產(chǎn)線燃燒生成的廢氣成分含量變化，來監(jiān)控水泥窯爐能源的消 耗、污染排放，監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確、監(jiān)控成本低的干法水泥生產(chǎn) 線節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用以下技術(shù)方案 一種干法水泥生產(chǎn)線 節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法，所述的水泥生產(chǎn)線包括旋轉(zhuǎn)窯， 與旋轉(zhuǎn)窯連接安裝的分解爐，預(yù)熱器，煙囪，還包括監(jiān)控方法中 使用的高溫氣體分析裝置，計(jì)算機(jī)和氣體分析儀以及粉塵測(cè)量?jī)x，所述的監(jiān)控方法是
(1)在旋窯窯尾煙室、分解爐出口分別安裝帶有手機(jī)通訊功 能的高溫氣體分析儀，用高溫氣體分析儀連續(xù)在線測(cè)量分析旋窯、 分解爐高溫廢氣的CO、 02、 N0成分含量；
(2)在預(yù)熱器出口處安裝測(cè)量分析廢氣CO、 C02、 02含量值的 中溫氣體分析儀，用中溫氣體分析儀測(cè)量分析預(yù)熱器廢氣的CO、 C02、 02成分的含量；
(3)在煙閨出口處安裝粉塵測(cè)量?jī)x，用粉塵測(cè)量?jī)x來測(cè)量生 產(chǎn)線煙囪排放的粉塵含量；
(4)所述的高溫氣體分析裝置、氣體分析儀、粉塵測(cè)量?jī)x分 別與計(jì)算機(jī)用單模光纖傳輸連接，該計(jì)算機(jī)通過手機(jī)通訊模塊與 智能手機(jī)構(gòu)成無線通訊連接，傳輸計(jì)算機(jī)的顯示畫面。
采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用了本人發(fā) 明的由中國(guó)專利局授權(quán)的"濕式采樣預(yù)處理裝置"、"使用濕法 采樣的氣體分析裝置"、"帶有通訊功能的濕法采樣氣體分析裝 置"等十六項(xiàng)專利技術(shù)，經(jīng)過在40多條4000t/d新型干法水泥生產(chǎn) 線現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)在線的工業(yè)性試驗(yàn)證明，本方法可連續(xù)在線測(cè)量分析 旋窯、分解爐高溫廢氣的CO、 02、 NO成分含量，并換算出旋窯燒 成帶溫度值，進(jìn)行實(shí)時(shí)量化燃燒監(jiān)控；使用本人發(fā)明的"在線連 續(xù)過剩空氣系數(shù)a測(cè)量?jī)x"專利，在干法水泥生產(chǎn)線的預(yù)熱器出口 測(cè)量分析生產(chǎn)線廢氣的02、 CO、 C02含量，計(jì)算出生產(chǎn)線公斤熟料
熱耗、過剩空氣系數(shù)ci值，解決了生產(chǎn)線的熱耗實(shí)時(shí)量化監(jiān)控。使 用預(yù)熱器出口測(cè)量分析生產(chǎn)線廢氣的02、 CO、 C02、 N02、 S02含量
和煙囪排放的粉塵濃度值測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)干法生產(chǎn)線污染排放監(jiān) 控(可傳輸?shù)江h(huán)保局)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)干法水泥生產(chǎn)線的節(jié)能減排狀 況的連續(xù)在線的實(shí)時(shí)量化監(jiān)控。為新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行 GB16780-2007 "水泥單位產(chǎn)品綜合能源消耗限額"強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和 水泥行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，提供了實(shí)用有效的手段。本方法以計(jì) 算機(jī)為監(jiān)控儲(chǔ)備庫，用無線通訊傳輸?shù)姆椒▊鹘o手機(jī)，監(jiān)控方法
5簡(jiǎn)單便于實(shí)施。該方法為國(guó)家在水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)十一五節(jié)能減排目 標(biāo)提供了技術(shù)保證，具有很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。而且本方法使 用的監(jiān)控儀器大多由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，成本低，減輕了企業(yè)的負(fù)擔(dān)，便 于實(shí)施。


圖1是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，煙囪出口l、旋窯窯尾煙室2、粉塵測(cè)量?jī)x3、預(yù)熱器 出口4、分解爐出口5、中溫氣體分析儀6、高溫氣體分析儀7、 單模光纖8、計(jì)算機(jī)9、手機(jī)通訊模塊IO、智能手機(jī)ll。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
一種干法水泥生產(chǎn)線節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化監(jiān)控的方法，所述的 水泥生產(chǎn)線包括旋轉(zhuǎn)窯，與旋窯連接安裝的分解爐，還包括監(jiān)控 方法中使用的高溫氣體分析儀7，計(jì)算機(jī)9和中溫氣體分析儀6以及 粉塵測(cè)量?jī)x3、煙囪等。所述的監(jiān)控方法見圖l，在旋窯窯尾煙室2、 分解爐出口5分別安裝一套高溫氣體分析儀7，該高溫氣體分析儀7 是由唐山奧特機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的帶有手機(jī)通訊功能的QF高 溫氣體分析儀，它的功能是連續(xù)在線測(cè)量分析旋窯、分解爐高溫 廢氣的C0、 02、 N0成分含量。兩個(gè)高溫氣體分析儀7分別與計(jì)算機(jī) 9用單模光纖8傳輸連接。兩個(gè)高溫氣體分析儀7將測(cè)得的結(jié)果及時(shí) 送到計(jì)算機(jī)9。
在干法水泥生產(chǎn)線的預(yù)熱器出口處5安裝一套測(cè)量分析廢氣 含量值的中溫氣體分析儀6，該中溫氣體分析儀6是由ABB公司生產(chǎn) 的測(cè)量分析廢氣02、 C0、 C02、 N02、 S02含量值的EL3020中溫氣體 分析儀。中溫氣體分析儀6與計(jì)算機(jī)9用單模光纖8傳輸連接。中溫 氣體分析儀6將結(jié)果送到計(jì)算機(jī)9。
在干法水泥生產(chǎn)線煙囪出口l處，安裝一套西德生產(chǎn)的FM300 粉塵測(cè)量?jī)x3，粉塵測(cè)量?jī)x3用單模光纖8與計(jì)算機(jī)9傳輸連接，其 功能是測(cè)量生產(chǎn)線煙囪排放的粉塵含量，并將結(jié)果送到計(jì)算機(jī)9。計(jì)算機(jī)9通過手機(jī)通訊模塊10和智能手機(jī)11，構(gòu)成無線通訊，來傳 輸計(jì)算機(jī)9的顯示畫面。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)9采用研祥工控機(jī)，該計(jì)算機(jī)9安裝有能顯示 旋窯、分解爐高溫廢氣的CO、 02、 NO成分含量值和燒成帶溫度值 軟件和數(shù)據(jù)庫，安裝有能顯示廢氣的CO、 02、 C02成分含量值、計(jì) 算生產(chǎn)線公斤熟料熱耗值、過剩空氣系數(shù)a值軟件、數(shù)據(jù)庫。還安 裝有能顯示廢氣中N02、 C02、 S02、成分含量值、粉塵測(cè)量值軟件 和數(shù)據(jù)庫。
本發(fā)明的工作過程
干法水泥生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)，QF高溫氣體分析儀7對(duì)旋窯、分解爐 的高溫廢氣的CO、 02、 NO成分含量進(jìn)行連線在線測(cè)量分析，通過 單模光纖8傳輸?shù)接?jì)算機(jī)9，顯示旋窯、分解爐高溫廢氣的CO、 02、 NO成分含量值和燒成帶溫度值，并存于計(jì)算機(jī)9的數(shù)據(jù)庫，供用戶 隨時(shí)調(diào)用；
EL3020中溫氣體分析儀6對(duì)生產(chǎn)線的預(yù)熱器出口處4的廢氣 02、 CO、 C02、 N02、 S02含量值進(jìn)行測(cè)量分析，然后將結(jié)果通過單 模光纖9傳輸?shù)接?jì)算機(jī)9，顯示廢氣的CO、 02、 C02成分含量值、水 泥生產(chǎn)線的公斤熟料熱耗值、過?？諝庀禂?shù)a，并存于計(jì)算機(jī)9數(shù) 據(jù)庫，供用戶隨時(shí)調(diào)用；
FM300粉塵測(cè)量?jī)x8測(cè)量生產(chǎn)線煙囪出口 1處，排放的粉塵含 量，然后將結(jié)果通過單模光纖8傳輸?shù)接?jì)算機(jī)9，顯示廢氣中N02、 C02、 S02、成分含量值、粉塵測(cè)量值，并存進(jìn)計(jì)算機(jī)9數(shù)據(jù)庫，供 用戶隨時(shí)調(diào)用。
計(jì)算機(jī)9通過手機(jī)通訊模塊10與手機(jī)11無線傳輸通訊，可根據(jù) 用戶的要求將計(jì)算機(jī)9的顯示畫面，以短信或彩信或3G方式傳輸?shù)?用戶的智能手機(jī)ll的屏幕上，實(shí)現(xiàn)無線通訊。
權(quán)利要求
1、一種干法水泥生產(chǎn)線節(jié)能減排實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法，所述的水泥生產(chǎn)線包括旋窯，與旋窯連接安裝的分解爐，預(yù)熱器，煙囪，還包括監(jiān)控方法中使用的氣體分析裝置，計(jì)算機(jī)和粉塵測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的監(jiān)控方法是(1)在旋窯窯尾煙室、分解爐出口分別安裝帶有手機(jī)通訊功能的高溫氣體分析儀，用高溫氣體分析儀連續(xù)在線測(cè)量分析旋窯、分解爐高溫廢氣的CO、O2、NO成分的含量；(2)在預(yù)熱器出口處安裝測(cè)量分析廢氣CO、CO2、O2含量值的中溫氣體分析儀，用中溫氣體分析儀測(cè)量分析預(yù)熱器廢氣的CO、CO2、O2成分的含量；(3)在煙囪出口處，安裝粉塵測(cè)量?jī)x，用粉塵測(cè)量?jī)x來測(cè)量生產(chǎn)線煙囪排放的粉塵含量；(4)所述的高溫氣體分析儀、中溫氣體分析儀、粉塵測(cè)量?jī)x分別與計(jì)算機(jī)用單模光纖傳輸連接，該計(jì)算機(jī)通過手機(jī)通訊模塊與智能手機(jī)構(gòu)成無線通訊，傳輸計(jì)算機(jī)的顯示畫面。
全文摘要
一種干法水泥生產(chǎn)線節(jié)能減排的實(shí)時(shí)量化的監(jiān)控方法，屬于節(jié)能監(jiān)控方法領(lǐng)域，所述的監(jiān)控方法是在旋窯窯尾煙室、分解爐出口分別安裝帶有手機(jī)通訊功能的高溫氣體分析裝置，用高溫氣體分析裝置連續(xù)在線測(cè)量分析高溫廢氣的成分含量；在預(yù)熱器出口處安裝中溫氣體分析儀，用中溫氣體分析儀測(cè)量分析預(yù)熱器廢氣成分的含量；在煙囪出口處，安裝有粉塵測(cè)量?jī)x，測(cè)量生產(chǎn)線煙囪排放的粉塵含量；該高溫氣體分析裝置、氣體分析儀、粉塵測(cè)量?jī)x分別與計(jì)算機(jī)用單模光纖傳輸連接，該計(jì)算機(jī)通過手機(jī)通訊模塊與智能手機(jī)構(gòu)成無線通訊，傳輸計(jì)算機(jī)的顯示畫面。本方法以計(jì)算機(jī)為監(jiān)控儲(chǔ)備庫，用無線通訊傳輸?shù)姆绞絺鹘o手機(jī)，監(jiān)控簡(jiǎn)單，便于實(shí)施。
文檔編號(hào)G05B19/048GK101488015SQ20091000891
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者呂宏深, 華 溫, 平 溫 申請(qǐng)人:平 溫